第一篇:GPS測量數據處理
8.1.1 GPS測量數據粗加工的兩個部分
GPS測量數據的粗加工包括數據傳輸和數據分流兩部分內容。
大多數GPS接收機采集的數據記錄在接收機內存模塊上。在數據通過專用電纜線從接收機傳輸至計算機的同時完成數據的分流,以將各類數據按照類別特性歸入不同的數據文件中,數據傳輸和分流未作任何實質性的加工處理,只是存儲介質的交換。
不同接收機的數據記錄格式各不相同,難被同一處理程序所用,因而傳輸至計算機的數據還需解譯,提取出有用信息,分別建立不同的數據文件,其中最分主要的是生成四個數據文件;載波相位和偽距觀測值文件、星歷參數文件、電離層參數和UTC參數文件、測站信息文件。
(1)觀測值文件,這是容量最大的文件,內含觀測歷元,C/A碼偽距、教波相位以(L1/L2)積分多普勒計數、信噪比等等,其中最主要的是偽距和毅波相位觀測值。
(2)星歷參數文件。包括所有被測衛星的軌道位置信息,根據這些信息可以計算出任一時刻的衛星軌道上的位置。
(3)電離層參數和UTC參敬文件,電離層參數可用于改正觀測值的電離層影響,UTC參數則用于將GPS時間修正成UTC時間。
(4)測站信息文件。其中包括測站的基本信息和本測站上的觀測情況。例如:測站名、測站號、測站的概略坐標、接收機號、天線號、天線高觀測的起止時間、記錄的數框量、初步定位結果等。
8.1.2 GPS測量數據的預處理
GPS測量數據的預處理的目的在于:對數據進行平滑濾波檢驗,剔除粗差,刪除無效無用數據;統一數據文件格式,將各類接收機的數據文件加工成彼此兼容的標準化文件;GPS衛星軌道方程的標準化,一般用一多項式擬合觀測時短內的星歷數據;探測并修復整周跳變,使觀洲值復原;對觀測值進行各種模型改正,如大氣折射模型改正。
預處理所采用的模型和方法的優劣,將直接影響最終成果的質量,因而是提高GPS測量作業效率和精度的重要環節。
8.1.3基線向量解算和網平差計算
經過預處理后,觀測值作了必要的修正。成為“凈化”的數據并提供了衛星軌道時時鐘參數的標準表達式,估算了整周模糊度初值,就可以對這些載波相位觀測值進行各種線性組合,以其雙差值作為觀測值列出誤差方程,組成法方程,進行墓線的平差解算。平差解算中一般以點間的坐標差作為平差未知數,故稱為GPS幕線解算一般由接收機的隨機軟件完成。
GPS相位觀測值經過基線解算,獲得了各點間的琴線向最成果。由干GPS成果屬了WCS一84坐標系,因而就必須將它們轉換至實用的國家或地方坐標系內,這是通過與地面網成果的綜合處理來解訣的。常用的力法是進行GPS網的約束平差和GPS網與地面網的聯臺平差。
第二篇:GPS數據處理
《GPS數據處理》課程總結報告
班級:地101 學號:2103071011291 姓名:常悅
成績:
北京建筑工程學院.測繪與城市空間信息學院
二零一三年.五月 《GPS數據處理》課程總結報告
1.GPS數據采集的基本作業流程
2.GPS數據處理涉及的計算公式
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《GPS數據處理》課程總結報告
基線向量解:
3.GPS數據處理的質量檢驗方法與公式
基線向量的改正數。
根據基線向量的改正數的大小,可以判斷出基線向量中是否含有粗差。具體判定依據,若:,則認為基線向量中不含有粗差;反之,則含有粗差。鄰點的中誤差和相對中誤差。
若在進行質量評定時,發現有質量問題,需要根據具體情況進行處理,如果發現構成GPS網的基線中含有粗差,則需要采用刪除含有粗差的基線、重新對含有粗差的基線進行解算或重測含有粗差的基線等方法加以解決;如果發現個別起算數據有質量問題,則應該放棄有質量問題的起算數據
公式:
4.GPS數據處理的基本流程
基本流程:
1、數據預處理
與外業記錄對照,修改觀測文件中的一些參數:
(1)檢查外業觀測數據
第 3 頁,共 8 頁 《GPS數據處理》課程總結報告
(2)點名的編輯
(3)天線高檢查或編輯
(4)。。
2、基線解算
(1)設置基線解算的參數(使用的衛星,衛星高度角,對流層電離層模型 等)
(2)基線解算
(3)察看基線報告,不同的軟件成果質量判斷不一樣,LGO是看各個檢驗
(4)對于有問題的基線或其殘差過大,可采用開窗刪星等手段處理
(5)繼續解算,重復(2)(3)(4)過程,直到得到滿意的結果
3、無約束平差
(1)設置平差參數
(2)平差分析
(3)計算閉合環
(4)平差
(5)看平差報告
4、約束平差
(1)新建橢球投影坐標系
(2)導入控制點
(3)控制點匹配
(4)約束平差
5.GPS商業處理軟件的使用
5.1 Trimble軟件的使用
1.使用數據模塊建立項目 2.輸入樣本文件
3.導入NGS成果表文件 4.導入GPS數據文件 5.properties窗口查看實體 6.處理gps潛在基線 7.評估結算結果
8.查閱gps基線處理報告 9.使用時序器處理星歷 10.計算gps環閉合差 11.計算最小約束網平差
12.查看RTK和常規測量數據 13.輸出數據
5.2 Compass軟件的使用 安裝,注意安裝完畢按照說明進行破解。并且不能安裝在中文目錄名內,而且英文字符 不
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能超過 8 位。安裝完畢運行首先進行單位設置,推薦使用國際單位 SI 標準,方法是點擊 Utilities 菜 單,選擇 units 再調入預設的 SI 單位集合即可,注意此時狗腿度的單位是 度/30m,可 以根據個人習慣進行調整。第一次使用首先建立一個新公司(company)如二勘、六勘等等,注意在 company 對話 框內一定要選擇中國鉆井行業規定的標準-曲率半徑法(Radius of Curvature),并且根 據需要選擇坐標的原點(Co-ordinate)是區塊site的中心還是井口(slot)的中心。如 果不涉及防碰,不需要比較兩井的相當位置時,建議選擇井口的中心作為原點。4 建立一個油田(field)如勝利、大慶、塔指等等。建立一個區塊(site)如哈得、塔河等等。可以輸入本區塊的中心坐標(如果愿意)。6 建立一口井(well),名字用井號如:輪古 37 等等,并輸入本井的井口坐標。建一個軌道(wellpath),一口井可以建立數個軌道。并可以指定其中的一個為確定的(definitive)軌道。選擇 EDIT編輯-Wellpath(軌道)-targets(靶點)菜單(或直接點工具欄的按鈕),進入靶點設計,輸入靶點的名字、垂深、坐標、形狀,保存退出。選擇 Planning-new plan 菜單,輸入軌道設計的名字和起始點,進行軌道設計。選擇 Survey-new survey 菜單,輸入測量過程的名字和起始點,進行實際測量的參數計 算。實際使用過程中,每進行一次測量都要重復 9 的過程建立一個以最后測量點為起點的新 設計,隨時調整下一步的定向方式。
6.RINEX格式的作用
RINEX格式已經成為了GPS測量應用等的標準數據格式,幾乎所有測量型GPS接收機廠商都提供將其格式文件轉換為RINEX格式文件的工具,而且幾乎所有的數據分析處理軟件都能夠直接讀取RINEX格式的數據。這意味著在實際觀測作業中可以采用不同廠商、不同型號的接收機進行混合編隊,而數據處理則可采用某一特定軟件進行。
7.RINEX格式的觀測文件讀取程序說明
基于matlab語言開發程序。
Rinex格式文件:
由程序命令一個字串一個字串的進行,然后根據文件頭的取舍將有效數據重新組合平面數據矩陣(二維)或立體數據矩陣(三維)。一般情況下,當讀取指定的字符串(如“END OF HEADER”)時,即開始讀取有效數據,在上述觀測文件和導航文件中,有效數據為字符串“END OF HEADER”以后的數據 相關函數:
fopen 開啟所要讀取的文件
fscanf 讀取所開啟文件中的資料
textread 讀取所開啟的文本文件中的資料
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strcmp 比較兩字串是否相同
8.RINEX格式的導航文件讀取程序說明
同樣基于matlab語言程序。
因觀測文件和上述星歷文件的頭文件包含的信息量不同,觀測頭文件中包含有很多有效 信息,所以必須對頭文件進行必要的細致讀取。認為主要是1)“ANTENNA: DELTA H/E/N”2)“'APPROX POSITION XYZ”3)“# / TYPES OF OBSERV”,這三行數據對整個數據把握和以后的運算有幫助。
在讀主要的觀測值時,采用的思路也是將所有的觀測值看做是全矩陣(立體)的矩陣組成,將同歷元的數據放在一個二維矩陣中,有n顆衛星,m類觀測值如載波相位觀測值、偽
距觀測值、多普勒觀測值等,然后將所有的觀測值進行組裝。如下圖(部分),最終形成了7×7×31的一個大型矩陣,因最終進行計算的時候為了循環的需要,同時對應于按照時間的順序組織矩陣,所以要對這一中間過程進行排序(按照星歷文件衛星號的排列順序)。其讀取結果如表4,其中,midobs(:,:,31)表示第31個采樣間隔里所有的觀測值,第一、二列為L1、L2相位觀測值(cycle),第三列為L1的C/A偽距觀測值(m),第四、五列P1、P2為L1和L2的P碼偽距觀測值(m),最后兩列為L1和L2的多普勒偽距觀測值(Hz)根據所需要的定位方式(載波定位、偽距定位等),合理的對讀取數據的結果進行取舍,方式就是根據行列號提取或者將所選以外的數據進行賦值為空(NULL)。
9.GPS單點坐標計算公式及流程圖
1.計算衛星運動的平均角速度n n = n0 + Δn 2.計算觀測瞬間衛星的平近點角M M =M0 + n(t-TOE)3.計算偏近點角
E = M+ esinE E°=M°+ ρ°·esinE° 4.計算真近點角f
5.計算升交距角u′ u′= ω+ f 6.計算攝動改正項δu , δr , δ
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7.對u′、r′、i0 進行攝動改正
8.計算衛星在軌道面坐標系中的位置
9.計算觀測瞬間升交點的經度L
10.計算衛星在瞬時地球坐標系中的位置
11.計算衛星在協議地球坐標系中的位置
10.個人課程總結【1000字】
近年來,GPS測量定位理論和軟件科學的進步促進了不同功能GPS數據處理軟件的發展,為了滿足不同領域的應用需求,GPS數據處理軟件不斷問世。對于一個測量工作者來說選用一種好的數據處理方法和軟件對GPS數據結果影響很大。然而眾多的后處理軟件以及不同的處理方法使我們的測量工作者帶來多樣的選擇。盡管不同軟件在數據處理方法上各有其特點,但它們的總體結構基本上是一致的,即由數據準備、軌道計算、模型改正、數據編輯和參數估計5部分組成。究竟,哪一種GPS數據處理軟件性能更好?那一種GPS數據處理軟件的處理精度更高呢?本文就將針對國內外幾種常用GPS后處理軟件進行比較分析,其中包括南方國內公司開發的GPS后處理軟件、Ashtech Solutions2.6平差軟件、中海達HDS2003、Trimble TGO、leica Geo Office五種軟件。
一般情況下數據處理流程應該有很多個的過程,才能夠保證數據滿足工程需要,根據資料一般有以下步驟:野外數據采集——數據傳輸——手簿輸入——數據加工——數據預處理——基線解算——重復基線檢驗——同步環檢驗——異步環檢驗(以上為當天應完成的任務)——重測與補測——WGS-84無約束平差——網精度分析——北京54/80/地方獨立中三維無約束平差——三維約束平差——二維平差——成果報告——技術總結。網平差應該是整
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個數據處理的核心內容,直接關乎數據的質量。
軟件只是實現了網平差的解算,更重要的是需要用戶參與,并最終作出正確的判斷。應當說明的是,這通常是一個反復的過程,雖然在實驗報告當中看起來只是一個小部分,但那是因為這主要由計算機進行解算,并且只考慮了一次成功的情況,而事實上可能要許多次才能夠完成。
通過這門課程,我學習到了許多關于計算gps的基礎知識和有關gps測量的工具使用和gps計算工具的使用方法。同時,我不僅對GPS原理有了更深入的了解,還對GPS外業數據采集和內業處理有了一定的理解。這個課程不僅是對動手能力的一種提升,更是對理論知識的一次綜合性鞏固。雖然測量是一門實踐性很強的學科,但是也要求我們掌握扎實的理論知識,如果沒有扎實的理論功底,只知道怎么做,但是不知道為什么那么做,當我們遇到類似的其他問題時,就不知道怎么解決。所以我覺得理論是實踐的前提,只有把理論知識學好,才能更好的促進實踐。所以我們要學好理論知識,為以后的工作打下堅實的基礎。當然理論知識學好了,動手能力也要努力培養,不能只會紙上談兵,所以我們要多動手,提高自己的動手能量,并在實踐中促進鞏固理論知識。只有理論是實踐這兩個環節都做好,我們才能更好的掌握理論知識,提高自己的動手能力。
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第三篇:《實用GPS測量數據處理教程》概述
全球定位系統(Global Positioning System-GPS)作為新一代的衛星導航定位系統,經過二十多年的發展,已發展成為一種被廣泛采用的系統,它的應用領域和應用前景已遠遠超出了該系統設計者當初的設想,目前,它在航空、航天、軍事、交通、運輸、資源勘探、通信、氣象等幾乎所有的領域中,都被作為一項非常重要的技術手段和方法,用來進行導航、定時、定位、地球物理參數測定和大氣物理參數測定等。作為較早采用GPS技術的領域,在測量中,它最初主要用于高精度大地測量和控制測量,建立各種類型和等級的測量控制網;現在,它除了繼續在這些領域發揮著重要作用外,還在測量領域的其它方面得到充分的應用,如用于各種類型的施工放樣、測圖、變形觀測、航空攝影測量、海測和地理信息系統中地理數據的采集等。尤其是在各種類型的測量控制網的建立這一方面,GPS定位技術已基本上取代了常規測量手段,成為了主要的技術手段。現在,在我國采用GPS技術布設了新的國家大地測量控制網,很多城市也都采用GPS技術建立了城市控制網。
為了使大家能充分了解和掌握利用GPS定位技術建立控制網的基本原理和方法,本書將圍繞著利用GPS定位技術布設控制網的全過程,介紹在布網過程中所設及到的大量理論與技術問題,內容將包括從技術設計、外業觀測、基線解算、直到網平差和提交成果進行驗收等各個環節,具體有以下一些內容:
1.GPS定位原理概述。在這一部分里,將簡要介紹GPS系統和GPS定位的基本原理。如果讀者已對此
有較全面的了解,可以跳過此部分。
2.坐標系、基準和坐標系統。介紹在采用GPS布設控制網時常用的坐標系統及各坐標系統間的轉換關系。
3.GPS靜態定位在測量中的應用。介紹GPS靜態定位在測量中的主要應用方式及作業步驟。
4.技術設計。介紹在布設GPS網時,進行技術設計的作用、原則和內容。
5.布網方法。介紹GPS網的類型和布網方法。
6.GPS基線解算。介紹基線解算的原理、步驟、精化處理方法和質量控制方法。
7.GPS基線向量網平差。介紹GPS網平差的類型、原理、步驟和質量控制方法。
8.GPS高程。介紹采用GPS進行測定高程的方法。
9.技術總結。介紹布設GPS網時,技術總結的作用和內容。
本書的目的是使讀者能夠了解GPS數據處理的基本原理和過程,掌握布設GPS網及數據處理的方法,因此全書側重于方法的介紹,對于理論問題未做過多敘述,對于這些問題,讀者若感興趣,可閱讀其它有關書籍。
第四篇:GPS測量與數據處理 課程總結報告
地理信息與旅游學院---GPS測量與數據處理 課程總結報告
地理信息與旅游學院
課程總結報告
課程名稱: GPS測量與數據處理 姓 名: 項學泳 班 級: 測繪10 學 號: 2012210392 授課老師: 鄧岳川 授課時間: 2013年2月-2013年7月
地理信息與旅游學院 制
地理信息與旅游學院---GPS測量與數據處理 課程總結報告
《GPS測量與數據處理》課程總結報告
——2012210392 項學泳
一、學習目標
(正文,宋體,小四)
二、學習內容
(正文,宋體,小四)
三、學習成果
(正文,宋體,小四)
四、學習心得與建議
(正文,宋體,小四)
課程總結報告總篇幅不超過10頁,排版正確規范,請打印后提交到我辦公室,務必9月5日前完成。
地理信息與旅游學院---GPS測量與數據處理 課程總結報告
第五篇:GPS測量與數據處理集中實習
GPS測量與數據處理集中實習
一、目的和要求
為鞏固所學知識,通過集中實習,進一步深入了解GPS的基本原理以及在測繪中的應用。內容包括GPS靜態控制測量、GPS動態地形測量、GPS RTK地形測量和工程放樣以及相應的數據處理。
二、內容和形式
1.GPS靜態測量及數據處理
(1)依照任務要求、測量規范或行業規范等,確定布網方法、網的精度,編寫技術設計書;
(2)進行選點,繪制網設計圖;
(3)設計測量安排表(測量時間、搬站時間、人員分配);
(4)GPS靜態外業作業:找點、儀器架設、天線高測量、衛星狀態、電源狀態的監視。記錄點名、時段、天線高、衛星狀態和特殊情況;
(5)安裝數據處理軟件;
(6)下載數據和檢查數據,進行RINEX格式轉換;
(7)建立坐標系統;
(8)設置基線處理參數,進行基線解算;
(9)進行基線解算結果的質量控制;
(10)設置網平差參數,進行網平差;
(11)進行網平差結果的質量控制;
(12)編寫技術總結。
2.GPS RTK 測量和放樣
RTK測量
(1)架設基準站設置有關參數;
(2)創建流動站測量文件和坐標系統,設置有關參數;
(3)設置流動站動態測量參數;
(4)RTK走走停停測量
(5)RTK連續測量地形點
RTK工程放樣
(1)架設基準站設置有關參數;
(2)創建流動站測量文件和坐標系統,設置有關參數;
(3)工程設計:按點、直線、緩和曲線、圓曲線設計
(3)設置流動站放樣測量參數;
(4)按點、直線、緩和曲線、圓曲線放樣工程。
3.地形圖繪制
(1)下載RTK測量數據;
(2)檢查點名和圖形代碼;
(3)檢查點位精度;
(4)繪制平面圖;
(5)添加屬性、文字、符號指示;
(6)繪制等高線圖;
(7)輸出地形圖。
三、實習地點
外業實習地點武漢大學校區內,內業實習地點在測繪學院實驗中心,每個學生安排有不同的GPS接收機和一臺計算機,2 周內完成全部實習任務。
四、時間安排
第一周:完成GPS靜態控制測量實習的測量設計、測量實施、數據處理和結果分析。第二周:完成GPS動態地形測量設計、測量實施、數據處理和繪制地形圖;完成工程設計、工程放樣、放樣點精度統計。
五、考核
考核的內容包括實習表現、實習成果、實習報告和面試;考核成績以優、良、中、差四個等級或百分制進行評定。