南方GPS静态测量及数据处理(实例)上课讲义

南方测绘石家庄GNSS产品蔡高峰GPS静态测量，是利用测量型GPS接收机进行定位测量的一种。

主要用于建立各种级别的控制网。

进行GPS静态测量时，认为GPS接收机的天线在整个观测过程中的位置是静止，在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量，通过接收到的卫星数据的变化来求得待定点的坐标。

在测量中，GPS静态测量的具体观测模式是多台（3台以上）接收机在不同的测站上进行静止同步观测，时间由40分钟到十几小时不等。

使用GPS进行静态测量前，先要进行点位的选择，其基本要求有以下几点：1、周围应便于安置接收设备和操作，视野开阔，市场内障碍物的高度角不宜超过15度；2、远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离不小于200米；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不小于50米；3、附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物、大面积水域等）；4、地面基础稳定，易于点的保存；5、充分利用符合要求的旧有控制点。

GPS点位选好后，就可以架站进行静态数据采集了。

在采集静态数据时，一定要对中整平，在采集的过程中需要做好记录，包括每台GPS各自所对应的点位、不同时间段的静态数据对应的点位、采集静态数据时GPS的天线高（S86量测高片高，S82量斜高）。

用GPS采集完静态数据后，就要对所采集的静态数据进行处理，得出各个点的坐标。

下面以为临城建设局做的GPS静态测量为例，介绍静态数据处理的过程。

打开GPS数据处理软件，在文件里面要先新建一个项目，需要填写项目名称、施工单位、负责人，并设置坐标系统和控制网等级，基线的剔除方式。

在这里由于利用的旧有控制点所属的坐标系统是1954北京坐标系3度带，因此坐标系统设置成1954北京坐标系3度带。

控制网等级设置为E级，基线剔除方式选着自动。

在数据录入里面增加观测数据文件，若有已解算好的基线文件，则可以选择导入基线解算数据。

增加观测数据文件后，会在王图显示窗口中显示网图，还需要在观测数据文件中修改量取的天线高和量取方式（S86选择测高片，S82选择天线斜高）。

第1部GPS控制网外业测量一、灵锐S82-T按键和指示灯在面板上有两个按键和六个指示灯，上边三个灯为红色，下边三个灯为绿色。

每个键和灯在不同的状态下，有不同的含义和作用 。

图1 南方S82T指示灯BAT：工作时指示内置电池状况，长亮表示供电正常；闪烁表示电量不足；工作模式设置时代表静态测量。

PWR：工作时指示外接电源状况，长亮表示供电正常；闪烁表示电量不足；工作模式设置时代表外部电台。

BT：工作时表示蓝牙连接，与手薄连接后点亮；工作模式设置时代表基准站。

SAT：工作时表示卫星数量，每隔每30秒连续闪烁N次，代表锁定N颗卫星；工作模式设置时代表GPRS网络模式。

STA：静态模式工作时表示记录灯，以采样间隔闪烁；动态模式下表示数据链模块是否正常运作；设置时代表移动站。

DL：在静态模式工作时长亮；动态模式下表示数据链模块是否正常运作；工作模式设置时代表内置接收电台。

F：工作时按该键，可查看仪器工作模式，显示3秒后自动返回工作状态；设置时可切换工作模式和数据链模式；P：开关键，关机状态下长按两秒可开机，开机状态下长按蜂鸣器响3声松开可关机；工作模式设置时，用于模式确认和数据链模式的确认。

二、 静态工作模式设置与测量1. 进入模式设置：进入长按P+F等六个灯同时闪烁松开；2. 选择模式：每按F键一次，六个灯循环切换点亮，当电源灯点亮时，按P键确认静态工作模式；3. 开始静态测量：静态测量模式设置后，需关机重启，自动开始静态测量，点名、天线高和时段时间要在观测手薄中记录，传输数据至平差软件时输入。

注意：静态工作模式参数将采用先前设置的默认值，若需更改则要重新设置。

三、静态模式参数设置1、连接手簿与接收机（1）长按手薄电源键2秒打开手薄，长按GPS主机电源键2秒打开接收机，两机相距10米以内。

（2）在手薄上依次进入“我的设备”－“控制面板”－“电源”，在“内建设备”属性页中，勾选“启用蓝牙“和”启用音频节能“，点击”OK“返回到控制面板。

南方GPS静态数据处理步骤具体操作静态数据处理：H66关键状态，用灵锐助手传输；S82，S86分别用H82，H8 6助手传输（操作同灵锐助手）1. 传输数据――灵锐助手传输——USB口连电脑，打开助手工具，点击导入采集文件——选择存放的目标目录（注意修改传输路径，点名，时段，天线高）2. 修改采集间隔和高度截止角——点击仪器设置静态数据处理：H66关键状态，用灵锐助手传输；S82，S86分别用H82，H8 6助手传输（操作同灵锐助手）1. 传输数据――灵锐助手传输——USB口连电脑，打开助手工具，点击导入采集文件——选择存放的目标目录（注意修改传输路径，点名，时段，天线高）2. 修改采集间隔和高度截止角——点击仪器设置3. 打开南方测绘GPS数据处理软件进行数据平差处理：1) 点击“文件”――新建――新建项目，输入项目名称，坐标系统。

静态数据处理：H66关键状态，用灵锐助手传输；S82，S86分别用H82，H8 6助手传输（操作同灵锐助手）1. 传输数据――灵锐助手传输——USB口连电脑，打开助手工具，点击导入采集文件——选择存放的目标目录（注意修改传输路径，点名，时段，天线高）2. 修改采集间隔和高度截止角——点击仪器设置3. 打开南方测绘GPS数据处理软件进行数据平差处理：1) 点击“文件”――新建――新建项目，输入项目名称，坐标系统。

2) 点击“数据录入” ――增加观测数据文件――然后点坐标数据录入（增加已知点坐标）3) 点击坐标菜单栏“观测数据文件”――进行数据编辑――选种数据点鼠标右键键―― 剔除断断续续数据。

如下图4）基线解算――全部解算――处理不合格的基线为灰色，合格的红色，在网图上双击不合格的基线，弹出下面窗口，调高或调低高度截止角和历元间隔，再解算，直到方差比大于3。

5) 成果输出：平差报告（文本文档）；可选择输出需要的内容网平差成果：输出word文档。

gps静态测量数据处理一、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（1）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。

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。