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、
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
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…[更多]
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