第一篇：靜態GPS數據后處理的一些技巧

靜態GPS數據后處理的一些技巧

目前國內外市場上的靜態GPS接收機技術已經趨于成熟，集成度也很高，外業操作十分簡單易學，但是相對而言，靜態GPS數據的內業處理要求一定的專業知識和專業技巧，通過幾年的GPS產品開發，長時間的儀器測試使用，和多次與用戶面對面的交流，將在靜態GPS數據后處理中最常見的一些問題的解算技巧做了一些總結，下面將以我公司的后處理軟件為例講解說明。

在進行GPS靜態數據后處理之前要先導入數據文件，目前市場上常見的幾種數據格式主要有

CMC(*.CMC)、Rinex(*.??0)、JAVAD(*.JPS)、Novate(*.OBS)幾種，其中Rinex是通用的標準數據格式，一般的后處理軟件都可以將自己公司專用的數據格式轉換為標準格式，有時如果用源文件解算結果不理想，可試著先將源文件轉換為標準數據格式后再重新進行解算，比對解算結果，查找問題所在。另外，如果解算中發現有的基線解算結果較差，可以將該條基線的兩個測點的Rinex數據文件打開查看一下原始記錄數據是否存在誤差，Rinex數據文件格式如下圖所示：

上圖所示的數據采樣間隔為5秒，從左到右，分別是：4 2881419.***4***

年 月日 小時分秒間隔符衛星編號ID

注：日期時間是美國時區。

各個GPS接收機廠家所采用的采樣間隔不相同，但兩條數據之間的時間間隔應該一致，否則說明原始記錄數據有誤。采樣間隔一般不會大于60秒，如果發現數據采樣間隔過大，一是用戶在設置參數時有誤，二則是原始數據記錄出錯。

導入數據后開始基線解算，也就是數據預處理。?

（1）一般情況下會有少數幾條基線解算不成功。基線信息如下圖所示：檢驗或是查看基線解算是否成功的重要標志有兩個：RATIO和RMS，如果RATIO>2 ,RMS<0.02 我們認為基線解算成功； RATIO<2且RMS>0.02 我們認為基線解算失敗，注：基線解算是否成功依靠上面的標準不一定可靠，還要通過閉合差檢核來確定基線解算是否成功。無論成功狀態還是失敗狀態的基線都參加網平差計算。對于基線解算失敗的基線可以重新進行基線解算；解算不好的基線可以考慮把它刪除，否則將影響定位精度

（2）對于解算不成功的基線可以修改解算時的一些系統參數，重新解算，如下圖所示：

在外業測量時，測站點距離一般較大，測量人員在實施測量時會約定好每個測點的測量時間，但在實

際操作的搬站中，每個時段的起始時間總會有些誤差，有時積累到后來時間誤差已經相當大，這樣的話，同一時段的數據匹配度就較差，此時可以通過調整起始歷元和結束歷元來提高數據匹配度，在如上圖所示的數據歷元為0～85，可以將起始歷元調高或是結束歷元調低后重新解算基線，查看結果。基線解算時屏幕右邊同時顯示出衛星殘差周跳圖及基線向量名（*.RES）、RATIO、RMS、距離等。其中橫坐標代表歷元數；不同顏色的線條代表不同的衛星。代表某一顆衛星的線條越平穩表明數據越可靠，如果發現在起始或是結束的某段歷元衛星數據普遍跳躍較大，可以通過調整起始歷元和結束歷元的值剔除某段時段的數據，不再參與解算以提高解算精度。

采樣率如果取值為1，表示每個歷元都作為有效數據參加解算；如果取值為2，表示每隔一個歷元的數據為有效數據。取值數越大，讀入有效數據數目越少，解算速度越快。缺省值為3，可以改變解算時的數據采樣率，上圖中的解算數據間隔為3，可以調高為5或是調低為1后，重新解算基線，有時同一時段的衛星數據在不用的采樣率下匹配程度不一，則會導致解算結果不同，提高或降低精度。

截止角缺省值一般為15度，低于衛星高度截止角的數據不參加解算。如果基線解算達不到要求，可以適當調高截止角的值，但截止角并非越高越好，建議不要超過25度，截止角過高會引起電離層折射誤差的加大。

上面說過在屏幕右邊同時顯示出衛星殘差周跳圖及基線向量名（*.RES）、RATIO、RMS、距離等。其中橫坐標代表歷元數；不同顏色的線條代表不同的衛星。代表某一顆衛星的線條越平穩表明衛星數據越可靠。明顯可以看出，品紅顏色線條代表的12號衛星有兩次較大的跳躍，如果此時基線解算精度不夠，可以考慮通過衛星刪除功能剔除12號衛星數據，不再參與解算。取值為 3，表示 3 號衛星所有數據被刪除。最多只能刪除2顆衛星。盡量不要刪除衛星數據。

基線解算有幾種不同的解算方式：可進行L1單頻解、L2單頻解、Widelane雙頻寬項解、Narrowlane雙頻窄項解及Ion-free雙頻去電離層解等。缺省的解算方式是L1單頻解，這個功能項在數據預處理中用的不多。

注：采取一些解算技巧并不能對本身存在質量問題的野外觀測數據進行絕對的彌補，在對解算不成功的基線數據進行了充分的檢核和分析后，仍不能滿足工程要求的情況下應進行野外返工觀測。

數據預處理只是對觀測數據質量的一種檢測，如果要作為可用的坐標成果輸出，在基線解算成功和閉合差合格后，還要進行網平差。?

（1）GPS數據文件是WGS-84坐標系下的觀測結果，可以先進行自由網平差，以檢核GPS網的內部符合精度，也就是相對精度，相對精度用戶可以根據GPS控制網設計的精度要求自行確定。

（2）實際應用中，往往要求得各GPS點在國家坐標系中的坐標值，為此還要進行坐標轉換，將GPS點的坐標值轉換為國家坐標系坐標值。也可以將GPS網與地面網進行聯合平差，包括固定地面網點已知坐標、邊長、方位角、高程等的約束平差，坐標轉換，或將GPS基線網與地面網的觀測數據一并聯合平差。

平面坐標有兩選項：平移、平移+旋轉+尺度。只求平移參數時一個已知點即可，而后一選項則需要兩個或者兩個以上的固定點坐標；高程擬合有五選項：平移、平面擬合、XY二次曲面擬合、XX+YY二次曲面擬合、XX+YY+XY二次曲面擬合。平移只需要一個已知的海拔高，平面擬合需要三個已知的海拔高，而曲面擬合需要四個以上已知的海拔高。

還應注意，在進行約束網平差時，對于使用三個以上固定點的GPS網，應分別輸入固定點進行平差計算，以檢核約束條件的精度及可靠性，然后選擇與GPS網相兼容的固定點進行最終平差計算。約束網平差后的坐標結果可作為最終結果輸出。

在實際應用中情況千變萬化，上面所述只是個人的一些淺見，應根據實際的技術要求，具體問題具體解決

第二篇：GPS靜態測量

實驗一：GPS靜態測量

一 實習目的：

通過實習進一步深入了解GPS原理以及在測繪中的應用,鞏固課堂所學的知識.熟練掌握GPS儀器的使用方法,學會GPS進行控制測量的基本方法并掌握GPS數據處理軟件的使用方法 二 實習地點： 三 實驗原理：

GPS定位的原理是GPS 衛星發射的測距信號和導航電文,導航電文中含有衛星位置的信息,用戶用GPS接收機在某一時刻接收三顆或三顆以上的GPS衛星,測出測站點(GPS天線中心)到衛星的距離并解算出該時刻衛星的空間位置根據距離,并解算出衛星的空間位置,根據距離交會法求測站點坐標.其基本思想為:在基準站上安置一臺GPS 接收機,對所有可見衛星進行連續觀測并將其觀測數據通過無線電傳輸設備實時地發送給用戶觀測站,用戶站在接收GPS衛星信號的同時,通過無線電接收機設備接收基準站傳輸的觀測數據,實時計算測站點的三維坐標.四 實驗過程

（1）GPS靜態數據采集方法及過程

1、GPS接收機的對中與整平（靜態數據處理不需要手簿連接接收機）；

2、量取天線高，取平均值為天線高（兩次天線高之差不得超

過2mm），并記錄天線高和點號；

3、到了時間，按住開關鍵2S開機，記錄開機時間；

4、測量時間到了關機，并再次測量天線高；

（2）數據處理1、2、3、4、新建項目，導入數據

基線處理設置，處理全部基線，對不符合要求的基線進行處理 進行網平差處理，包括自由網平差和二維網平差 成果報告

第三篇：GPS做靜態測量

GPS做靜態測量

靜態差分GPS（Static differential GPS）是由兩個（含）以上接收儀，進行較長時間（通常為半小時以上）的測量，其包含了一組接收儀間基線向量的決定。偽距差分原理

偽距差分是目前用途最廣的一種技術。幾乎所有的商用差分GPS接收機均采用這種技術。國際海事 無線電委員會推薦的RTCM SC-104也采用了這種技術。在基準站上的接收機要求得它至可見衛星的距離，并將此計算出的距離與含有誤差的測量值 加以比較。利用一個α-β濾波器將此差值濾波并求出其偏差。然后將所有衛星的測距誤差傳輸 給用戶，用戶利用此測距誤差來改正測量的偽距。最后，用戶利用改正后的偽距來解出本身的位置，就可消去公共誤差，提高定位精度。

隨著GPS技術的進步和接收機的迅速發展，GPS在測量定位領域已得到了較為廣泛的應用。但是，針對不同的領域和用戶的不同要求，需要采用的具體測量方法是不一樣的。一般來說，GPS測量模式可分為靜態測量和動態測量兩種模式，而靜態測量模式又分常規靜態測量模式和快速靜態測量模式，動態測量模式分準動態測量模式（后處理動態，走走停停）和實時動態測量模式，實時動態測量模式分DGPS和RTK方式。下面分別介紹如下：

1、常規靜態測量

這種模式采用兩臺(或兩臺以上)GPS接收機，分別安置在一條或數條基線的兩端，同步觀測4顆以上衛星，每時段根據基線長度和測量等級觀測45分鐘以上的時間。這種模式一般可以達到5mm十1ppm的相對定位精度。常規靜態測量常用于建立全球性或國家級大地控制網，建立地殼運動監測網、建立長距離檢校基線、進行島嶼與大陸聯測、鉆井定位及精密工程控制網建立等。

2、快速靜態測量

這種模式是在一個已知測站上安置一臺GPS接收機作為基準站，連續跟蹤所有可見衛星。移動站接收機依次到各待測測站，每測站觀測數分鐘。這種模式常用于控制網的建立及其加密、工程測量、地籍測量等。需要注意的是這種方法要求在觀測時段內確保有5顆以上衛星可供觀測；流動點與基準點相距應不超過20km。

3、準動態測量

這種模式是在一個已知測站上安置一臺GPS接收機作為基準站，連續跟蹤所有可見衛星。移動站接收機在進行初始化后依次到各待測測站，每測站觀測幾個歷元數據。這種方法不同于快速靜態，除了觀測時間不一樣外，它要求移動站在搬站過程中不能失鎖，并且需要先在已知點或用其它方式進行初始化（采用有OTF功能的軟件處理時例外）。

這種模式可用于開闊地區的加密控制測量、工程定位及碎部測量、剖面測量及線路測量等。需要注意的是這種方法要求在觀測時段內確保有5顆以上衛星可供觀測；流動點與基準點相距應不超過20km。

另外，有一種連續動態測量，也屬于這種模式。這種測量是在一個基準點安置接收機連續跟蹤所有可見衛星。流動接收機在初始化后開始連續運動，并按指定的時間間隔自動記錄數據。這種方法常用于精密測定運動目標的軌跡、測定道路的中心線、剖面測量、航道測量等。

4、實時動態測量：DGPS和RTK

前面講述的測量方法都是在采集完數據后用特定的后處理軟件進行處理，然后才能得到精度較高的測量結果。而實時動態測量則是實時得到高精度的測量結果。這種模式具體方法是：在一個已知測站上架設GPS基準站接收機和數據鏈，連續跟蹤所有可見衛星，并通過數據鏈向移動站發送數據。移動站接收機通過移動站數據鏈接收基準站發射來的數據，并在機進行處理，從而實時得到移動站的高精度位置。

DGPS通常叫做實時差分測量，精度為亞米級到米級，這種方式是基準站將基準站上測量得到的RTCM數據通過數據鏈傳輸到移動站，移動站接收到RTCM數據后，自動進行解算，得到經差分改正以后的坐標。

RTK則是以載波相位觀測量為根據的實時差分GPS測量，它是GPS測量技術發展中的一個新突破。它的工作思路與DGPS相似，只不過是基準站將觀測數據發送到移動站（而不是發射RTCM數據），移動站接收機再采用更先進的在機處理方法進行處理，從而得到精度比DGPS高得多的實時測量結果。這種方法的精度一般為2厘米左右。

第四篇：GPS靜態工作流程

GPS靜態工作流程

找到導線點——架好三角架——調置模式（靜態觀測）——安置基頭——對準觀測點——調平水準管——用卷尺量好儀高——記錄基頭型號和代碼——用對講機相互聯絡——統一時間開機——記錄時間，人不得走開（隨時觀測基頭工作情況）——再過一小時后，同時聯絡關機——拆分基頭組裝入箱——再次檢測有沒有掉落的儀器零件——再去下一個點測量——記錄好關機時間

1.F鍵查看模式：①基準站模式：藍牙紅色，電池綠色。②移動模式：STA點顯示紅色

2.紅色燈下：①STA：移動模式

②藍牙：基站模式

③電池：靜態模式

3.綠色燈下：①STA：內置電臺

②藍牙：網絡模塊

③電池：外接電源（電瓶）

4.藍色功能鍵FN+開機鍵一起按時冷啟動

5.藍色功能鍵+開機鍵+長條鍵一起按后輸入小數點25326

6.雙擊藍牙發射塔——設備（掃描）——配對——下一步（打對號）——選擇端口——完成——OK

7.配置——儀器設置——移動站設置——調節差分格式（RTCA）

8.新建工程——選擇坐標系統——編輯——中央子午線——確定

9.①輸入——求轉換參數——增加（坐標和H）——確定——讀取當前點坐標——桿高（2米）——增加——確定——保存——應用

②先（點測量）采集兩個數據——輸入——求轉換參數——增加（已知點）——確定——從坐標管理庫選點——重復以上步驟

10.測量——自動測量——設置（距離、時間）——確定——開始（是）

11.工具——數據后處理——輸出坐標成果——控制點測量——保存 12工具——其他計算——面積計算——第二個圖標——第四個圖標

第五篇：靜態GPS實驗報告

GPS靜態測量實習報告 學院：

專業：

學號：

姓名：

組號：土木與水利工程學院測繪工程09-1班王震陽20094176C6

一、實驗目的和要求

⑴了解靜態GPS測量系統的組成部分。

⑵了解靜態GPS相對定位模式的作業方法。

⑶了解GPS觀測數據在計算機上的處理過程。

二、實驗儀器和工具

1.外業：南方s82靜態GPS接收機1套（7臺）、已充電鋰電池7塊、對點器基座7套、鋁合金三腳架7個。

2.內業：數據傳輸電纜1根、數據處理軟件（南方

GPS）（含采集器與計算機通訊軟件、基線向量處理軟件、網平差及坐標轉換軟件）

三、實驗環境

外業: 合肥工業大學南區

內業：南方GPS數據處理軟件

四、實驗成果

見《C6組GPS成果報告》

五、實驗小結

可以說我們本次GPS靜態測量實習，一共進行了三次嘗試才最終將成果打印出來。前兩次的失敗有儀器的原因有人為的原因。第一次失敗是因為學校的GPS儀器注冊碼過期導致無法繼續工作而中途廢棄。回到宿舍后我們給南方公司要了注冊碼將班級的所有儀器均注冊了一下才使儀器可以使用。第二次失敗是因為我們在觀測的過程中有一臺儀器沒有電了，我們換了一節電池后，回來發現基線解算不合格。經過多次嘗試還是沒有合格后，我們組決定重新再來，進行了第三次GPS測量，這一次我們在前兩次失敗的經驗教訓之上終于完成了合格的解算工作。

正真正的實習過程中總會出現各種各樣的錯誤，有些可能是我們經驗不足導致的，有些可能是外界原因導致的。反正不管什么原因我們都要有能力去探索解決問題的方法。