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实验5GPS数据处理一.实验目的（1）学会GPS接收机数据下载工作；（2）熟悉TGO掌握GPS基线解算方法与技巧；（3）掌握GPS网平差方法。
二.实验仪器（1）微机30套；（2）TGO软件30套以及使用说明书。
三.实验内容（1）T GO软件的使用；（2）G PS基线解算；（3）G PS三维无约束平差网；四.实验步骤TGO主要功能的使用方法：建立新项目；选择坐标系统；导入数据；整周跳变的编辑；GPS基线解算；GPS基线网闭和环；基线网平差。
（1）新建项目并改变项目属性中的坐标系统（2）导入数据文件并检查观测数据信息检查完毕后击”确定”，在上面的CAD状态图中会显示出基线的相关位置，在任一位置点右键注上”点标记”,”应用到整个数据库”，单击确定，就可以在屏幕上显示每个测站的标号。
（3）处理GPS基线1．处理GPS基线（基线向量解算）并保存。
2．改变卫星高度角3．打开（Timline）按钮，删除含有周跳的GPS信号。
（4）GPS三维无约束平差查看“报告“工具条网平差报告，若网参考因子为1X方检验”通过“则完成，若不通过则需要进行加权平差，在”平差“工具条下点击”加权策略“命令按钮，选”用户定义的（U）“选项之后再进行网平差，重新打开网平差报告，查看“X方检测”，如此反复一次，直到“通过“为止。
五.注意事项1.关于GPS数据处理软件，生产厂家不同，版本也各异。
本次实验所用软件为目前使用较为广泛的TGO（trimble Geomatics Office）1.6版本。
2.每次实验之前需进行数据传输，即利用传输线将本次观测的数据文件由接收机传输至计算机指定的文件夹中。
本次实验使用的数据已存至GPS野外观测数据文件夹中。
3建立项目之前，必须确保坐标系统选择正确。
否则会严重影响处理结果的精度。
六.实验问答1按照下列顺序填写外业观测记录，并对照导入的数据列表进行修改。
2辑列表中的红色线条代表什么？简述如何进行整周跳变的编辑。
浅谈GPS工程控制网数据处理误差控制方法作者：李军来源：《城市建设理论研究》2013年第27期摘要：GPS已取代传统的测角、测距和导线网，成为各测绘生产单位的首选。
本文分析了GPS 测量的主要误差来源及消弱方法，在GPS数据处理过程中，如何解决GPS控制网数据的误差已成为当前工作中的一个重要问题，也被众多学者和工程技术人员所关注，从布网、选点、外业观测、数据处理及网内平差处理四方面探讨了如何提高GPS控制测量的精度，对实际测量工作具有指导性意义。
关键词：GPS；数据处理；测量误差；控制方法；外业观测Abstract: GPS has replaced the traditional angle measurement, distance measurement and wire mesh, to become the first choice of the mapping unit of production. This paper analyzes the GPS measurements weaken the main error sources and methods in the GPS data processing, how to solve the error of GPS control network data has become an important issue in the work, but also by many scholars and engineers are concerned, from the distribution network, the choice of site, field observation, data processing and network adjustment handle four aspects discussed how to improve the accuracy of GPS control survey of actual measurements of guiding significance.Keywords: GPS; data processing; measurement error; control methods; observations outside the industry中图分类号：P228.4文献标识码：A引言GPS具有信号全球地面连续覆盖、观测站之间不需要通视、操作简便、定位精度高等特点，在工程测量、地形测量、变形测量、房产测量等方面都得到了广泛应用。
GPS导航数据处理与精度控制技巧GPS（Global Positioning System）是一种广泛应用于导航、地理测量等领域的技术。
随着技术的不断进步，GPS导航的精度也在不断提高。
本文将从数据处理和精度控制两个方面探讨GPS导航的相关技巧。
一、数据处理技巧1. 数据收集与预处理GPS导航系统通过接收卫星信号获取位置、速度等数据，因此数据收集是首要步骤。
在收集数据之前，需确保设备正常工作，接收器位置周围没有遮挡物以保证信号质量。
此外，还需注意时间同步，以确保采集的数据能准确匹配。
在数据收集之后，预处理也是不可或缺的。
预处理是对收集到的原始数据进行校正和滤波等操作，以消除误差和噪声的影响。
常见的预处理方法包括差分处理和滤波处理。
2. 差分处理差分处理是通过接收两个或多个接收器的信号，并比较它们的差异来减小定位误差的一种方法。
差分GPS数据处理技术能够提高导航的精度，尤其适用于需要高精度定位的应用领域。
常见的差分处理方法包括实时差分和后处理差分。
实时差分是指在实时接收GPS信号时，通过与距离较远但位置固定的参考站进行比对，并利用差分数据进行校正。
后处理差分则是在离线状态下对收集到的数据进行处理，通常需要使用专业软件进行。
3. 滤波处理滤波处理是一种通过数学方法对GPS数据进行平滑处理的技术。
滤波的目的是去除数据中的噪声，减小误差对最终结果的影响。
常用的滤波方法有卡尔曼滤波和滑动窗口滤波。
卡尔曼滤波是一种递归滤波技术，它根据观测数据和状态模型的概率分布，在每个时刻对系统状态进行估计和更新。
滑动窗口滤波则是利用一个固定大小的窗口来进行滤波，保留最近一段时间内的数据来估计位置和速度。
二、精度控制技巧1. 选择合适的接收器接收器的性能直接影响导航的精度。
选择适合自己需求的接收器非常重要。
高精度的接收器通常具有更好的信号接收能力和数据处理能力，可以提供更准确的导航结果。
同时，还需考虑接收器的可靠性、功耗、支持的卫星系统等因素。
中国国家A级GPS网的数据处理和精度评估一、数据处理流程概述1. 数据采集与预处理在数据采集阶段，我们采用高性能的GPS接收机，按照规定的观测周期和采样率进行数据采集。
采集完成后，对数据进行格式转换，以便后续处理。
接着，对数据进行预处理，包括剔除异常值、修复周跳等，确保数据质量。
2. 基线解算基线解算是对采集到的数据进行相对定位，计算各观测站之间的基线向量。
在这一过程中，我们采用精密单点定位（PPP）技术，结合国际IGS跟踪站数据，提高基线解算的精度。
3. 网平差网平差是对基线解算结果进行整体优化，求解各观测站坐标。
在这一阶段，我们采用卡尔曼滤波方法，结合我国地壳运动模型，对观测数据进行平差处理。
4. 质量控制在整个数据处理过程中，质量控制至关重要。
我们通过对观测数据、基线解算结果和网平差结果进行多环节检查，确保数据处理的高精度和可靠性。
二、精度评估方法1. 内部符合精度评估通过计算各观测站坐标的重复性，评估GPS网的内部符合精度。
具体方法为：对同一观测站在不同时间段的观测数据进行处理，比较坐标结果的差异。
2. 外部符合精度评估将GPS网观测结果与我国及周边国家的基准站数据进行比对，评估GPS网的外部符合精度。
具体方法为：计算GPS网观测坐标与基准站坐标之间的差异，分析其分布规律。
3. 长期稳定性分析对GPS网进行长期观测，分析观测站坐标的时间序列，评估GPS网的长期稳定性。
通过分析坐标变化趋势、周期性及非线性项，揭示GPS网的稳定性特征。
通过对中国国家A级GPS网的数据处理和精度评估，我们旨在为我国地理信息、地震监测、气象预报等领域提供高精度、可靠的空间定位服务。
三、数据处理中的关键问题与解决方案1. 多路径效应的消除选择开阔、无遮挡的观测环境，降低多路径效应的发生概率。
使用多路径抑制技术，如天线相位中心校正和接收机内部信号处理。
对观测数据进行后处理，应用多路径效应滤波算法，进一步消除残余影响。
GPS数据处理与分析的常用软件与方法导语：全球定位系统（GPS）是一种利用地球上的卫星进行导航和定位的技术。
随着GPS技术的普及，越来越多的人开始利用GPS数据进行地理信息的处理与分析。
本文将介绍一些常用的GPS数据处理软件和方法，帮助读者更好地利用GPS数据进行研究和应用。
一、GPS数据收集与处理1. GPS数据收集GPS数据的收集是进行数据处理与分析的前提。
通常，采集GPS数据的方法有两种：实时GPS和差分GPS。
实时GPS是指通过GPS接收器实时获取卫星信号来确定位置；差分GPS则是通过接收来自基准站的GPS数据进行差分计算，提高位置的准确性。
2. GPS数据处理GPS数据处理软件主要用于对采集到的数据进行解码、校正和分析。
常用的GPS数据处理软件有Trimble GPS Pathfinder Office、GPSBabel和QGIS等。
这些软件能够将原始GPS数据转化为标准格式，并进行数据的校正和验算，保证数据的准确性。
此外，这些软件还提供了多种数据分析的功能，如路径分析、空间分布分析等。
二、GPS数据分析方法1. 路径分析路径分析是GPS数据处理与分析的重要方法之一。
通过将GPS轨迹数据进行处理，可以提取出路径的信息，如起点、终点、中间节点以及路径长度、时间等。
这对于交通规划、安全监控和环境保护等领域具有重要的应用价值。
2. 空间分布分析空间分布分析是利用GPS数据进行地理空间信息的分析。
通过对GPS数据进行空间分布分析，可以了解物体在空间上的分布情况，并进一步探索其背后的规律和关联性。
例如，通过对GPS轨迹数据进行密度分析，可以研究特定区域内的人口分布情况，为城市规划和资源配置提供科学依据。
3. 轨迹预测与模拟通过对历史GPS数据进行分析，可以预测和模拟出未来的轨迹。
这对于交通管理、气象预报和环境监测等领域具有重要意义。
例如，通过对车辆GPS数据进行分析，可以预测交通拥堵区域和拥堵时间，提供交通路线的优化建议。
GPS测量中的数据处理方法引言在现代社会中，全球定位系统（GPS）已经成为了我们生活中的不可或缺的一部分。
无论是导航系统、地图定位还是位置服务，GPS都起到了重要的作用。
然而，要想获得准确的位置信息，除了信号接收和卫星定位之外，数据处理方法也十分关键。
本文将探讨GPS测量中的数据处理方法，为读者提供一些有关处理GPS 测量数据的重要知识。
一、数据收集与预处理在进行GPS测量之前，首先需要收集大量的原始数据。
GPS信号通过卫星发送到接收器，接收器将这些信号转换成数字信号，并记录下来。
然而，原始数据中可能会包含一些噪音、误差等干扰因素，因此需要进行预处理。
1. 时钟偏差校正GPS接收器的时钟通常未能与卫星的原子钟完全同步，存在一定的误差。
为了准确计算接收信号的时间差，需要对时钟偏差进行校正。
2. 数据滤波在数据收集过程中，可能会遇到一些异常值，如干扰信号、信号丢失等。
为了减少这些异常值对数据的影响，可以采用滤波方法，如均值滤波、中值滤波等。
二、数据解算与定位数据收集与预处理之后，需要进行数据解算与定位，以获取准确的位置信息。
1. 数据解算通过对接收到的GPS信号进行解算，可以计算出卫星与接收器之间的距离并确定卫星位置。
常用的解算方法有最小二乘法、Kalman滤波等。
2. 静态定位静态定位是指在静止状态下进行GPS定位，通过对多个卫星的信号进行解算，可以获得接收器的三维坐标信息。
静态定位适用于建筑物测量、地壳运动等领域。
3. 动态定位动态定位是指在运动状态下进行GPS定位，该方法适用于车辆导航、航空导航等场景。
通过不断接收卫星信号，并结合加速度传感器等辅助信息，可以实时计算出车辆或飞行器的位置。
三、数据精度评估与误差分析在进行GPS测量时，数据精度的评估和误差的分析至关重要。
只有了解数据的精度和误差来源，才能更好地应用GPS测量结果。
1. 精度评估通过与地面控制点或其他精度更高的测量方法进行比对，可以评估GPS测量结果的精度。
GPS控制网数据处理方法探究
【摘要】全球定位系统( Global Positioning System）是一种连续定位系统，该系统定位准、延时小、可操作性强，误差影响小，在许多学科领域应用十分广泛并日益发展，简称GPS系统。
随着几十年来GPS技术的不断提高，为高效利用GPS 数据,GPS数据处理方法也有了长足的进步。
相关的数据处理软件有Bernese软件、GAMIT／GLOBK软件、EPOS．P．V3和GIPSY等。
因我国地域地理环境变异率很大，实际的传统控制网各不相同，与其相应的，GPS的控制网数据处理方法的选择，因实际情况的不同而多有不同。
选择合适的数据处理方法十分重要。
因此，研究GPS控制网数据处理的方法意义非凡。
本文简要探讨了GPS数据处理方法、流程，误差控制及国内现状与应用，对数据处理技术的进一步发展提出了展望。
【关键词】：GPS；控制网；数据处理；平差
随着时代的进步，GPS定位技术经过几十年的不断完善，其在理论和实际应用方面发展飞速，尤其在大地控制、精密测量等基本测绘工作中发挥了十分重要的作用，GPS技术是测量领域铭记史册的技术革新。
与以往的传统测绘方式相比较，应用GPS控制网的高精度、高效益优势明显，有着无可比拟的优越性能，已经基本取代传统测绘方式。
GPS控制网优点：1.测绘精度高：GPS测量平面坐标毫米级精度，地面两点相对位置测量准。
2。
实用性强：天气、时间、视距约束少。
3.操作合理，效益高数据处理系统化、规范化。
一、控制网功能和现状
GPS控制网主要作用通过是求定不同坐标系之间的数据转换处理模式，为多门学科的技术研究奠定基础，例如在地理测绘上可用于研究大陆板块运动等情况，并为这些问题提供具体的实际数据支持，局部性小范围的GPS控制网的点间距密集，是城市工程不可缺少的一部分，控制网也可与传统模式互惠补充，以求得更高精度下的地面网定位，进而加密改善维持坐标框架水准，以满足城市管理、测绘等多方面需求。
[1]
GPS测量可获取精密的WGS84地心坐标，联合附近的基本观测数据，借助
对应的坐标模型，利用控制点数据进而输出得到当地参考系框架下的参心平面坐标，
二、GPS数据预处理方法
为保障定位精度和数据可靠性，在单点定位中进行数据预处理是十分必要的。
其关键在于要准确可靠的相位观测值，针对周跳添加相应的模糊度参数，然后采用参数估计的方法进行，得到不含或偏差较小的观测值。
数据处理的内容有：传送、解码、筛查、编辑、系统化、估算、形成观测值、分析残差、基线向量估算、周跳探测、修复、标记等[2]。
第一步是基线的处理，处理数据要求无明显粗差、限差可控、可网内高效结算，良好可靠的基线向量处理是下一步平差的前提。
[3]分析观测值残差，若再偶然误差存在的情况下，观察值残差较小，残差在平差后仍大于0.05周，则说明观测值数据可能有问题。
短基线利用差分处理减少电离层折射误差，长基线利用双频机技术手段就可以很好地避免电离层折射系统误差，这也是双频机的数据处理优势所在，尤其是深受电离层影响的测量数据处理，双频机优势显著。
向量解算时，求得整周未知数N的估计值及中误差。
再多种误差影响下，数据平差后得到的N 也可能不是整数，误差小的时候，即为临近整数。
若误差影响大，且N与临近整数距离较远，则通过假设检验的优化实数N，再重新进行平差计算。
短基线精度高，假设检验得到的双差固定解比起取临近整数的实数解更有优势。
长基线，电离层折射误差难以消除，卫星轨道也有较大影响等的影响，实数解在数据分析上更有价值。
载波相位测量可用于相对定位，即为利用基线向量由已知求未知。
采取误差方程式中待定系数阵，即可较好的反应观测时间分布和卫星的空间分布情况对精度的影响。
三、误差及数据平差处理方法
减小GPS控制网数据误差精度的方法是一个值得深入探讨的研究课题，由于不可能仅在理想稳定的观察条件下得到数据，在复杂的观测条件下折射、轨道、钟差等系统误差；多路径效应等随机误差常常存在，起算点和周跳的存在也不容忽视，这些最终对数据影响也可以借有数学模型测算得出。
高精度的基线处理正确的坐标转换模型以及平差计算的反复评测，是尽可能减少误差影响的主要方法。
进行平差计算后，地面观测长度与实际长度仍会有变形，选择合理的中央子午线位置，借助参考椭球面，抵偿长度变形，再约束平差，是控制误差的一种可
靠方式。
GPS数据平差处理通常采用两种以上不同的网平差法。
根据观测量和已知条件的不同个，网平差分为三种类型：无约束平差、约束平差和联合平差，都可做到消除几何异常，也在不同方向的数据处理中有着各异优势和功能。
自由平差科评定内精度和粗差，其他两种可以确定坐标。
如依据坐标系类型，GPS网平差还可分为三维平差和二维平差。
数据包各为TGPPSW和TGPPSm、GPSAdj和PowerAdj 等。
平差过程一般遵循以下模式：在基线向量网的构建的基础上，进行包括无约束平差在内的两种及两种以上的平差计算，最终在对数据整体进行质量分析和严格控制。
其中自由平差流程为取的基线向量的估值，形成平差的函数模型，利用基线解算，输出方差阵，最终得到平差完整的数学模型，观察粗差是否存在，改进数学模型，调整后求解，输出最终结果。
利用该结果进行无约束平差，调整观测权阵，形成限制条件方程，求解，得估值和平差值。
值得一提的是，兼容性检验是约束平差的关键步骤，已知控制点间兼容对于约束平差十分重要，否则难以通过兼容性检验，甚至结果扭曲，GPS提供的数据起算数据精度高，在数据分析方面也有着较大的优势。
联合平差利用最终基线向量和观测值权阵，加以常规值提供的基础权阵，形成限制条件方程；利用得到的数学模型求得平差值、改正数和精度统计调整GPS与常规方法的比重，得到最终结果。
四、国内现状及发展前景
我国的GPS技术应用始于上个世纪八十年代，随着近几十年的日益完善，GPS 技术也得到了多学科的全方面的广泛的应用。
近日，在大数据时代的背景下，信息化系统化的数据处理是一项十分必要的工作。
全球定位系统定位准、延时小、可操作性强，误差影响小，在许多学科领域应用广泛的技术系统。
随着几十年来GPS技术的不断提高，GPS数据处理方法也有了长足的进步。
相关的有Bernese软件、GAMIT／GLOBK软件、EPOS．P．V3和GIPSY 等数据处理软件。
我国地域广博，实际的传统控制网各不相同，因地制宜的选择合适的GPS的控制网数据处理方法。
高精度高效率的处理数据，减小误差，是多学科研究的基本需求。
我国的相关研究在基线处理部分十分突出，网平差研究也日新月异。
三维约束平
差主要用于在地面网中进行坐标转换，以方便工程建设需求。
其要求获取满足重力异常和水平差，在如今不适应高精度工程的需求。
二维平差精度较高即固定基准点不动，只取经纬值进行计算，应用较广。
现存问题有：三角点寻找网难，有些已废弃，有些精度不满足要求，三维网约束平差大地高和高程差难以获得。
高斯正形投影对于大面积、复杂、精密控制网的勘探设计和施工都增加了难度。
平差后仍存在投影变形，故选取测区的中心经线（为中央子午线）、平均大地高（投影面）投影到高斯平面上。
此外，墨卡托投影等投影模型也在很多大型高精尖工程项目中得到应用，效果较好。
[4]
五、总结
总之，在多项工作实践中，通过数形结合分析评估处理数据，根据相应需要，采取对应的数据处理方法，可以达到事半功倍的良好效果。
科学管理数据，提升数据处理方法是必要的也是必然的，以精益求精的态度，推动测绘向自动化信息化系统化的高精尖方向迅猛发展。
参考文献
[1]. 马耀昌与辛国, GPS测量误差与数据处理的质量控制. 地理空间信息, 2006(02): 第22-25页.
[2]. 马少君, GPS控制网数据处理方法研究, 2008, 同济大学. 第77页.
[3]. 周保兴, GPS数据预处理方法研究及其应用, 2005, 河海大学. 第68页.
[4]. 马下平, 大型精密工程GPS控制网数据处理及投影变形研究, 2011, 西南交通大学. 第80页.。
