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GPS测量定位技术实习指导书编写：陈慧李永川测绘工程系二〇一一年十二月《GPS测量定位技术》实习指导书一、实训目的实训的目的是使学生了解根据GPS定位的特点来对工程控制网进行测定的过程，它和常规工程控制网的不同点和相同点，使所学理论知识与实践相结合，巩固和加深对新知识的理解，增强学生的动手能力，培养学生解决问题、分析问题的能力。通过学习，应达到如下要求：1、熟练掌握GPS接收机的使用方法，外业观测的记录要求。选点、埋石的要求。2、合理分配时段、掌握星历预报对时段的要求。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。手机或对讲机的合理应用。3、熟练运用GPS-RTK/CORS进行碎部测量，完成数据的传输。会用成图软件进行数字成图。4、培养学生热爱本职工作，关心集体、爱护仪器及工具的良好职业道德以及对工作认真负责，对技术精益求精的工作作风，遵守校纪校规，保护群众利益的社会公德。通过GPS定位实训，将所学知识融会贯通，从外业准备工作开始，测区踏勘、资料收集、人员组织、外业观测计划。GPS网与地面网的联测方案，编写技术设计书并实施。依据测量工作“先整体后局部”、“先控制后碎部”的基本原则，首先完成GPS控制测量数据采集与处理，然后熟练运用GPS-RTK/CORS技术进行数字测图。二、实训任务与内容本实训是工程测量技术专业学生毕业前进行的一次综合性、模拟性的GPS测量定位技术综合实习，要求在测区内进行是静态GPS控制测量、GPS-RTK/CORS数字测图。测区范围见附录5，西至金明大道，北至喜台，东至西环路，南至解放路，测区面积约8平方公里。（一）GPS控制测量数据采集与处理1．实训前的准备工作实训动员，领取GPS接收机及物品，搜集资料。2．GPS控制网的布设收集、查阅资料、测区踏勘，技术设计、实地选点埋石。根据已有的坐标点作为已知点，设计GPS控制网，其各项技术要求、技术指标均以GPS规范为依据。3．星历预报作业组在进入测区观测前，应事先编制GPS卫星可见性预报表。预报表包括可见卫星号、卫星高度角和方位角、最佳观测卫星组、最佳观测时间、点位图形、几何图形强度因子等内容。4．制定观测计划根据卫星可见性预报表、参加作业的接收机台数、点位交通情况、GPS网形设计等因素，进行观测纲要设计。5．GPS接收机检验经过一般检视、通电检验和实测检验，提交检验报告。6．静态外业观测观测组遵守调度命令，按规定时间同步观测同一组卫星。7．外业观测记录测量手簿使用铅笔在现场按作业顺序完成记录。内容包括测点点名、仪器类型、仪器型号、观测时段、天线高、开机时间、关机时间等。8．静态数据传输将静态数据文件下载至特定路径下，备份并转换至特定数据格式。9．静态数据处理利用TGO软件，以城建坐标为已知点进行平差，包括定义椭球元素、选择坐标系统及投影参数、导入数据、解算基线、检验基线闭合差、网平差、成果导出。（二）GPS-RTK/CORS数字测图根据实际情况，选择GPS-RTK或CORS任一技术手段进行数字测图。方法1．GPS-RTK数字测图经架设基准站、启动基准站、启动流动站、点校正，流动站开始碎部测量，同时绘制草图，然后经测量成果检核将RTK数据传输至相应路径，将数据导入至CASS成图软件，根据所画草图绘制地形图。方法2．CORS数字测图采用GPRS通讯方式连接服务器，启动RTK流动站开始碎部测量，同时绘制草图，然后经测量成果检核将RTK数据传输至相应路径，将数据导入至CASS成图软件，根据所画草图绘制地形图。（三）编写项目技术总结报告书在测绘任务完成后，对技术设计书和技术标准执行情况，技术方案、作业方法、新技术的应用，成果质量和主要问题的处理等进行分析研究、认真总结，并作出客观的评价与说明。三、时间安排实训时间为2周。具体安排如下表1。综合实训学时分配表1序号综合实训内容天数1GPS控制测量数据采集与处理实训动员，领取GPS接收机及物品，搜集资料0.55.02踏勘选点、GPS控制网的布设0.53星历预报0.54制定观测计划0.55GPS接收机检验0.56静态外业观测、记录与数据传输1.57静态数据处理1.08GPS-RTK/CORS数字测图控制点点校正0.52.09地形点野外数据采集0.510CASS软件成图1.011GPS-RTK放样GPS-RTK放样2.02.012整理成果编写项目技术总结报告书并打印0.51.013整理成果并打印14归还仪器、上缴成果资料0.5四、实训要求1、实训过程由指导老师和班委负责。外业工作根据实际情况分若干个大组，每大组分两小组，每组一台GPS接收机，每台接收机均由指导老师和班干部具体负责。2、指导教师应以身作则，严格要求学生，经常对学生进行思想和安全教育工作，尤其对人身安全和仪器安全引起高度重视，并且应时时关心和爱护学生。3、学生应对工作认真负责，对技术精益求精、互相支持、搞好团结、共同努力完成任务。大组长负责仪器设备的领取和归还、以及工具的管理与安全工作，小组长负责学生的管理工作。4、加强组织纪律性，遵守学生守则、遵守实训制度，加强请假制度，无故不请假离开实训者，以旷课论处。5、静态数据处理要求每个同学计算一遍，打印成果上交。五、考核方式和成绩评定项目实训以五级制考查为主，根据学生的外业测量操作技能、内业计算及绘图能力、成果总结能力、组织纪律、工作态度、爱护仪器设备六个方面由指导教师评定成绩。其等级分：优秀、良好、中等、及格、不及格五部分。无故旷课一次者，成绩降一级；4次旷课者，成绩按零分处理。六、上缴资料每人应上交技术资料1份，上缴的实训资料要存档，打印并装订成册。注明实训测区、班级、小组、姓名及年月日，成果中应按某城市GPSⅢ等控制网测量技术设计实例的要求进行。其内容如下：（一）实训成果1．GPS点点之记2．布设的GPS网略图3．星历预报表4．外业观测计划a．确定测量模式；b．选定最佳观测时段；c．确定同步观测时段长度及起止时分；d．编制观测计划表，填写并下达作业调度命令。5．GPS接收机检验报告6．外业观测记录7．静态数据文件数据在备份后，宜通过数据处理软件转换至RINEX通用数据格式，以便与各类商用数据处理软件兼容。8．内业数据处理计算成果计算完成后，应提供以下资料：测区和各测站信息；观测值数量、时段起止时刻和持续时间；基线质量检验与分析；平差计算的坐标系统、高程系统、基本常数、起算数据、观测值类型和数据处理方法；平差采用的约束条件、先验误差；平差结果及精度。9．RTK数据文件10．内业数字地形图将GPS-RTK数据导入至CASS成图软件，根据所画草图绘制地形图。（二）实训项目技术总结报告书技术总结编写内容包括：a．测区范围与位置，自然地理条件，气候特点，交通及电讯、供电等情况；b．任务来源，测区已有测量情况，项目名称，施测目的和基本精度要求；c．施测单位，施测起讫时间，作业人员数量，技术状况，工作量、工日及定额计算；d．作业仪器类型、精度以及检验和使用情况；e．选点所遇障碍物和环境影响等点位观测条件的评价，埋石与重合点情况；f．联测方法、完成各级点数等观测方法要点与补测、重测情况，以及野外作业发生与存在问题的说明；g．外业观测数据质量分析与野外数据检核情况。h．数据处理方案、所采用的软件、所采用的星历；i．方案实施与规范执行情况；j．上交成果尚存问题和需要说明的其它问题、建议或改进意见；k．各种附表与附图。（三）实训日志实训日志包括工作任务日记、个人心得体会、实训建议、小组评价。《GPS测量定位技术》实训指导书一、GPS控制测量数据采集与处理1．实训前的准备工作（1）实训动员：对实训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果和地形图资料a．控制测量资料包括成果表、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代、作业单位、依据规范、坐标系统和高程基准、施测等级和成果的精度评定。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、施测年代、作业单位、依据规范、坐标系统、高程系统和成图质量等。c．如果收集到的控制资料的坐标系统、高程系统不一致，则应收集、整理这些不同系统间的换算关系。②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/T18314-2001b．《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73-97c．《公路全球定位系统（GPS）测量规范》JTJ/C066-98d．《全球定位系统(GPS)铁路测量规程》TB10054-97e．《测绘技术总结编写规定》HC1001-91f．《城市测量规范》CJJ8-99g．《测绘技术应用与规范管理实用手册》(1-4)KJ1420h．《全球定位系统(GPS)测量型接收机检定规程》CH8016-952．GPS控制网的布设（1）GPS网图形设计原则①GPS网应根据测区实际需要和交通状况，作业时的卫星状况，预期达到的精度，成果的可靠性以及工作效率，按照优化设计原则进行。②GPS网一般应通过独立观测边构成闭合图形，例如一个或若干个独立观测环，或者附合路线形式，以增加检核条件，提高网的可靠性。③GPS网的点与点之间不要求通视，但应考虑常规测量方法加密时的应用，每点应有一个以上通视方向。④在可能条件下，新布设的GPS网应与附近已有的GPS点进行联测；新布设的GPS网点应尽量与地面原有控制网点相联接，联接处的重合点数不应少于三个，且分布均匀，以便可靠地确定GPS网与原有网之间的转换参数。⑤GPS网点，应利用已有水准点联测高程。C级网每隔3~6点联测一个高程点，D和E级网视具体情况确定联测点数。A和B级网的高程联测分别采用三、四等水准测量的方法；C至E级网可采用等外水准或与其精度相当的方法进行。（2）GPS网的密度设计在GPS方案设计时，一般首先根据测量任务书提出的GPS网的密度和经济指标，再结合规范(规程)规定并现场踏勘具体确定各点间的连接方法，各点设站观测的次数、时间长短等布网观测方案。各种不同的任务要求和服务对象，对GPS点的分布要求也不同。对于一般城市和工程测量布设点的密度主要满足测图加密和工程测量的需要，平均边长一般在几公里以内。《规程》GPS网中相邻点间距离(km)表2级别项目二等三等四等一级二级相邻点最小距离32.510.50.5相邻点最大距离2715633相邻点平均距离95211闭合环或附合路线的边数≤6≤8≤10≤10≤10（3）《规程》GPS控制网的选点①点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其他测量手段进行扩展与联测；②点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于安全作业；③周围应便于安置接收设备和操作，视野开阔，被测卫星的地平高度角应大于15°④点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不小于200m并应远离高压输电线其距离不得小于50m；⑤附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体；⑥交通应便于作业；⑦充分利用符合要求的旧有控制点及其标石和觇标。（4）埋石鉴于所选待定点是临时性使用，可埋设简易标志即可，如木桩、水泥钉。选点埋石后应提交GPS点点之记和GPS网的选点网图。GPS点点之记可参照导线点点之记。如表3所示。点名：HY01表3详细位置图比例尺：标石断面图与相邻点的关系所在图幅标石类型混凝土普通水准标石经纬度标石质料混凝土所在地黄河水院新区土地使用者黄河水院地别土质沙土地下水深度交通路线东京大道点位详细说明1.距黄河水院新区东南大门口约25m2.距东京大道约5.0m3.距东京大道边与黄河水院新区东南大门口之间路西的路灯约2.5m接管单位黄河水利职业技术学院保管者测绘系选点单位工测0204班埋石单位黄河水院维修单位测绘系选点者工测0204班埋石者工测0204班维修者测绘系选点日