适用场景:测绘专业学生实训、gps仪器操作培训
本文要点:gps静态定位数据采集、rtk系统基准站架设、地形图野外填图与面积量算
行文逻辑:掌握仪器使用→采集观测数据→处理数据→成图输出
第一章 概述
1.1 实习目的
(1)通过实习,熟悉并熟练掌握gps仪器的使用及进行控制测量的基本方法,巩固课堂所学知识,加深对测量学的基本理论的理解。
(2)了解gps原理以及在测绘中的应用,能够用有关理论指导作业实践,做到理论与实践相统一,提高分析问题、解决问题的能力,从而对控制测量学的基本内容得到实际应用,使所学知识进一步巩固、深化。
(3)地形图的野外认识及填图,图形绘制和面积量算,并对资料的检查与整理。
(4)学会gps进行控制测量的基本方法并对gps数据的处理,培养实际动手能力。
(5)获得测量工作的初步经验和基本技能,着重培养我们的独立工作能力,进一步熟练掌握测量仪器的操作技能,提高运用理论及计算能力.
(6)对gps静态观测全过程有一个全面和系统的认识。
(7)gps接收机的使用掌握gps网的网形设计。熟悉gps静态测量的步骤。学会南方测绘cass数据处理软件的简单使用。
(8)实现理论与教学相结合。
1.2实习仪器
gps接收机一台套,内含gps接收机一台、电池两块、三脚架一个、基座一个(含轴心)、充电器一个、卷尺一个;
软件:南方后处理软件
1.3实习基本情况
1.3.1实习方式
在自己小组的带领下,到公园进行现场实习,重点要掌握gps测量仪器的使用、外业观测方法及测量数据的处理方法和后利用cass成图,绘制实习成果。
1.3.2实习地点
阳泉市矿区(中心公园)、开发区(北山公园)
1.3.3实习时间
xxxx年6月23日——xxxx年7月12日
1.4实习内容
1.4.1gps静态定位数据采集
1.4.1.1实验目的要求
①进一步了解、熟悉北极星9600gps接收机的硬件设备;
②掌握gps静态相对定位的观测工作;
③掌握观测数据传输(下载)的过程。
1.4.1.2仪器设备及人员组织
每次观测前将仪器充电,准备齐全各类工具,记录纸、笔等。全班分为七组 ,进行gps接收机静态相对定位数据采集。
1.4.1.3观测的作业要求
①观测的时段长度≥45min,几何图形强度因子pdop<3;
②天线的对中误差≤3mm,天线应整平:基座上的圆气泡居中,天线定向标志应指向正北,定向误差不宜超过±5°;
③观测组应按调度规定时间进行作业,保证同步观测同一组卫星;
④每时段开机后应量取天线高,并及时输入点名(点号)及天线高,关机后再量取天线高作校核,两次互差<3mm,取平均值作为后结果,并记录在外业观测记录纸上;
⑤仪器工作正常后,应及时填写外业观测记录纸中的有关内容;
⑥作业期间,观测人员不能擅自离开测站,并应防止仪器受震动或被移动,防止人和其他物体靠近天线,遮挡卫星信号。雷雨过境时应关机停测,并卸下天线以防雷击;
⑦观测中应保证接收机工作正常,数据记录正确,观测结束后,应及时将数据下载到计算机上。
1.4.2gps静态相对定位数据处理
1.4.2.1实验目的要求
①掌握gps数据处理软件的安装
②利用校园gps网的观测资料,掌握数据处理的全过程。
1.4.2.2数据处理软件操作
①建立项目
②项目添加数据
③求解基线向量
④gps网小约束平差
⑤gps网约束平差
⑥项目报表生成
1.4.3rtk操作
1.4.3.1实验目的要求
①掌握rtk系统的构成,基准站和流动站组成的各部件及其连接;
②掌握rtk基准站和流动站的位置;
③掌握rtk利用公共点的两套坐标求转换参数(点校正)并求取个流动点的实用坐标的方法。
1.4.3.2rtk测量的基本步骤
(1)准备工作
(2)基准站架设过程
(3)启动基准站
(4)移动站架设过程
(5)校正
(6)数据处理及成图,实习报告提交。
1.4.4规范
[1] 《全球定位系统gps测量规范》(gb/t 18314-2001)
[2] 《全球定位系统城市测量技术规范》(cjj 73-97)
[3] ch 1002-95 《测绘产品检查验收规定》
[4] ch 1003-95 《测绘产品质量评定标准》
1.5人员组成
组长:傅贵林
组员:梁周雁、刘阳、陶荣
第二章 gps测量总结
2.1gps控制网技术总结
2.1.1测区概况
阳泉城市中心公园位于山西省阳泉市桃河北岸,公园总占地面积112254平方米,人工湖占地13866平方米,是由原儿童公园、城市中心广场经过改造合并的大型综合性公园。测区内总体地势较为平坦,利于gps接收机的架设,但由于公园内树木、房屋等高大地物的影响,导致接收机接收卫星信息较空旷地区差些。
2.1.2技术设计依据
依据gps测量规范及实习任务书,具体内容为:
(1)控制网覆盖范围:儿童公园广场四周;
(2)点数:不少于25个; (
(3)平均点的间距:>500m;
(4)成果:以队为单位,完成设计、选点、观测,每人分别制作一个点的点之记、进行数据处理和质量控制,并提交各自的结果。
2.1.3观测方案及质量控制方法
移动站平均点位间距大于500米,在确定点位时进行了实验性观测,以使各移动站观测到的卫星数均在7颗以上,且接收信号良好,采用4点同步测量的方法也可以消除部分误差。
2.1.4数据处理
(1)数据传输
1)用通讯电缆将gps接收机和电脑的串口1(com1)或串口2(com2)连接,并在电脑中打开“南方测绘gps数据处理软件”,将接收机电源打开;
2)选择“工具”菜单中的“南方接收机数据下载”子菜单
3)点击“通讯”菜单中的“通讯”接口,选择com1
4) 在文件路径栏中确定数据将要存储的路径并建立文件名
5)点击“连接”工具按钮,将计算机和gps接收机连接起来
6) 选择要下载的数据,然后点击“传输数据”工具按钮
7)传输完毕后,点击“断开”工具按钮,同时关闭接收机电源,并将连接电缆从接收机上拔下。
8)重复以上步骤将所有接收机上的数据下载。
(2)数据处理
1)打开“南方测绘gps数据处理软件”进入数据处理界面。
2)点击文件菜单“项目新建”新建工程项目。在对话框中设置好坐标系统、中央子午线等各项参数。
3)增加观测数据:打开“数据输入”菜单选择“增加观测数据文件”子菜单,将野外数据调入软件中
4)基线处理。打开“基线解算”菜单,选择“全部解算”。
这一解算过程可能等待时间较长,处理过程若想中断,请点击停止。基线处理完全结束后,网图颜色已由原来的绿色变成红色或灰色。基线双差固定解方差比大于2.5 的基线变红(软件默认值2.5),小于2.5 的基线颜色变灰色。灰色基线方差比过低,可以进行重解。用鼠标直接在网图上双击该基线,选中基线由实线变成虚线后弹出基线解算对话框在对话框的显示项目中可以对基线解算进行必要的设置。通过对高度截至角和历元间隔进行组合设置完成基线的重新解算以提高基线的方差比。反复调整若基线仍不合格,就应该考虑对不合格基线进行重测了
5)检查闭合环和重复基线
待基线解算合格后(少数几条解算基线不合格可让其不参与平差),在“闭合环”窗口中进行闭合差计算。首先,对同步时段任一三边同步环的坐标分量闭合差和全长相对闭合差按独立环闭合差要求进行同步环检核,然后计算异步环。程序将自动搜索所有的同步、异步闭合环。
闭合差如果超限,那么必须剔除粗差基线(基线选择的原则方法请查看使用提示)。点击“基线简表”状态栏重新算。根据基线解算以及闭合差计算的具体情况,对一些基线进行重新解算,具有多次观测基线的情况下可以不使用或者删除该基线。当出现孤点(即该点仅有一条合格基线相连)的情况下,必须野外重测该基线或者闭合环。
6)网平差及高程拟合
①数据录入:输入已知点坐标,给定约束条件
②平差处理:进行整网无约束平差和已知点联合平差。根据以下步骤依次处理。
自动处理:基线处理完后点此菜单,软件将会自动选择合格基线组网,进行环闭合差。
三维平差:进行wgs-84 坐标系下的自由网平差。
二维平差:把已知点坐标带入网中进行整网约束二维平差。但要注意的是,当已知点的点位误差太大时,软件会提示。在此时点击“二维平差”是不能进行计算的。用户需要对已知数据进行检合。
高程拟合:根据“平差参数设置”中的高程拟合方案对观测点进行高程计算
注:“网平差计算”的功能可以实现以上几个步骤。
(3)平差成果输出(附件㈠)
第三章 rtk测量总结
3.1概述
rtk的工作原理是将一台接收机置于基准站上,另一台或几台接收机置于载体(称为流动站)上,基准站和流动站同时接收同一时间、同一gps卫星发射的信号,基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较,得到gps差分改正值。然后将这个改正值通过无线电数据链电台及时传递给共视卫星的流动站精化其gps观测值,从而得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。
本次rtk动态测量的测区是阳泉市北山公园,测区范围不大,主要地物为跑道、台阶、花圃、树木、池塘等,总体地势比较平坦,局部地势起伏较大。主要利用碎步测量获取地形边缘点的坐标和高程,后跟据点号和草图绘制成图。但是在测量的过程中,由于周围有高大乔木及居民楼等高大地物的影响,广场边缘接收卫星信号情况受到影响,信号接收效果较差,降低了定位精度。
3.2rtk地形测量总结
3.2.1作业过程
(1)准备工作:
按照时间规定一人移动接收机,一人操作手簿,一人画草图,一人踏勘碎步点,二个人看守仪器,合作完成广场的碎步观测。
(2)基准站的启动
如果是自启动,则开机即可(主机搜完星后便可发射,后电台接上电瓶,注意正负极的连接)。
如果用手簿去启动,具体操作如下:
①打开rtk主机,通过蓝牙与基准站主机连接。
②新建并保存任务。
③在“配置”一“基准站选项”,天线高度、天线类型、测量到的位置要根据具体的情况更改,其他默认。
④在“测量”一“启动基准站接收机”,如果是任意点架站,输入点名,点“此处”即可,如果架在已知点上则直接选择这个点坐标即可,后点击确定。
(3)查看基准站是否已经正常发射
查看rtk电台的电台灯是否一秒闪烁。
查看流动站电台灯是否闪烁,能否差分。
(4)流动站的启动
移动站与手簿测地通过蓝牙进行连接。
移动站电台灯如果一秒钟闪烁表示收到电台信号,在“单点定位”的情况下,直接点“测量”一“启动移动站接收机”即可,大约十多秒后就可差分,达到固定解;固定后可进行其他测量。
(5)接收机的使用
①电源健:按一秒即可开机,长按三秒即可关机。
②切换健:刚开机时。主机默认为rtk模式,如果做静态就要通过切换健进行切换:常按住切换健,此时电台灯长亮,等电台灯不亮,即可松开表明已切换到静态。
③电池指示灯:长亮表示有电,如果不停的闪烁,表示电量不足。
④卫星指示灯:每隔5 s连闪几次,表示有几颗卫星。
⑤电台指示灯:做rtk时,电台指示灯会一秒闪烁。
⑥数据采集灯:每隔几秒闪,表示在纪录数据,闪烁的间隔即是采样间隔。
(6)北山公园rtk大比例尺成图
1.通过gsm模式在北山公园前广场获取已知坐标点,架设基站,开机,一人绘制草图,另一人持移动端和手簿量取碎部点。获取地物地貌信息,以及高程点。
2.记录特征点,制作点之记。
3.进行数据传输,内业绘制地形图。
第四章 实习注意事项
4.1实习注意事项
1.实习期间应严格遵守学校有关的实习规定,遵守实习纪律,未经指导老师同意,不得缺勤。
2.实习中,各小组长应切实负责,合理安排小组工作。实习的各项工作每人都应有机会参与,得到锻炼。
3.由于gps仪器较少,实习中,小组内、小组之间、班级之间应团结协作,提高工作效率,保证一周实习的顺利完成。
4.实习中要特别注意仪器设备的安全,各小组要指定专人负责保管。每次出工和收工应清点仪器和工具,发现问题应及时向指导老师报告。
5.为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量,要求测站上空应尽可能的开阔,在10°~15°高度角以上不能有成片的障碍物。
6.为减少各种电磁波对gps卫星信号的干扰,在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源,如大功率无线电发射设施、高压输电线等。
7.为避免或减少多路径效应的发生,测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物,如高层建筑、成片水域等。
8.为便于观测作业和今后的应用,测站应选在交通便利,上点方便的地方。
9.测站应选择在易于保存的地方。
10.一个时段观测过程中,不得进行以下操作:关闭接收机,又重新开机;进行自测试;改变卫星高度角;改变数据采样间隔;改变天线位置;
11.观测院在作业期间不得擅自离开测站,并应防止仪器收到震动,防止人或其他物体靠近天线,遮挡卫星信号。
12.接收机在观测过程,不应在接收机旁使用对讲机;雷雨天气过境应关机停测,卸下天下以防雷击。
第五章 实习总结
5.1经验总结
总的来说,rtk测量除了要有足够的卫星数和卫星具有良好的几何分布外,还要求基准站与流动站的数据通讯必须良好.并且尽量避免树木茂密的地方,避开影响信号的地方,接收机好架设在空旷的地方,尽量在晴天,因为信号强。总之,想尽办法让仪器保持好的接受信号。
5.2体会与收获
随着gps技术的蓬勃发展,gps越来越显得重要。gps在实际生产中也逐步占据了重要位置。我更加认识到gps不仅要有扎实的理论基础,还要有熟练的软件操作能力。内业操作其实很简单,只要输入指令,计算机就会帮我们完成相应的操作。但是,如果没有扎实的理论基础,我们无法正确并顺利的让计算机操作我们输入的指令。当我们再次遇到同样的问题,就不会轻松的解决了。对于我们来说,如果只有理论知识,而实践操作为零,那也只是纸上谈兵。只知道操作,不懂理论知识,那也不能独立完成工作。所以,我们要好好学习理论知识,这样才能指导实践,并加强自己的动手操作能力。这次实习让我体会到了外业的艰辛,内业的耐心,工作的细心,甚至还有了对建国初的测绘人员的敬畏之心。锻炼了实际的能力,让我在未来面对选择时更有信心和勇气。在测量过程中,要有团队合作精神。这样既能提高效率还能结合团队智慧,更加保证了测量的质量。将来毕业了,才会是一个合格的测绘工作人员。虽然这次实习时间很短,但我也学到了很多课堂上无法学到的知识,理解了许多课堂上无法理解的知识。很珍惜这次实习,让我更加清晰的认识了gps这门学科,进一步熟悉并了解了相关软件的操作和使用,锻炼了我的动手能力。在这次实习过程中,不足的是由于软件的缺陷,我们的内业生产有很多没有完成。但这可以理解。后,我要感谢我们老师,在这次实习中在这次实习中对我的帮助。希望在以后的学习生活中,我们能相互帮助,共同进步。
测量rtk时,总是遇到手簿与gps接收机连接问题,移动站设置上总是出现不成功。一开始摸不着头绪,后来通过请教,才明白是信号问题以及有时候通道设置错误。有时候出现浮点解,差分解与信号有关。通过我们不断地克服困难,使测量达到标准要求。就是有一两个点会出现精度因子过大,其余都是合格的。
虽然这次做的成果并不是很完美,与实验指导中的还存在一定的差距。但通 过对实习成果的分析,了解gps的基本质量要求,对其进行一定的改善,使其精度有一定的提高。而且通过这次实习,我对gps有了更深刻的了解,同时对gps课程有了更深更具体的体会。
其实自己觉得吧,结果不重要,重要的是自己脚踏实地,认认真真的去做,学会团队合作,并且学到了东西,这才是珍贵的财富。
5.3建议和意见
我感觉吧,其实这个外业实习可以多做一点,不仅能够锻炼我们,还能让我们学到更多东西,以及对所学知识得到进一步理解。培养我们的能力以及团队协作,为今后走出社会奠定基础。正所谓,实践是检验真理的标准。我建议学校应该重视,给我们多一些实践的机会。
第六章 实习成果
附件(略)
适用场景:高校测绘课程实践、GPS数据采集任务执行
本文要点:静态测量基线解算、动态RTK地形测量、内业处理精度优化
行文逻辑:收集资料→外业采集→内业处理→问题调整→总结建议
这次实习,实习成果如本报告第一到第三部分所展示,从整体来说,通过静态测量建立了武汉大学一校区到三校区的的国家c级gps控制网,而通过动态rtk地形测量获得了武汉大学三校区友谊广场的等高线图。其中在静态测量的内业处理中,通过基线解算、独立环闭合差检验、三维无约束平差、二维约束平差等过程可以很容易的得到重复基线长度较差、无约束和约束平差后各点的大地坐标和空间直角坐标。
这次gps实习包括两大部分--gps静态测量和动态测量,测绘gps实习总结。其中静态测量包括现有资料的收集(包括武大地图、已知点数据资料 等)、实地勘踏选点并进行标记、调度方案的确定、正式外业数据采集、最后也就是最重要的内业处理。动态测量包括利用gps rtk技术进行rtk地形测量用于绘制等高线图以及利用rtk进行放样操作。
实习体会与收获
在这次实习中,我深刻体会了现代的测绘在空间卫星技术下的发展和gps在各方面的领域的广泛运用。也深刻的理解了现代社会对内业处理工作者的高知识水平的要求。
在内业处理过程中,经过自动化的基线解算和平差,通过删减卫星调整基线来提高精度让我懂得了如何去"精益求精"。在现代社会科技发展过程中,空间卫星技术和其他的测绘技术将更加长远发展,那么就对我们现在还未走入社会的测绘人要求更多而且要求更高,数学计算和协调能力是测绘的显性要求,而编程能力和英语能力将是测绘的隐性要求而且将会越来越突出。
值得一提的是,在静态测量实习过程中由于其中一台gps接收机因为电源耗尽无法正常开机而使我们第二天的数据采集不能按照计划的调度方案执行。因而需要临时调整调度方案,这对我们而言是个非常好的锻炼机会。一开始各组长和队长都有点慌,因为这样会导致我们原先的计划全被打乱,而且要重新安排调度计划。一方面我们需要按照国家c级网的要求进行观测(每个点得观测至少2个时段,每个时段至少观测60分钟),但另一方面由于接收机数量上会减少一台,加上电池的工作时间有限,以及老师要求我们每个时段得观测一个半小时左右。这样便出现了一个问题,对于剩下的任务我们如果依然按照规范和老师的硬性要求去做一天绝对完成不了任务。最后请教老师,发现老师很快的对剩下的任务进行了规划,也就是说,只要观测网能够反应大致的区域,可以让部分点只观测一个时段,这样就能在一天内顺利的完成任务。从最后内业处理的结果来看,老师的布局还是比较不错的。我想可能是我们所观测的基线不长(平均就几百米的样子),因而基线处理的结果基本上是固定解。这次突发事件对于我们队来说是弥足珍贵的,这样的一次外业数据采集不仅锻炼了我们的团队精神,而且从这样一个比较小的突发事件中也让我们学到了很多的东西。
建议与意见
我感觉本次实习内容的安排大体上是不错的,老师们的指导和讲解也是尽心尽力;但感觉内业数据处理部分老师应该讲得更详细一点,这样更有助于同学对软件的熟悉与对书本知识的消化。其次,感觉这次外业数据采集同学们还是比较空闲,所以建议学院在今后gps实习中可以增加适当的项目,比如专门花一两天来学习接收机的电子手簿,或者是能够交换仪器进行实习操作,使大家既能掌握天宝接收机的操作也能掌握莱卡接收机的.操作,这样我们才能够从中学到更多的知识。所以希望学院对gps实习更加重视一些,能给学生更多的实习和锻炼的机会。
适用场景:测绘工程现场操作培训、高校测绘课程实践教学
本文要点:GPS数据采集方法掌握、地形图野外填图操作、面积量算误差分析
行文逻辑:熟悉仪器设置→进行数据采集→完成地形图填图→分析数据误差
一实习目的与意义
(1)通过实习,熟悉并熟练掌握GPS仪器的使用及进行控制测量的基本方法,巩固课堂所学知识,加深对测量学的基本理论的理解。
(2)了解GPS原理以及在测绘中的应用,能够用有关理论指导作业实践,做到理论与实践相统一,提高分析问题、解决问题的能力,从而对控制测量学的基本内容得到一次实际应用,使所学知识进一步巩固、深化。
(3)地形图的野外认识及填图,图形绘制和面积量算,并对资料的检查与整理。
(4)学会GPS进行控制测量的基本方法并对GPS数据的处理,培养实际动手能力。
二实习内容
1.GPS数据采集的方法
(1)手持GPS的设置:按MENU键,进入“系统设置”,选择“地图单位”后,可进行以下设置:
a.导航单位设置:设置为公里米公里/小时
b.北参考选择:选择真北
c.坐标投影:纬度/经度设置为度/分/秒,自定义坐标系选择“横向墨卡托”后,进行以下设置:原点纬度:00。00000N,原点经度:105。0000E,设置好后进入下一页设置比例因子:1。00000000,通用米单位:1。0000000,原点向东偏移:00500000。0,原点向北偏移:00000000。0,按“完成”即可。
d.参考椭球:选择“用户”后,根据所要测的坐标系及3°或6°带进行DA,DF,DX,DY,DZ的参数的设置,再进入下一页设置“自定义基准”,X旋转:+00。00000,Y旋转:+00。00000,Z旋转:+00。00000,比例因子:+01。00000,则完成好设置,最后按ESC键直到显示要测数据。
(2)手持GPS定位测定方法:手持GPS站于待测点,等到精度达到要求时,按下MARK键,则显示出已设定好要测量的数据,记录下显示出的数据后可按ESC键进行下一测点的测定。
2.图上坐标高程的量算
如果所求的点刚好位于某根等高线上,则该点的高程就等于该等高线的高程,否则需采用比例内插的方法确定。
如上图所示:E点位于高程为51m的等高线上,则E点的高程就为51m,而F点位于48与49这两根等高线之间,可以通过F点作一大致与两根等高线垂直的直线交于这两根等高线于m,n点,从图上量得距离mn =d,mf =d1,设等高距为h,则F点的高程为:HF = Hm + h*d1/d
3.面积量算方法
面积的计算方法,可根据不同的目的、用途和精度要求而定。规则的图形通常可采用几何图形量算法和坐标解析量算法;不规则图形通常可采用网点法,平行线法,计数器编程法,CAD法和求积仪法等。
不规则图形的面积量算:
(1)格网法
使用以毫米为单位的透明方格纸或透明塑料模片蒙在欲测图形上,首先读出完整的方格数,然后再用目估方法将不完整的方格凑成完整的方格数。最后累加出图形轮廓线内的总方格数。用总方格数去乘每一方格代表的实地面积,即得欲测图形的总面积。
若整格数为n,不满整格的一律以二分之一格
算,得到方格总数,乘以每个方格所代表的面积,
得到图形的面积。
(2)格点法:图形范围内的点数a,与轮廓线接触的
点数b,每个点代表的面积s,则图形面积为:
P =(a + b/2)*s
(3)平行线法
将图形分割成高为h的梯形,然后利用求所有梯形的面积之和用平行线法求面积的精度取决于平行线之间的间隔大小,平行线间隔愈小,则面积量算精度愈高。
4.实习过程
本次实习时不定时多地点的实习,主要是手持GPS进行测定,并量算和地形图的野外认识及填图。
20xx年12月14日上午,各组在林学楼305听老师讲解实习内容及任务,并领取各组的仪器,之后,在我小教学区进行GPS的设置及应用,找到教学区布设好的点,用GPS测一些点,学会及熟悉使用GPS;下午,在老师的安排下,我们在篮球场集中以待出发,目的地是我校后的刘家山。在出发之前,老师进行了指导,设定了各组的GPS参数,一却都准备好后,我们就沿路勘测选点,并测定、记录。到刘家山后,老师带我们测定许多点,这些点组成一个闭合的布控区域,目的是进行野外认识地形图,并在图上绘出行进路线,量算闭合区域的面积。
次日早晨,我组8点半在A6集中,安排好测量任务,对我校教学区已经布设好的22个点进行测定。下午进行东三环勘测选点,布设测点,并沿东三环向世博园方向测定各点的坐标、经纬度、高程,我们组轮换工作,测了各点的北京54—6°、北京54—3°、西安80—3°带的坐标。
5.本人完成情况
我在这次实习过程中,主要是负责本组的相关事情和相应的测量,组织本组的组员一同完成本次实习内容。由于GPS仪器较少,实习中,合理安排小组工作,实习的各项工作每人都有机会参与,小组内各成员之间团结协作,提高工作效率,得到锻炼。
实习之初,我进行了GPS的设置,学习如何使用GPS,并教不会设置和测量的成员。在校园里测点时,我主要跟同本组成员进行记录,并设置GPS为西安80坐标系测定一些点,协助本组成员一同完成了校园内的22个点的测定。在去刘家山的过程中,我测定了从篮球场至林学院饮水池之间的点,测定东三环时,我指导测量,也亲自测了一些点,测完之后,我整理好数据,并描绘在地图上,写好本次实习的实习报告。
三地图比较与分析
从实习报告书上的三张不同时段拍摄的地形图可以看出,20xx年6月航拍的西安80坐标系3°带地形图上地物符号,地貌符号和注记符号都比较详细(在同一比例尺下)。
从西安80坐标系3°带的西林地形图上可看出,现在的东三环,我校的工学楼,图书馆,林学楼,标本馆等地物符号都没有,说明当时这些都没有建造。在现在的东三环路上及沿线两侧,由于修建而拆迁了许多建筑,现在世博交易中心、市儿童福利院、市第一、二看守所等在其他两幅图上没有,而校门口下面的农场在西安80坐标系3°带的西林地形图上已经没有,说明20xx年后已经不存在或搬迁走了。
四数据分析
GPS测量的优点相对于常规测量来说其特点明显,测站之间无需通视,这样就使得选点更加灵活方便,但测站上空要求开阔,以使卫星信号不受干扰。不受天气因素的影响,这就使得全天候作业成为可能。观测时间短。
GPS测量灵活,方便,能大大节省人力物力,减少野外的工作量,减少一些不必要的过渡点,GPS由于接收卫星信号,在直接收到卫星信号的同时,还可能收到经天线周围地面物反射的卫星信号,多种信号叠加就会引起测量参考点的位置变化,GPS测量还存在卫星传播信号误差,电离层折射误差,对流层折射误差,人为误差等等。
GPS采集到的各点的高程为大地高程,其精度非常低,而在图上量算高程时,比较麻烦,要进行计算,容易出错,也有一定的误差,精度高于GPS采集到的。在地形图上量算时,由于地形图上等高线的密度,高程标注及明暗程度等使得量算困难。
根据表现形式的`不同,通常将误差分为偶然误差和系统误差,在测量时,都存在仪器误差,而且GPS受外界环境的影响,使得测定结果有一定的误差。采用方格法量算面积,误差来源于所数方格数的多少,描点,连线时线条的粗细以及对不满整格的处理等等。
采用计数器编程法计算面积,误差来自点的输入,程序的编制,但程序正确,则精度高于方格法所求的面积。
通过多次测定取平均值可以削弱偶然误差的影响,但不能完全消除偶然误差的影响,系统误差通过正确的操作可以消除。
使用方格法求面积,简便易行,只要操作认真,精度可以得到保证,缺点是比较费工费时。
方格法量算面积为了保证量算精度,首先必须保证使用的方格纸或模片的方格大小合乎要求。另外,为提高量算精度,最好将方格纸或模片放置不同方向,进行两次量算。
五实习体会及建议
通过这次实习,让我深刻明白了理论联系实际的重要性,实习的目的,就是要将这些理论与实际工程联系起来。此次实习学到了测量的实际操作能力,更有面对困难的忍耐力;但更重要的是学到了小组之间的团结、默契,而且锻炼了自己很多测绘的能力。为了能尽快地完成任务,我们小组分工进行测量,一次测量实习要完整的做完,单单靠一个人的力量是有的困难的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成,而这些,就是在测量之外所收获的。小组成员的合作很重要,实习小组的气氛很大程度上影响实验的进度。我在测量的过程中克服困难,没有感到辛苦,反而从中能自得其乐。
测量是一项精确的工作,各项都要达到一定的精度。测量应遵循“从整体到局部” 、“先控制后碎部” 、“由高级到低级”的原则,并做到“步步有检核”,这样做可以防止误差的积累,及时发现错误。
但就整个实习过程来说,此次实习的每个步骤都不是那么的困难,只要我们亲手去做过,就不难掌握,同时巩固、扩大和加深我们从课堂上所学理论知识,获得测量工作的初步经验和熟练掌握测量仪器的操作的基本技能,培养我们的工作能力,并对地形图及填图有一个全面和系统的认识。加深对控制测量学的基本理论的理解,能够用有关理论指导作业实践,做到理论与实践相统一,提高分析问题、解决问题的能力,从而对控制测量学的基本内容得到一次实际应用,使所学知识进一步巩固、深化。
通过实习进一步深入了解GPS原理以及在测绘中的应用,巩固课堂所学的知识。熟练掌握GPS仪器的使用方法,学会GPS进行控制测量的基本方法并掌握GPS数据处理的使用方法。
适用场景:测绘工程学生实习准备、高校教学实践任务
本文要点:静态相对定位布网、数据采样间隔设置、基线解算精度控制
行文逻辑:了解实习目的→掌握技术要求→执行外业观测→处理GPS数据→分析成果数据
地质工程与测绘学院
实习报告
实习名称:GPS控制测量.专业:测绘工程.班级:26040902.
学生姓名:.指导教师:刘万林、成伟、王利、赵丽华、张双成、瞿伟、杨成生实习地点:渭水校区.实习时间:20xx年5月28日至20xx年6月8日一、实习目的
了解GPS控制测量作业的全过程,掌握GPS静态和动态测量数据处理的基本知识,巩固课堂学习的理论知识,将理论与实践有机结合,提高理论水平与外业操作能力。
二、技术要求
●
D级GPS网对GPS接收机的技术指标要求见下表:
同步观测接收机接收机类型标称精度观测量数≤(10mm+3×10-6×双频或单频D)●
载波相位3台计算机:台式PC机60台。
本次D级GPS测量作业的基本技术要求见下表:
有效观平均重几何图形时段长(min)数据采样间隔(S)复强度PDOP设站值数数≥1.6<10≥6010或15●
观测方法卫星测高度角卫星静态≥15°≥4注:实际观测中,有效观测卫星数一般大于4颗,PDOP值一般小于10。
●
GPS观测及作业要求(1)外业作业调度安排(按实际情况由实习班组自主安排)。(2)GPS接收机的检验:一般检视;通电检验。
(3)观测组严格按调度表规定的时间进行作业,保证同步观测同
一卫星组。
(4)每时段开机前,作业员要量取天线高,并及时输入测站名、
年月日、时段号、天线高等信息。关机后再量取一次天线高作校核,两次量天线高互差不得大于3mm,取平均值作为最后结果,记录在手簿中。若互差超限,应查明原因,提出处理意见记入测量手簿备注栏中。
(5)仪器工作正常后,作业员及时逐项填写测量手簿中各项内容。
当时段观测时间超过60min以上,应每隔30min记录一次。(6)一个时段观测过程中不得进行以下操作:关闭接收机又重新
启动;进行自测试(发现故障除外);改变卫星高度角;改变数据采样间隔;改变天线位置;按动关闭文件和删除文件等功能键。
(7)观测员在作业期间不得擅自离开测站,并应防止仪器受震动
和被移动,防止人和其他物体靠近天线,遮挡卫星信号。(8)接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机;雷雨过
境时应关机停测,并卸下天线以防雷击。
(9)每日观测结束后,应及时将数据转存至计算机硬、软盘上,
确保观测数据不丢失。
(10)记录雨、晴、阴、云等天气状况。
三、GPS外业实习过程
根据划分的实习区域,对测区的情况有个大致的了解,对于选好的测区进行控制点布设,布设八个控制点,用静态相对定位的方式布设一个D级GPS网,在RTK实习时选择一个基本点作为基站设置点。在进行GPS静态观测时,由两组同时从两边开始观测,每组三台GPS接收机,由边连式的布网形式布设一个D级的.观测网。1.GPS静态测量作业过程:
a)选点:由于GPS观测的测站之间可以不互相通视,网形比较灵活,所以选点时比较方便,但有一些注意的问题:周围应该便于安置仪器,视野较为开阔,周围障碍物高度角不应大于15度;远离大功率无线电发射源,高压输电线路和无线电微波传输通道;附近不应该有大面积水域或干扰卫星信号接收的设备,避免多路径效应;
路线选点如图:
b)观测时的要求:小组之内的仪器要求必须同时开机,检验接收机工作是否正常,电池状况,避免出现在观测过程中没有电的情况发生,接收机工作时也要注意信号灯是否正常,及时发现问题,在安装接收机过程中,要注意量取接收机天线的高度,按照工作前一次工作结束后一次。
2.RTK测量外业:
a)GPS静态测量所获得的若干控制点成果,可以作为动态GPS测量(RTKGPS或DGPS)的基本控制点。以此作为位置基准,可以开展RTKGPS测量工作或利用手持式GPS接收机作简单的位置差分(DGPS)实习。
b)在进行RTK测量时,要选定一个点作为基准站的点,必须要有基准站和流动站,流动站在工作时要保证周围较为开阔,避免信号被阻挡或干扰,必须在手簿上出现固定解时才能记录,有些点观测过程比较短,基本是流动站放好就可以,有些点却不行,需要等待一定的时间。在观测结束后要及时导出数据并保存,以方便后面进行解算和绘制图形。
四、GPS数据处理过程
1.GPS控制网的数据处理a)基线解算
基线解算采用双差固定解(整数解),其主要技术参数如下:
卫星截止高度角≥15°
星历采用GPS接收机接收到的广播星历基线解算结果采用L1单频解
删除的卫星或禁止作为参考卫星的数目不得超过卫星总数的20%b)网平差
GPS控制网的平差计算在WGS-84空间直角坐标系下进行三维无约束平差,以检查本次GPS网的内符合精度。同时,为将WGS-84空间直角坐标系下的GPS基线观测值投影到高斯平面上,并转换到国家西安1980坐标系和1954北京坐标系中(或地方独立坐标系),再次进行GPS控制网的二维约束平差。c)网平差后的精度指标
GPS基线精度优于10-6;控制点的平面位置精度优于10mm,高程精度优于±15mm。
2.RTK成图:
用南方CASS软件进行绘图。
五、数据处理成果
适用场景:测绘人员技能考核、校园控制网布设
本文要点:GPS静态测量数据处理、RTK放样点坐标上传、导航点航迹面积计算
行文逻辑:设计控制网→采集观测数据→处理分析成果→操作RTK设备→应用导航功能
1.1 实习目的
(1)掌握利用GPS技术进行导航、数据采集、控制测量、放
样等测绘工作的基本方法和基本技能,使所学理论知识与实践相结合,巩固和加深对GPS相关概念和新知识的理解,增强动手能力。
(2)熟悉GPS静态相对定位原理、以及南方GPS接收机的
使用;掌握GPS网的网形设计并独立设计出校园GPS控制网的布网方案;学会“南方测绘GPS数据处理”软件的简单使用。(3)掌握RTK的测量原理和作业流程;学会RTK手簿的使
用。掌握利用GPS技术进行导航、数据采集、控制、放样等
1.2 实习内容
(1) GPS静态测量及内业数据处理分析:采用GPS 静态测量技术,
在华北水院花园校区布设一个控制网,包括技术设计、选点、外业观测计划、外业观测、数据传输及格式转换、基线解算、网评差、成果质量控制、技术总结。
(2) GPS动态测量:
① 单机准站式RTK:放样点坐标上传、基准站设置、流动站设
置、坐标系建立、外业放样、数据检查。
② 网络RTK测量:学会网络TRK的具体操作步骤;会用手簿蓝
牙连接主机,会利用移动站接收机接收CORS中心的数据进行定位。
(3)GPS导航:利用导航GPS76接收机进行导航,会存储并查看导航点坐标、方位,以及航点在航
迹线或数字地图上的实时位置,最后利用导航方法计算某一区域的航迹面积。
(1) 地点:花园校区南大门及北环路;
(2) 点数:每人3 个以上;
(3) 点间距:大于5m。
1.3 实习原理:
(1) 静态相对定位原理:GPS静态相对定位也称为差分GPS,采用载波相对定位观测量以及相位观测量的线性组合技术,消弱各类定位误差。作业时用两台GPS接收机安置在基线的两端,同步观测4颗以上GPS卫星,以确定基线端点在WGS-84坐标系下的相对位置。GPS相对定位是通过测量GPS卫星到接收机天线相位中心的时间,测定站星间的伪距。
(2) RTK原理:在两台静态型测量仪器间加上一套无线电数据通讯系统(也称数据链),将相对独立的GPS信号接收系统连成一个有机整体。由流动站和基准站组成。基准站把接收到的所有卫星信息(包括伪距和载波相位观测值)和基准站的一些信息(如基准站的坐标、天线高等)都通过通讯系统传送到流动站。流动站本身在接收卫星数据的同时,也接收基准站传送的卫星数
据,在流动站完成初始化后,并将基准站的载波观测信号与本身接收到的载波观测信号进行差分处理(基线),同时输入相应的坐标,转换参数和投影参数,即可实时求的实用的未知坐标。 (3)GPS导航原理:利用GPS76接收机首先利用GPS星系再全球的分布,只要有四颗卫星能覆盖的`地方就可以精确定位一个点的经纬度坐标。将GPS定位模块得到的经纬度信息,反映到地图相应的点上,也就是当定位完成后,你可以再导航仪的电子地图上看到你当前的位置,然后定位芯片每秒中进行多次刷新定位,从而在你的位置运动过程中不断的定位到你的位置,这时你在导航仪上就能看到你的位置再地图上的运动变化。当然导航软件除了电子地图外还有一套路径引导的计算软件,根据你的需要,当你指定某个目的地时候它帮你规划出一条行走路线,然后引导你向目的行走。可以建立航点,航迹,求相应的航迹面积。
1.4 实习器材:
莱卡GPS接收机3台套,每套包括:天线、控制器、电池、钢卷尺、电缆、脚架、电瓶、背包和仪器箱等。对讲机3台,
动态测量,导航用Trimble R8和南方灵锐S86接收机,手持GPS型号GARMIN GPS76,计算机及数据处理软件。
1.5 人员组成
本班实习各成员职责如下:
班长陈福亮:与实习指导老师进行联系,汇报
适用场景:校园测量任务准备、设备操作培训实施
本文要点:GPS接收机架设校准、控制点定位误差修正、信号干扰处理优化
行文逻辑:领取仪器→架设设备→数据采集→处理数据
这注定是一个不平常的早晨,期待已久的GPS测量与数据处理实习开始了。这一天大家早早的来到了实验室门口,虽然天公不作美,下起了下雨,还刮着小风,但这丝毫没能浇灭同学们的热情。在实习开始之前我们就已经事先分好组并且确定了小组长,由小组长带领我们进行仪器的领取,所以我们的工作都在有条不紊的进行着,这无疑也是我们团队精神的体现。领取仪器之后又要对其进行检查,看看有没有仪器损坏或者仪器的缺失。由于仪器数量有限,小组太多,所以我们要分批进行实习。由于我们是第一组,所以我们首先开始了测量实习,也拉开了这次GPS测量实习的序幕。
在我们领取了仪器之后就开始找到控制点进行组装仪器、架设仪器。这次使用的GPS接收机比以前实习用的全站仪对中整平还要简单,在我们三个人同时进行调平下,所以不一会我们小组就架设好了仪器,就等着别的小组架设好仪器然后等待老师的统一通知同时开机了。在我们久久的等待下还没有人通知我们开机,所以我们轮流去旁边的教学楼避雨去了,只留下一个人看守仪器。在焦急的等待之下我们终于开始开机了,测量也由此开始了。对于GPS接收机这种设备并不需要我们进行持续的操作,只需要开机之后让它在那静静的接收信号就可以了,这个时间要持续进行四十五分钟左右,这就意味着我们要一直在那等着。这种天气实在太冷了,我们都在寒风中瑟瑟发抖,所以我们要找个能给我们温暖的地方。但是由于小雨一直下个不停,而GPS接收机这种电子设备不能淋雨,所以我们要轮流给仪器打伞,淋着自己也不能淋着仪器。但是站在那里,把手举高给仪器打伞真的很冷,还好我们小组成员比较多,轮流着感觉就不会那么冷了。每次至少两个人一起看着仪器,一个人在那傻站着也挺无聊的,而且还那么冷,所以我们的想法还是比较人性化的。很快我们这组的测量就结束了,在通知了下一组来接收仪器之后,等到他们来了之后我们就回去了,只需静静的等待其他小组的数据然后进行数据处理。
后面的那一天我们在教室处理数据,老师教我们使用软件,教我们如何处理数据,每一组都有人处理数据,别的同学继续测量。就在这天下午,我们小组进行了GPS RTK测量。刚开始我就学习了GPS接收机的使用,由于刚开始工作的疏忽,也可以说是对接收设备不熟悉吧,我们让接收机的两个原件的距离超过了3米,这已经超越了极限,还要重新设置一下。无奈之下我们只有找来了老师对仪器进行重新设置,我们也顺便学习了一下设置仪器的方法。接下来的工作就是测量,我们根据老师发放的资料在校园内找到那些控制点,将GPS接收机的设备正确的架设在控制点上,并用手持仪器进行控制点相关信息的.读取,然后记录数据。由于我们资料上给出的校园控制点的方位不是那么准确,所以控制点的位置也不是那么容易找到。我们小组成员在控制点的大概位置的周围进行地毯式的搜索,在找到控制点之后就要进行相关测量。由于有了上一次的教训,我们吸取教训,让流动站的那两个不能分离3米以外的仪器由同一个人拿着,这样就确保不会出现以前那种错误的状况了。由于有些控制点的位置在有些树木的下面,而这个季节那些树木上仍然是枝繁叶茂,所以这势必会给GPS的测量带来困难。尤其是在男生宿舍这边的G2点,正好有一棵树挡着了,GPS接收机接收到的信号一直都不好,一点也不稳定,有时信号很强,有时又没有信号,反复测量几次得到的一直都是浮点解,然后我们就在这一个点进行反复的测量。每当看到信号变强的时候就迅速按下测量键,如此反复数次终于让我们得到一个固定解,这也就意味着这一个点已经成功被我们攻破。剩下的几个点的测量丝毫没有难度,所以我们很快的完成了任务。最后老师带领我们收拾好了仪器一起送回了实验室,我想说,那个蓄电池、真重,把它抱到实验室可真累人。
这次的实习就这样的结束了,感觉实习的日子很短暂。实习很辛苦这是毋庸置疑的,尤其是这次,风雨交加,好不折磨人呀!在实习中,我们懂得了团队合作的重要性,好的团队是成功的保障,没有分歧,心在一起。实习虽苦,但是只要大家在一起,说说笑笑,在快乐中完成任务也是一种享受,即增进了彼此的友谊,又顺利的完成了任务,学到了很多的知识。老师对我们的鼓励,给予我们的帮助也是我们成功的重要组成部分。在恋恋不舍中,实习就这样圆满的结束了,那其中的艰辛和快乐,仍是我们以后学习源源不断的动力源泉。
适用场景:测绘工程实训准备、校园测量任务执行
本文要点:掌握GPS仪器操作、实施控制点校正、完成道路网平面图测量
行文逻辑:确定参考站位置→设置移动站参数→进行数据校正→完成平面图测量
实习目的
通过实习进一步深入了解GPS原理以及在测绘中的应用,巩固课堂所学的知识、熟练掌握GPS仪器的使用方法,学会GPS进行控制测量的基本方法并掌握GPS数据处理软件的使用方法、
实习地点
岳阳工程学院
实习内容
测量学校道路网平面图、
实验原理
很多非专业的人肯定是不知道GPS定位的原理,其实就是GPS卫星发射的测距信号和导航电文,导航电文中含有卫星位置的信息,用户用GPS接收机在某一时刻接收三颗或三颗以上的GPS卫星,测出测站点(GPS天线中心)到卫星的距离并解算出该时刻卫星的空间位置根据距离,并解算出卫星的空间位置,根据距离交会法求测站点坐标、其基本思想为:在基准站上安置一台GPS接收机,对所有可见卫星进行连续观测并将其观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户观测站,用户站在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收机设备接收基准站传输的观测数据,实时计算测站点的.三维坐标、
实验过程
(一)参考站要求
参考站的点位选择必须严格。因为参考站接收机每次卫星信号失锁将会影响网络内所有流动站的正常工作。
1、周围应视野开阔,截止高度角应超过15度,周围无信号反射物(大面积水域、大型建筑物等),以减少多路径干扰。并要尽量避开交通要道、过往行人的干扰。
2、参考站应尽量设置于相对制高点上,以方便播发差分改正信号。
3、参考站要远离微波塔、通信塔等大型电磁发射源200米外,要远离高压输电线路、通讯线路50米外。
4、RTK作业期间,参考站不允许移动或关机又重新启动,若重启动后必须重新校正。
根据以上要求在校园里选择合适的已知点,将天线架设是该点做为基准站,连上电缆,注意正负极要正确(红正黑负),确认无误后,方可开机、打开主机和电台,主机开始自动初始化和搜索卫星,当卫星数和卫星质量达到要求后(大约1分钟),主机上的DL指示灯开始5秒钟快闪2次,同时电台上的RX指示灯开始每秒钟闪1次。这表明基准站差分信号开始发射,整个基准站部分开始正常工作。
(二)移动站要求
1、将移动站主机接在碳纤对中杆上,并将接收天线接在主机顶部,同时将手簿夹在对中杆的适合位置。
2、打开主机,主机开始自动初始化和搜索卫星,当达到一定的条件后,主机上的DL指示灯开始1秒钟闪1次(必须在基准站正常发射差分信号的前提下),表明已经收到基准站差分信号。
3、打开手簿,启动工程之星软件。工程之星快捷方式一般在手簿的桌面上,如手簿冷启动后则桌面上的快捷方式消失,这时必须在Flashdisk中启动原文件(我的电脑→Flashdisk→SETUP→ERTKPro2、0、exe)。
4、启动软件后,软件一般会自动通过蓝牙和主机连通。如果没连通则首先需要进行设置蓝牙(工具→连接仪器→选中“输入端口:7”→点击“连接”)。
5、软件在和主机连通后,软件首先会让移动站主机自动去匹配基准站发射时使用的通道。如果自动搜频成功,则软件主界面左上角会有信号在闪动。如果自动搜频不成功,则需要进行电台设置(工具→电台设置→在“切换通道号”后选择与基准站电台相同的通道→点击“切换”)。
6、在确保蓝牙连通和收到差分信号后,开始新建工程(工程→新建工程),依次按要求填写或选取如下工程信息:工程名称、椭球系名称、投影参数设置、四参数设置(未启用可以不填写)、七参数设置(未启用可以不填写)和高程拟合参数设置(未启用可以不填写),最后确定,工程新建完毕。
进行校正:
利用控制点坐标库(设置→控制点坐标库)求四参数、在控制点坐标库界面中点击“增加”,根据提示依次增加控制点的已知坐标和原始坐标,一般至少2个控制点,当所有的控制点都输入以后察看确定无误后,单击“保存”,选择参数文件的保存路径并输入文件名,建议将参数文件保存在当前工程下文件名result文件夹里面,保存的文件名称以当天的日期命名。完成之后单击“确定”。然后单击“保存成功”小界面右上角的“OK”,四参数已经计算并保存完毕。方可进行测量、
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