gps静态测量数据处理

GPS实例静态测量及数据处理主要论述GPS基本原理及静态测量应用。

标签：GPS静态0 引言随着我国经济的繁荣；促进了交通事业的发展；公路建设速度和规模也迅猛提高；通车里程及干线公路比重也在逐年加大。

虽然近几年公路建设的标准和质量在提高；但不可否认的是测绘水平还比较落后。

主要表现在测绘方式单一；不能根据道路的不同环境选择合理的测绘方法。

此外；测绘技术含量不高；测绘效率低下；不能满足大规模测绘工作的需要；而且测绘方法通常不被重视；忽视长期的、可持续发展的社会效益。

因此；提高道路测绘管理水平；采取科学有效的方法对道路进行及时测绘；为经济发展提供安全、舒适、畅通的公路基础设施；就显得迫在眉睫。

近年来；全球定位系统（Global Positioning System-GPS）作为新一代的卫星导航定位系统；经过二十多年的发展；已发展成为一种被广泛采用的系统；它的应用领域和应用前景已远远超出了该系统设计者当初的设想；目前；它在航空、航天、军事、交通、运输、资源勘探、通信、气象等几乎所有领域中；都被作为一项非常重要的技术手段和方法；用来进行导航、定时、定位、地球物理参数测定和大气物理参数测定等。

特别在交通和地形测量方面尤为突出。

GPS地区虽然开始应用；但在很多技术环节方面还很不成熟；处在摸索阶段。

本文将结合我地区实际；通过试验和研究应用全面系统地GPS测量基层技术；主要研究内容包括以下几个方面:GPS定位原理；GPS静态定位在测量中的应用；布设GPS网；GPS静态的内业处理；GPS注意事项；GPS营口地区点的分布。

1 GPS定位原理GPS（Global Positioning System）主要根据空中卫星发射的信号；确定空间卫星的轨道参数；计算出锁定的卫星在空间的瞬时坐标；然后将卫星看作为分布于空间的已知点；利用GPS地面接收机；接收从某几颗（5颗或5颗以上）中国领土上一般全天候有5-6颗）卫星在空间运行轨道上同一瞬时发出的超高频无线电信号；再经过系统的处理；获得地面点至这几颗卫星的空间距离；用空间后方距离交会的方法；求得地面点的空间位置。

G P S静态数据检算各参数定义Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】GPS静态测量数据处理定义一、基线解算的类型1、单基线解（1）定义：当有台GPS接收机进行了一个时段的同步观测后，每两台接收机之间就可以形成一条基线向量，共有条同步观测基线，其中最多可以选出相互独立的条同步观测基线，至于这条独立基线如何选取，只要保证所选的条独立基线不构成闭和环就可以了。

这也是说，凡是构成了闭和环的同步基线是函数相关的，同步观测所获得的独立基线虽然不具有函数相关的特性，但它们却是误差相关的，实际上所有的同步观测基线间都是误差相关的。

所谓单基线解算，就是在基线解算时不顾及同步观测基线间误差相关性，对每条基线单独进行解算。

（2）特点：单基线解算的算法简单，但由于其解算结果无法反映同步基线间的误差相关的特性，不利于后面的网平差处理，一般只用在普通等级GPS网的测设中。

2、多基线解（1）定义：与单基线解算不同的是，多基线解算顾及了同步观测基线间的误差相关性，在基线解算时对所有同步观测的独立基线一并解算。

（2）特点：多基线解由于在基线解算时顾及了同步观测基线间的误差相关特性，因此，在理论上是严密的。

（3）多站整体解（绝对坐标）（4）单基线解算的过程（5）利用基线解算软件解算基线向量的过程二、基线解算结果的质量评定指标1、单位权方差因子（1）定义：（2）实质：反映观测值的质量，又称为参考方差因子。

越小越好。

2、RMS - 均方根误差定义：(2）实质：表明了观测值的质量，观测值质量越好，越小，反之，观测值质量越差，则越大，它不受观测条件（观测期间卫星分布图形）的好坏的影响。

3、数据删除率（1）定义：在基线解算时，如果观测值的改正数大于某一个阈值时，则认为该观测值含有粗差，则需要将其删除。

被删除观测值的数量与观测值的总数的比值，就是所谓的数据删除率。

（2）实质：数据删除率从某一方面反映出了GPS原始观测值的质量。

GPS静态数据检算各参数定义1.GPS观测数据获取GPS观测数据是通过GPS接收机来获取的，GPS接收机接收到来自卫星的信号后，在内部进行处理并输出观测数据。

GPS观测数据包括卫星的位置、卫星的伪距观测值、接收机时钟误差等。

2.数据处理方法GPS静态数据检算的数据处理方法主要包括数据预处理、观测值平差和参数计算等。

数据预处理的目的是通过消除一些误差项，提高数据的准确性。

观测值平差主要是根据最小二乘原理，对观测值进行加权平均，减小误差的影响。

参数计算则是根据预处理和平差后的数据，利用相应的模型和算法计算所需的参数。

3.计算参数定义在GPS静态数据检算中，常用的参数包括：(1)卫星的位置卫星的位置是指卫星在地球空间中的坐标，通常使用地心地固坐标系表示。

GPS静态数据检算中，通过观测数据，利用卫星轨道模型和算法计算得到。

(2)接收机的位置接收机的位置是指接收机在地球上的坐标，通常也使用地心地固坐标系表示。

GPS静态数据检算中，通过观测数据，利用卫星位置和伪距观测值，利用几何测量原理和算法计算得到。

(3)接收机的时钟误差接收机时钟误差是指接收机内部时钟和卫星时间的差异。

GPS静态数据检算中，通过观测数据，利用伪距观测值和卫星位置，利用时钟校准等方法计算得到。

(4)接收机的高度接收机的高度是指接收机所在的海拔高度，通常以海平面为基准。

GPS静态数据检算中，通过观测数据，利用大地水准面模型和算法计算得到。

(5)大气延迟大气延迟是指GPS信号在穿过大气层时受到的延迟现象。

GPS静态数据检算中，通过观测数据，利用大气延迟模型和算法计算得到。

(6)多路径效应多路径效应是指GPS信号在传播过程中，经过反射、散射等现象导致的信号多次到达接收机。

GPS静态数据检算中，通过观测数据，利用多路径模型和算法计算得到。

4.总结GPS静态数据检算是利用GPS观测数据进行数据处理，计算出各种参数的方法和定义。

通过获取GPS观测数据，进行数据预处理、观测值平差和参数计算等步骤，可以得到卫星位置、接收机位置、接收机时钟误差、接收机高度、大气延迟、多路径效应等参数。

GPS测站注意事项：
1.要求测站上空应尽可能的开阔，在15°高度角以上不能有成片的障碍物；
2.为减少各种电磁波对GNSS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，如电视塔、微波站、高压输电线；
3.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。

中海达V30仪器介绍：
数据处理的简单流程：
1、运行“HD2003 数据处理软件包”，新建项目，设置控制网等级和坐标系统。

2、导入数据，修改每个观测文件的天线高、天线类型和天线高测量方法。

3、处理全部基线。

对于方差比（Ratio）小于3 和误差大的基线，观察其基线残差图，删除不好的卫星或部分观测数据。

或在“静态基线处理设置”中
设置采样间隔和高度截止角，重新处理此基线。

4、搜索重复基线、基线闭合差、闭合环。

如超限可对误差较大的基线改变设置或以删星或删部分观测数据的方法重新处理。

如果仍然超限，可选择删
除基线。

重新搜索重复基线、基线闭合差、闭合环，直至闭合差符合限差。

5、网图检查，设置平差参数。

6、输入已知点坐标和高程，进行网平差。

7、在处理报告菜单打开“平差文本报告”，打印测量成果。

详细的数据处理方法请阅读《HDS2003 GNSS 数据处理软件使用手册》。

实验报告GPS静态测量试验四GPS静态测量一、试验目的试验的目的是使同学了解采纳GPS定位技术建立工程控制网的过程，使所学理论学问与实践相结合，巩固和加深对新学问的理解，增加同学的动手能力，培养同学解决问题、分析问题的能力。

通过学习，应达到如下要求：1、娴熟把握GPS接收机的使用办法，外业观测的记录要求。

选点、埋石的要求。

2、合理分配时段、把握星历预告对时段的要求。

PDOP值的大小对观测精度的影响，图形结构的设计及外业工作。

外业观测时手机或对讲机的合理应用。

3、把握GPS控制测量数据处理处理的流程，能自立完成基线解算及网平差二、试验地点：城市学院校区内，试验学时：4小时三、试验前的预备工作1、试验内容介绍：对试验的任务和意义作好充分了解。

2、使用的仪器及物品：GPS接收机（含电池）、基座、脚架若干台，作业调度表，外业观测手簿，小钢尺，铅笔，安装有传输软件和数据处理软件的计算机，数据传输线若干根，便携式存储器。

3、搜集资料①广泛收集测区及其附近已有的控制测量成绩和地形图资料a．控制测量资料包括成绩表、点之记、展点图、路线图、计算说明和技术总结等。

收集资料时要查明施测年月、作业单位、依据规范、坐标系统和高程基准、施测等级和成绩的精度评定。

b．收集的地形图资料包括测区范围内及周边地区各种比例尺地形图和专业用图，主要查明地图的比例尺、施测年月、作业单位、依据规范、坐标系统、高程系统和成图质量等。

c．假如收集到的控制资料的坐标系统、高程系统不全都，则应收集、收拾这些不同系统间的换算关系。

（注：本试验采纳地科系2022年5月建立的校内控制网资料）①收集有关GPS测量定位的技术要求通过参考测量规范，收集有关的测量技术要求。

GPS测量规范包括：a．《全球定位系统GPS测量规范》GB/T 18314-2022b.《工程测量规范》GB 50026-2022四、GPS控制网的布设1、GPS网图形设计原则①GPS网应按照测区实际需要和交通情况，作业时的卫星情况，预期达到的精度，成绩的牢靠性以及工作效率，根据优化设计原则举行。

GPS静态测量技术方案一、引言随着全球导航卫星系统（GNSS）技术的不断发展，高精度、高效率的测量方法在各个领域中得到了广泛应用。

其中，GPS静态测量技术以其高精度、高稳定性和可靠性，在大地测量、工程测量、形变监测等领域发挥着重要作用。

本文将对GPS静态测量技术的原理、方法、实施步骤以及数据处理等方面进行详细阐述，以期为相关领域的研究和应用提供参考。

二、GPS静态测量技术原理GPS静态测量技术是通过接收GPS卫星发射的信号，利用接收机对信号进行处理和解析，从而获得地面测站的三维坐标信息。

其基本原理包括以下几个方面：1.卫星信号接收与处理：接收机接收GPS卫星发射的微波信号，通过解码和处理获取卫星的轨道信息和钟差信息。

2.伪距测量：接收机利用卫星信号的传播时间和光速计算得到测站到卫星的伪距。

由于信号传播受到大气层折射、多路径效应等因素的影响，伪距存在一定的误差。

3.载波相位测量：与伪距测量相比，载波相位测量具有更高的精度。

通过观测载波信号的相位变化，可以得到测站到卫星的精确距离。

4.差分定位技术：为了提高定位精度，通常采用差分定位技术。

通过在已知坐标的基准站和流动站之间建立差分关系，消除公共误差源（如大气层折射、卫星钟差等），从而提高流动站的定位精度。

三、GPS静态测量技术方法根据观测方式和数据处理方法的不同，GPS静态测量技术可分为以下几种方法：1.静态相对定位：在两个或多个测站上同时安置接收机进行长时间观测，通过对观测数据进行后处理，得到测站之间的相对位置关系。

该方法精度高、稳定性好，适用于高精度大地测量和形变监测等领域。

2.快速静态定位：在较短的时间内（如几分钟）对测站进行静态观测，通过快速数据处理方法获得测站的近似坐标。

该方法适用于工程测量等需要快速获取结果的场合。

3.实时动态定位（RTK）：利用载波相位差分技术，在基准站和流动站之间实时传输观测数据和差分改正信息，实现流动站的实时高精度定位。

GPS静态测量数据处理定义一、基线解算的类型1、单基线解（1）定义：当有台GPS接收机进行了一个时段的同步观测后，每两台接收机之间就可以形成一条基线向量，共有条同步观测基线，其中最多可以选出相互独立的条同步观测基线，至于这条独立基线如何选取，只要保证所选的条独立基线不构成闭和环就可以了。

这也是说，凡是构成了闭和环的同步基线是函数相关的，同步观测所获得的独立基线虽然不具有函数相关的特性，但它们却是误差相关的，实际上所有的同步观测基线间都是误差相关的。

所谓单基线解算，就是在基线解算时不顾及同步观测基线间误差相关性，对每条基线单独进行解算。

（2）特点：单基线解算的算法简单，但由于其解算结果无法反映同步基线间的误差相关的特性，不利于后面的网平差处理，一般只用在普通等级GPS网的测设中。

2、多基线解（1）定义：与单基线解算不同的是，多基线解算顾及了同步观测基线间的误差相关性，在基线解算时对所有同步观测的独立基线一并解算。

（2）特点：多基线解由于在基线解算时顾及了同步观测基线间的误差相关特性，因此，在理论上是严密的。

（3）多站整体解（绝对坐标）（4）单基线解算的过程（5）利用基线解算软件解算基线向量的过程二、基线解算结果的质量评定指标1、单位权方差因子（1）定义：（2）实质：反映观测值的质量，又称为参考方差因子。

越小越好。

2、RMS - 均方根误差定义：(2）实质：表明了观测值的质量，观测值质量越好，越小，反之，观测值质量越差，则越大，它不受观测条件（观测期间卫星分布图形）的好坏的影响。

3、数据删除率（1）定义：在基线解算时，如果观测值的改正数大于某一个阈值时，则认为该观测值含有粗差，则需要将其删除。

被删除观测值的数量与观测值的总数的比值，就是所谓的数据删除率。

（2）实质：数据删除率从某一方面反映出了GPS原始观测值的质量。

数据删除率越高，说明观测值的质量越差。

4、RATIO（1）定义：RATIO值为在采用搜索算法确定整周未知数参数的整数值时，产生次最小的单位权方差与最小的单位权方差的比值。