gps后差分畢業(yè)設計

1、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　GPS（GlobalPositionSystem）即為全球定位系統(tǒng)的簡稱。它的含義是：利用導航衛(wèi)星進行測時和測距，以構成全球定位系統(tǒng)，它具有全球性、全天候、連續(xù)性、實時性導航定位和定時功能，而且具有良好的抗干擾性和保密性，能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。近年來，隨著GPS接收機性能和數(shù)據(jù)處理技術逐漸完善，其應用領

2、域也不斷拓寬。</p><p>　　GPS后差分處理系統(tǒng)的功能基于南方測繪公司的北極星9200 型GPS接收機，采用走走停停后處理差分模式。由于不通過數(shù)據(jù)鏈實時傳輸數(shù)據(jù)，因此不會受到電磁波傳播的影響，具有精度高，抗干擾性強，作用距離長等特點，適合于不需要實時處理的各項測量工作。9200便攜式后差分測量系統(tǒng)輕巧，便于攜帶野外輸入方便，可直接輸入屬性采集數(shù)據(jù)自動進入南方CASS成圖軟件，無需轉換。</p>

3、<p>　　后差分行業(yè)解決方案：</p><p>　　▲國土資源部地籍處：土地權屬調查，有力推動國土資源管理數(shù)字化；</p><p>　　▲國土資源部地礦處：地礦資源調查，提高礦權管理工作水平，實現(xiàn)礦權登記坐標標準化、管理自動化、數(shù)字化；</p><p>　　▲水利部門：江河、水庫水面區(qū)域調查，庫容調查，水土保持、水土流失調查；</p>

4、<p>　　▲農場：土地面積測量，作物規(guī)劃，農場的范圍確定；</p><p>　　▲交通部門：公路、鐵路、各種管線普查；</p><p>　　▲林業(yè)部門：各種植被覆蓋面積的調查，林業(yè)資源調查；</p><p>　　▲海洋管理部門：海洋區(qū)域面積測量，海洋資源調查；</p><p>　　▲大規(guī)模小比例尺的繪制；</p>&

5、lt;p><b>　　等。</b></p><p>　　經過我們在學校內、河濱公園的多次的實驗，我們得出了GPS后差分在應用上得一些心得，使我們在應用得時候更加得心應手。不過我們在許多地方還存在不足，在這一點我會繼續(xù)努力探索。</p><p>　　在實習期間我們曾經做過多次數(shù)字化測圖和礦區(qū)面積、距離測量等工作，在實踐中我們發(fā)現(xiàn)，用GPS后差分作業(yè)，有著很多優(yōu)勢，

6、在本文中我會一一做詳細論述。2008年1月在魯山馬樓鄉(xiāng)的一個鐵礦尾礦庫測地形圖，就是我們應用GPS后差分的一個成功例子。另外2008年3月我們在汝洲運用這項技術測量兩礦邊界和與臨近村莊的距離，精度良好，完全符合標準，很好的完成了任務。</p><p>　　關鍵詞：后差分 走走停停后處理差分模式 數(shù)字化</p><p><b>　　Foreword</b><

7、/p><p>　　South post-processing differential system based on the function of the Polaris 9600-type receiver, used to feel comfortable post-processing differential mode. Because not linked real-time transmi

8、ssion of data through the data and therefore will not be subject to the impact of electromagnetic wave propagation, with high precision, and strong anti-interference, the role of long distance features, which are no

9、t suitable for real-time processing of the survey, such as: ▲ Cadastral Depart</p><p>　　▲ marine management: Regional marine area measurement, marine resources survey; ▲ large-scale small-scale electronic

10、mapping;</p><p>　　Keywords: differential to feel comfortable after the post-processing of digital differential mode</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 研究必要性 ··

11、;····································

12、83;·（5）</p><p>　　第二章 GPS后差分外業(yè)操作及注意事項 ·······················（7）</p><p>　　

13、第三章 GPS后差分內業(yè)處理及注意事項 ····················（10）</p><p>　　第四章 GPS后差分數(shù)據(jù)成圖處理 ·····&

14、#183;·····················（22）</p><p>　　第五章 試驗資料的分析 ········

15、···························（28）</p><p>　　第六章 GPS后差分的優(yōu)缺點 ··&#

16、183;····························（30）</p><p>　　第七章 總結體會 ·&

17、#183;····································

18、;（32）</p><p><b>　　.</b></p><p><b>　　一 研究必要性</b></p><p>　　事后差分GPS 技術, 它是GPS 測量技術發(fā)展的一個新突破, 在測繪、交通、能源、城市建設等領域有著廣闊的應用前景。眾所周知, 靜態(tài)差分定位, 由于數(shù)據(jù)處理解算所需求，每次定位解算坐標數(shù)據(jù)都需要

19、觀測很長的時間；動態(tài)定位模式,是最近幾年新興的高級精確模式，但其造價比較高，精度也不都是很好。所以對于事后差分GPS技術的研究，還是很有價值的。</p><p>　　事后差分GPS 系統(tǒng)由基準站、流動站和數(shù)據(jù)處理軟件組成, 建立了一套完整快捷的高精度測量模式，其原理是取點位精度較高的首級控制點作為基準點, 安置一臺接收機作為基準站, 對衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，流動站上的接收機在同時接收衛(wèi)星信號,觀測結束后通過傳輸設備接

20、收到基準站和流動站的觀測數(shù)據(jù), 在專用軟件上根據(jù)相對定位的原理解算出流動站上各點的坐標。計算顯示出流動站的3 維坐標和測量精度。這樣用戶就可以得到待測點的數(shù)據(jù)觀測質量和基線解算結果的收斂情況, 根據(jù)待測點的精度指標, 確定觀測此次觀測誤差。</p><p>　　這種定位模式在公路工程中的應用可以覆蓋公路勘測、監(jiān)理和前端數(shù)據(jù)采集。從地形圖測繪、中樁測量、橫斷面測量、縱斷面地面線測量等工作采用事后差分解算作業(yè),水平精

21、度可優(yōu)于0.1米, 且整個測量過程不需通視,儀器操作方便，有著常規(guī)測量儀器 ( 如全站儀) 不可比擬的優(yōu)點。</p><p>　　事后差分GPS技術的測量速度主要由初始化所需時間決定, 初始化所需時間又由接收機的性能、能接收衛(wèi)星的數(shù)量和質量、數(shù)據(jù)鏈傳輸質量等因素決定,快速解算技術越先進, 在一定的高度角下接收到的衛(wèi)星數(shù)量越多、質量越好,數(shù)據(jù)鏈傳輸質量越高, 初始化所需時間就越短。在良好的環(huán)境條件下,初始化所需時間

22、一般為5分鐘; 不良環(huán)境條件下( 尚滿足GPS 基本工作條件) , 技術先進的接收機也需要幾分鐘到十幾分鐘, 而技術性能較差的接收機則很難完成初始化工作。即使測區(qū)內有一部分地方環(huán)境惡劣, 其觀測值點位中誤差仍在±2 .5 cm以下。</p><p>　　具體的作業(yè)模式如下：</p><p>　　建立一個基準站，連續(xù)跟蹤所有的可見衛(wèi)星。另一臺接收機則采用手持的方式在待測點間移動，移

23、動的過程中，按預定的采集間隔自動觀測，自動記錄數(shù)據(jù)。觀測工作結束后，將存儲在采集器的數(shù)據(jù)文件傳輸?shù)接嬎銠C中進行后處理。處理后直接輸出坐標成果并顯示所有軌跡。應用我公司專用堪界軟件可在CAD 平臺上進行剔除毛刺、輸出電子表格、求面積等多項圖形編輯操作；還可以直接轉換成CASS數(shù)據(jù)格式直接展點編輯。</p><p>　　作用距離：300 公里以內。</p><p>　　在測量前，后差分GPS對

24、基準站位置的要求比較高。</p><p><b>　　。</b></p><p>　　二 后差分外業(yè)操作及注意事項</p><p><b>　　2.1 初始界面</b></p><p>　　使用PWR 鍵開機。</p><p>　　打開9600 主機電源后進入程序初始界面

25、，初始界面如下圖：</p><p>　　F1 F2 F3 F4 PWR</p><p>　　圖1 北極星9600GPS 初始界面</p><p>　　2.2 后差分野外作業(yè)步驟</p><p><b>　　第一步：架設基準站</b></p><p>　　操作與9600 接收

26、機作靜態(tài)測量時完全相同。</p><p>　　等基準站主機進入數(shù)據(jù)記錄狀態(tài)后（數(shù)據(jù)自動記錄狀態(tài)圖見圖2），野外移動站即可進入測量區(qū)域進行差分測量。</p><p>　　要注意的是在基準站的接收機進入3D模式后，要保證精度因子在允許的范圍內，要做好記錄。</p><p>　　F1 F2 F3 F4 PWR</p><p>　　圖

27、2 北極星9600 靜態(tài)數(shù)據(jù)采集界面</p><p><b>　　基準站應注意：</b></p><p>　?。?）.點位應選設在易于安置接收機和便于操作的地方，視野應開闊，被測衛(wèi)星的地平高度角一般應大于10°~15°，以減弱對流層折射的影響。</p><p>　?。?）.點位應遠離大功率無線電射源（如電視臺、微波站等，其距

28、離不得小于200m；并應遠離高壓輸電站，其距離不得小于50m），以避免周圍磁場對GPS衛(wèi)星信號的干擾。</p><p>　　（3）.點位附近不應有強烈干擾接收衛(wèi)星信號的物體，并盡量避免大面積水域，以減弱多路徑誤差的影響。</p><p>　?。?）.點位基礎穩(wěn)定，利于點位保存。</p><p>　　（5）.應充分利用符合要求的舊有控制點</p><

29、;p>　　第二步：移動站數(shù)據(jù)采集</p><p>　?。?） 在初始界面下按F4 鍵選擇“差分”方式進入采集界面；見圖3。</p><p>　　F1 F2 F3 F4 PWR</p><p>　　圖3 北極星9600 初始界面</p><p>　?。?） 當滿足采集條件后，主機自動進入采集狀態(tài)；差分采集

30、界面見圖4。</p><p>　　注：滿足采集條件是指接收機狀態(tài)中的定位模式達到3D；靜態(tài)因子</p><p>　　小于6大于0；鎖定衛(wèi)星數(shù)多于4 顆；</p><p>　　F1 F2 F3 F4 PWR</p><p>　　圖4 北極星9600 后差分數(shù)據(jù)采集界面 </p>&

31、lt;p>　?。?） 移動站初始化：在測量區(qū)域內選擇一固定點，在采集狀態(tài)下按F1 鍵[停止]，這時F1 對應的屏幕菜單會變成[走動]，屏幕狀態(tài)顯示為“停止”。初始化約需5 分鐘（初始化成功后9600 主機的蜂鳴器會有長鳴提示）；</p><p>　?。?） 初始化結束后，按F1 鍵[走動]，即可進行測量，在到達測量的特征點、勘界點時，按F2 鍵[采點]，等待至蜂鳴器長鳴后，即可移動到下一點進行采集；采集結束

32、長按電源鍵，退出采集，所采數(shù)據(jù)將自動保存。</p><p>　　2.3 GPS野外作業(yè)流程及其注意事項</p><p>　　一 網形規(guī)劃及時段安排：</p><p>　　GPS網形規(guī)劃與控制點分布有關，為使整個網形的點位中誤差值能夠均勻，最好網形能依控制點之分布規(guī)劃：</p><p>　?。?）平面控制點之分布：</p>&

33、lt;p>　　網形測區(qū)：最好有至少三個已知控制點分布在測區(qū)外圍的四個象限，若已知三角點（控制點）位于測區(qū)外面，則測區(qū)外緣與該已知點之距離最好不超過20km。</p><p>　　線狀測區(qū)：最好有至少三個已知控制點分布在測區(qū)之兩端及中央，且每隔30km左右最好有一個已知控制點。</p><p>　　（2）高程控制點之分布：</p><p>　　網狀測區(qū)：一般而言

34、，在每10km×10km范圍內需有4個已知水平點做為控制點，且分布于測區(qū)周圍。若欲得較高之高程精度時，可于測區(qū)內加密水平高程控制點的數(shù)目，通常待測點與已知水平點相距最好不超過5km。</p><p>　　線狀測區(qū)：最好有至少四個已知控制點分布在測區(qū)之兩端及中央。當線狀測區(qū)區(qū)域較大時，在每10km×10km范圍內需有已知水平點做為控制點。</p><p>　　時段之安排最

35、好能避開中午（AM11:00~PM1:00）時段觀測。時段安排后，填寫計劃時段表，并明確指示測量員測站行程。</p><p><b>　　二 擺站程序：</b></p><p>　　外業(yè)負責人應負責明確告知擺站人員其所擺設測站點名、點號及開關機時間，若架站人員有未明了事項，也應主動向負責人請示了解。以下是架設GPS時應該注意的事項及操作程序：</p>

36、<p><b>　　（1）找尋點位：</b></p><p>　　該點若已去過，應該不會發(fā)生問題；若是沒去過點位，而應按點之記找尋，在到達點位之后應確認該點之標石號碼，檢核無誤后再行架設儀器。</p><p><b>　?。?）架設儀器：</b></p><p>　　首先進行儀器的定心及定平。通常要注意的是：&l

37、t;/p><p>　　在定心及定平過程中，不要將天線盤架在腳架上，僅架上基座即可。</p><p>　　光學求心儀因儀器高及個人視力不同，而有不同的焦聚，所以在定心之前應該要調整到最適合的焦聚，避免求心上有像差的發(fā)生。</p><p>　　天線盤掛上之后，將天線盤的指示方向指向北方（若不知道北方在那，可利用石樁上刻字判別之，字的正向為北方），量測三個方向上的天線盤高（北

38、方、東南及西南）及對應之英吋數(shù)，記錄下來。開機后，將點號、天線高輸入接收儀中，并開始接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)（注意每筆數(shù)據(jù)間隔秒數(shù)）。</p><p>　?。?）記錄觀測手簿：</p><p>　　手簿是數(shù)據(jù)下載及內業(yè)計算最重要的信息記錄，外業(yè)所發(fā)生的錯誤都必須要經由手簿的記載來改正之，因此手簿數(shù)據(jù)的記載務必要求正確、詳盡。注意事項：</p><p>　　注意點名、點號書寫是否

39、正確；</p><p>　　天線高、天線盤及接收儀的型號、序號記錄是否正確；</p><p>　　開關機時間務必記錄。</p><p>　　（4）意外狀況處理：</p><p>　　擺設GPS人員盡可能留在儀器旁邊，不要讓儀器離開視線范圍之外，數(shù)分鐘需至接收儀查看一次，注意數(shù)據(jù)有無持續(xù)接收、電池剩余電量等。</p><p&

40、gt;　　注意：任何意外造成儀器之定心、定平移動甚至傾倒，則立即關機重新架設，并在手簿上記錄關機及開機時間；斷電處理：換上新電池，重新開機，記錄斷電及重開機時間；若有本身無法排除之困難，則立即回報并記錄狀況。</p><p>　　2.4 ★ 特別提示：</p><p>　　1·為了保證測量精度，請在初始化和采點時確保采集器的位置相對固定，不要搖擺、晃動，建議初始化時將接收機用

41、支架固定。</p><p>　　2·在初始化時候不要有任何物體阻擋到接收機天線接收信號，尤其是自己身體的阻擋，最好是精度因子保持穩(wěn)定良好。</p><p>　　3·連續(xù)工作一小時，需重新初始化一次，初始化次數(shù)依此類推。</p><p>　　4·在走動過程中注意差分采集界面下PDOP的數(shù)值，如果數(shù)值太大或為0（在大于0小于7時符合要求）需

42、重新進行初始化。</p><p>　　5·在走動的過程中GPS接收機的高度最好高出頭頂，以減少人體對衛(wèi)星信號的阻擋。</p><p>　　6·建議每個測區(qū)開始和結束后，都進行初始化。外業(yè)施測是內業(yè)工作的數(shù)據(jù)來源，也是整個GPS技術工作的基礎。如何做好GPS野外作業(yè)，對確保GPS外業(yè)觀測數(shù)據(jù)質量，提高整個GPS技術的成果精度，顯得尤為重要。本文介紹了GPS野外作業(yè)的一些工

43、作流程和應該注意的一些問題。</p><p>　　三 后差分內業(yè)處理及注意事項</p><p>　　3.1 數(shù)據(jù)傳輸和軟件注冊</p><p><b>　　一、軟件注冊</b></p><p>　　注冊碼是保證用戶正確和合法使用南方公司GPS 產品的用戶標示碼，請用戶</p><p>　　妥善

44、保管。注冊GPS 的步驟如下：</p><p><b>　?。?）注冊前的準備</b></p><p>　?、?保證9600 主機電源充足，打開電源；</p><p>　　② 用通訊電纜連接好電腦的串口；</p><p>　?、?要等待（約10 秒鐘）9600 主機進入主界面后再進行連接、傳輸和注冊（初</p>

45、;<p><b>　　始界面不能注冊）；</b></p><p>　?。?）進行通訊參數(shù)的設置</p><p>　?、?打開南方基線解算軟件，選擇“工具”菜單下“download observation”</p><p>　　命令（見圖5），激活軟件注冊和數(shù)據(jù)傳輸界面（見圖6）</p><p>　　圖5 南

46、方基線解算軟件首頁</p><p>　　圖6 軟件注冊和數(shù)據(jù)傳輸界面</p><p>　?、谶x擇“通訊”菜單中的“通訊接口”功能，系統(tǒng)彈出圖7 所示的通訊參數(shù)</p><p>　　設置對話框，設置所連接的計算機通訊接口，鼠標點擊“確定”。</p><p>　　圖7 通訊參數(shù)設置對話框</p><p>　　圖7 通訊參數(shù)

47、設置對話框</p><p>　　（3）連接計算機和GPS 接收機</p><p>　　在“通訊”菜單中選擇“開始連接”命令或直接在工具欄中選擇“”。如果在第二步中設置的通訊參數(shù)正確，系統(tǒng)將順利實現(xiàn)計算機與GPS 接收機的連接，在程序視窗的下半部分顯示GPS 接收機內的野外觀測數(shù)據(jù)（見圖6）。如果通訊參數(shù)設置不正確，請重復第二步操作，調整串口、波特率等參數(shù)至正確；</p>&l

48、t;p>　?。?）選擇“幫助”菜單中的“軟件注冊”功能，系統(tǒng)彈出圖8 所示的對話框；</p><p>　　圖8 接收機注冊對話框</p><p>　?。?）在接收機注冊對話框中的注冊碼編輯框中輸入在南方公司申請到的注冊碼，鼠標單擊“確定”。</p><p>　　注意：注冊碼為21 位，如果長度不足程序不能接受。</p><p>　　如果

49、輸入的注冊碼正確，系統(tǒng)提示注冊成功對話框，見圖9。</p><p>　　如果注冊碼錯誤，則提示注冊碼輸入錯誤對話框，見圖10。</p><p>　　圖9 注冊成功對話框 圖10 注冊失敗對話框</p><p><b>　?。?）檢測注冊碼</b></p><p>　　連接GPS

50、接收機和計算機，啟動數(shù)據(jù)傳輸軟件，在軟件的標題欄會顯示注冊碼的日期，如果提示的時間比當前的時間小則表明注冊碼日期已到，請與就近南方公司的分公司聯(lián)系，索取正確的注冊碼。</p><p>　　★只有經過注冊的軟件才能進行差分后處理測量和數(shù)據(jù)傳輸。</p><p><b>　　二 觀測數(shù)據(jù)傳輸</b></p><p>　　（1） 連接計算機和GPS

51、 接收機具體操作與注冊過程相同</p><p><b>　?。?）數(shù)據(jù)傳輸</b></p><p>　　① 選擇“通訊”菜單中的“傳輸數(shù)據(jù)”功能，系統(tǒng)彈出圖11 所示的對話框。</p><p>　?、?在GPS 數(shù)據(jù)傳輸對話框中選擇野外觀測數(shù)據(jù)文件，鼠標單擊“開始”。</p><p>　　圖11 GPS 數(shù)據(jù)傳輸對話框&

52、lt;/p><p>　　例如要將數(shù)據(jù)保存在E 盤根目錄下JT 文件夾中，則可進行如下操作：</p><p>　?、俅蜷_E 盤根目錄下JT 文件夾；</p><p>　?、谶x定欲傳輸?shù)臄?shù)據(jù)（如2113 點數(shù)據(jù)）如圖5。</p><p>　?、墼趫D7 的對話框中可更改點名、儀器天線高、時段號。</p><p>　　④然后鼠標左

53、鍵點擊“開始”，該點上采集的數(shù)據(jù)“2113”將傳輸?shù)街付ǖ腅 盤根目錄下JT 文件夾。、</p><p><b>　?。?）斷開連接</b></p><p>　　選擇“通訊”菜單中的“斷開連接”功能或直接在工具欄中選擇“”。即可斷開計算機和GPS 接收機的連接。</p><p>　　注意：在不同的傳輸方式下會有一些不同，需要隨機應變。注意通訊端

54、口的選擇。</p><p><b>　　3.2 數(shù)據(jù)處理</b></p><p>　　后處理的使用大體可分：新建工程、導入數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理和成果輸出。</p><p>　　一、新建工程：在主菜單“文件”下選擇新建</p><p>　　圖 12 數(shù)據(jù)處理界面</p><p>　　選取菜單后會彈出建立

55、項目對話框，見圖12：</p><p>　　圖13 建立項目對話框</p><p>　　在此對話框中，我們可以設置項目名稱、施工單位、坐標系等工程信息。如果使用坐標是獨立坐標系，要點擊“定義坐標系統(tǒng)”按鈕，彈出坐標系統(tǒng)設置對話框，見圖14：</p><p>　　圖14 坐標系統(tǒng)設置對話框</p><p>　　在左邊的坐標系統(tǒng)列表框中選擇“自定

56、義坐標系”即可對“系統(tǒng)參數(shù)”下的選項進行編輯，見圖15：</p><p>　　圖15 坐標系統(tǒng)設置對話框</p><p>　　參數(shù)設置好后，點擊“應用” 調用所設參數(shù)，選擇“返回”鍵可以回到圖13 的界面。在從“坐標系統(tǒng)”中選中自定義的坐標系統(tǒng)，點擊“確定”實現(xiàn)坐標系統(tǒng)的自定義。</p><p><b>　　二、導入數(shù)據(jù)</b></p&g

57、t;<p>　　在數(shù)據(jù)處理程序的“文件”菜單項選擇“增加觀測數(shù)據(jù)文件”，見圖16：</p><p>　　圖16 觀測數(shù)據(jù)導入</p><p>　　選擇“增加觀測數(shù)據(jù)文件”后，系統(tǒng)會彈出圖16 所示選擇加入數(shù)據(jù)文件對話框：</p><p>　　圖17 選擇加入數(shù)據(jù)文件對話框</p><p>　　在“選擇路徑”項下選取存放采集數(shù)據(jù)的

58、文件夾（軟件默認的數(shù)據(jù)格式是“*.STH”），在文件列表中選取欲傳輸?shù)臄?shù)據(jù)文件，點擊“確定”按鈕，在顯示區(qū)內的觀測圖形如圖18 所示：</p><p>　　圖18 數(shù)據(jù)解算界面</p><p><b>　　三、數(shù)據(jù)處理：</b></p><p><b>　?。?）解算設置</b></p><p>　

59、　在“事后差分”主菜單下選取“解算設置”，會彈出圖20 所示的對話框：</p><p>　　圖19 事后差分菜單</p><p>　　圖20 解算設置對話框</p><p>　　如無特殊情況，這些參數(shù)是無需修改的。參數(shù)的設置完畢后，點“確定”。</p><p>　　（2）查看原始觀測數(shù)據(jù)</p><p>　　在左邊的控

60、鍵區(qū)選擇“ ” 點擊前邊的“+”打開下拉文件，右擊欲查看的文件，即可以看到所選文件的衛(wèi)星狀況（圖21）：</p><p><b>　　圖21</b></p><p>　　選擇“”通過框選，把有問題的數(shù)據(jù)剔除，可有效提高解算質量。</p><p><b>　　（3）差分解算</b></p><p>&

61、lt;b>　?、僖阎c坐標錄入</b></p><p>　　用“數(shù)據(jù)輸入”下的“坐標數(shù)據(jù)錄入”，如圖22 所示，調出圖23 所示表格框，將基準站的坐標輸入；</p><p><b>　?、诓罘纸馑?lt;/b></p><p>　　準備工作做好后，即可進行后處理數(shù)據(jù)解算。打開“事后差分”下拉菜單選擇“差分解算”命令（見圖24），或點

62、擊工具欄中的“ ”，都可開始數(shù)據(jù)的解算，看到數(shù)據(jù)解算的進度條（見圖25）；</p><p><b>　　圖22</b></p><p><b>　　圖23</b></p><p><b>　　圖24</b></p><p><b>　　圖25</b><

63、;/p><p><b>　　③查看解算數(shù)據(jù)</b></p><p>　　解算完成后，從左邊的控鍵區(qū)選擇“基線簡表”，點擊前邊的“+”打開下拉文件列表，再單擊“”就可以在右邊的顯示區(qū)看到解算的詳細情況：</p><p><b>　　圖26</b></p><p><b>　　★特別提示：<

64、/b></p><p>　　數(shù)據(jù)解算的結果有四種，精度從高到低依次為：固定相位解（優(yōu)于0.1m）、浮點相位解(優(yōu)于0.5m)、相位平滑偽距差分解(優(yōu)于0.8m)和偽距差分，用戶可根據(jù)實際需要，制定相應精度指標，確保工程質量。</p><p><b>　　四、成果輸出</b></p><p>　　從“事后差分”下選取“輸出設置”如圖27&l

65、t;/p><p><b>　　圖27</b></p><p>　　根據(jù)所需數(shù)據(jù)，制定輸出內容，如圖28：</p><p><b>　　圖28</b></p><p>　　輸出內容確定后，即可執(zhí)行“差分成果輸出命令”（在“成果”下拉菜單中選擇），將選定結果輸出到所需位置（圖29）；</p>

66、<p><b>　　圖29</b></p><p>　　成果會同時輸出兩個文件，一個“*.out”文件和一個“*.txt”文件，后者可通過專業(yè)堪界軟件直接被AutoCAD 調用。</p><p><b>　　3.3 資料下載：</b></p><p>　　GPS外業(yè)收集之數(shù)據(jù)須經由傳輸線之連接下載（DOWNLOA

67、D），或經由記憶磁卡（PCMCIA卡）傳輸至計算機中，再經由儀器商所提供之計算軟件計算基線，最后再組成網形計算坐標。因此，數(shù)據(jù)下載也是一門重要的課題，外業(yè)上所發(fā)生的一些錯誤就必須在這個階段完成偵錯及改正。下載軟件及硬件的連接這里不予討論，以下只提出幾點數(shù)據(jù)下載需注意事項供大家參考：</p><p>　?。?）收集手簿及接收儀：</p><p>　　數(shù)據(jù)下載時需要觀測手簿的信息來輔助下載。利

68、用手簿上記載之接收儀序號找到對應之接收儀進行下載，若下載數(shù)據(jù)與手簿數(shù)據(jù)不符合者（如點號、天線高等），將該數(shù)據(jù)記錄于手簿上，待下載完成之后詢問該擺站人員哪項信息才是正確的。</p><p><b>　?。?）核對時段：</b></p><p>　　將所有接收儀數(shù)據(jù)下載完成之后，按當日計劃時段表核對手簿上各時段之點號是否相符，若有不符者、或未擺設者，請于當日計劃時段表上注

69、記，并交由網形時段規(guī)劃者處理。規(guī)劃者應找出不符之原因，若為遺漏則應記錄下來，以備日后補測之用。</p><p><b>　　3.4 資料檢核</b></p><p>　　測量工作首先最重要的就是數(shù)據(jù)的正確性，因此在最后外業(yè)交付內業(yè)的最后階段，必須再次確認各項數(shù)據(jù)是否有誤，檢核后將下列各檔案移交內業(yè)人：</p><p>　?。?）當日計劃時段表：

70、交付網形、時段規(guī)劃者。</p><p>　?。?）測站手簿、實際觀測時段表、下載磁性數(shù)據(jù)（raw dataRINEX data）：交付內業(yè)計算人員。</p><p><b>　　3.5結語</b></p><p>　　GPS外業(yè)流程至此就算完全結束，若能將上述各注意事項慬慎處理，避免不必要的錯誤發(fā)生，相信以GPS高自動化的作業(yè)流程，應該可以節(jié)省

71、許多時間及成本。所以GPS不失為一種先進的測量技術，必將得到更加廣泛的應用。</p><p>　　第四章 GPS后差分數(shù)據(jù)成圖處理</p><p>　　GPS差分處理軟件可以直接輸出CASS坐標數(shù)據(jù)文件，利用這些文件可以直接進行地形圖的編輯處理。</p><p><b>　　4.1、定顯示區(qū)</b></p><p>　

72、　在CASS7.0 的“繪圖處理”的下拉菜單中“定顯示區(qū)”，會彈出圖30 所示對話框，在查找范圍窗口選擇“后差分輸出的數(shù)據(jù)”的位置，</p><p><b>　　圖30</b></p><p>　　在顯示區(qū)的兩個文件中選一個 “打開”，就會看到命令欄中顯示最小和最大坐標的區(qū)域，如圖31</p><p><b>　　圖31</b&

73、gt;</p><p><b>　　4.2、定比例尺</b></p><p>　　在主菜單“繪圖處理”下選擇“改變當前圖形比例尺”，在命令欄輸入所需的比例尺。如32圖</p><p><b>　　圖32</b></p><p><b>　　4.3、展外部點</b></p&

74、gt;<p>　　在主菜單“繪圖處理”下選擇“展野外測點點號”后將彈出下圖對話框：</p><p><b>　　圖33</b></p><p>　　在查找范圍窗口選擇“后差分輸出的數(shù)據(jù)”的位置，在顯示區(qū)的兩個文件中選一個 “打開”，便可在屏幕上展出野外測點的點號。如圖34</p><p><b>　　圖34</b&

75、gt;</p><p><b>　　4.4、展高程點</b></p><p>　　在主菜單“繪圖處理”下選擇“展高程點”后將彈出下圖對話框，如圖33。</p><p>　　在查找范圍窗口選擇“后差分輸出的數(shù)據(jù)”的位置，在顯示區(qū)的兩個文件中選一個 “打開”，便可在屏幕上展出高程點的點號。如圖34</p><p><b

76、>　　4.5、繪平面圖</b></p><p><b>　　圖35</b></p><p><b>　　4.6、繪等高線</b></p><p>　　1）建立DTM 在主菜單“等高線”下拉菜單中“建立DTM”單擊彈出如圖36</p><p><b>　　圖36

77、</b></p><p>　　確定后，屏幕顯示如圖37</p><p><b>　　圖37</b></p><p>　　2）繪制等高線 在主菜單“等高線”下拉菜單中“繪制等高線”單擊彈出如圖38</p><p><b>　　圖38</b></p><p>　　

78、確定后，屏幕顯示如圖39</p><p><b>　　圖39</b></p><p>　　3）刪除三角網 在主菜單“等高線”下拉菜單中“刪除三角網”單擊彈出如圖40</p><p><b>　　圖40</b></p><p>　　4）等高線注記 在主菜單“等高線”下拉菜單中“等高線注記”。&

79、lt;/p><p>　　注：一般自動生成的等高線都有毛刺，所以需進行修改。</p><p>　　4.7、圖幅整飾 加圖框、方格網、坐標、圖簽、圖示和圖名。</p><p>　　4.8、保存 在主菜單“文件”下拉菜單中“保存或另存為”。</p><p>　　第五章 試驗數(shù)據(jù)及分析</p><p>　　5.1、

80、數(shù)據(jù)采集和處理及結果　　GPS測量的后差分模式的選用簡要討論于后，使用南方測繪9600后差分接收機。 用走走停停動態(tài)模式建立數(shù)字地面模型點。該測量模式是快速而精確的，但要求在已知點上初始化，并連續(xù)至少保持鎖定4顆衛(wèi)星。用這種模式共使用6臺接收機，1臺在基準站，2--4臺在運動，每點上以1秒歷元間隔每時段觀測5秒，要以具有觀測最多的衛(wèi)星數(shù)目(超過6個)和PDOP值小于3.0進行觀測。該方法經后處理和最小二乘平差后，所有測量點都得到了精確

81、的坐標。　　在本研究中所使用的基本控制網，是使用校園控制點進行對比的，按優(yōu)于四等點的精度建立的新點。 利用兩組同時觀測統(tǒng)一的點位得出一下的數(shù)據(jù)，其中J10和J11同一個點即學校的東GPS點坐標為（3732016.199，433602.471，109.643） </p><p><b>　　全站儀數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　利用GPS后差分（5秒一次，截止角

82、25°，觀測3次）：</p><p>　　同時觀測高差相比最大相差2.2m（J1=J20）點位差1—2m(J2=19,J3=J18)</p><p>　　與全站儀測出的數(shù)據(jù)相比點位差為 高差相差為 </p><p>　　注意：數(shù)據(jù)解算的結果有四種，精度從高到低依次為：固定相位解（優(yōu)于0.1m）、浮點相位解(優(yōu)于0.5m)、相位平滑偽距差分解(

83、優(yōu)于0.8m)和偽距差分，用戶可根據(jù)實際需要，制定相應精度指標，確保工程質量。</p><p>　　5.2 后差分用于工程測圖的實例研究</p><p>　　這種后差分技術比較適合在地勢高低起伏且上方開闊的地方測圖是最發(fā)揮其優(yōu)點的。研究區(qū)位于平頂山魯山縣馬樓村附近，場地為起伏地形(高程在221 m～257m)，面積1.0 km×0.7 km，場地是具有許少樹林的山地。進行工程(

84、大比例尺)測圖并采集野外數(shù)據(jù)。該工程使用現(xiàn)有的國家四等點作為已知控制點。（如附圖）</p><p>　　第六章 GPS后差分的優(yōu)缺點</p><p>　　6.1 GPS后差分技術的優(yōu)點</p><p>　　1. 作業(yè)效率高 </p><p>　　在一般的地形地勢下, 高質量的事后差分解算設站一次即可測完5 km 半徑的測區(qū), 大大減少

85、了傳統(tǒng)測量所需的控制點數(shù)量和測量儀器的“搬站”次數(shù), 僅需一人操作, 每個放樣點只需要停留10 ～25s , 就可以完成此次操作。若用其進行地形測量, 每小組每天可以完成0 .8 ～1 .5 km 的地形圖測繪, 其精度和效率是常規(guī)測量所無法比擬的。 </p><p>　　2. 定位精度高, 沒有誤差積累</p><p>　　只要滿足GPS

86、 的基本工作條件, 在一定的作業(yè)半徑范圍內( 一般為5 km) ,GPS后差分的平面精度和高程精度都能達到厘米級, 且不存在誤差積累。</p><p>　　3. 全天候作業(yè) </p><p>　　GPS技術不要求兩點間滿足光學通視, 只需要滿足“電磁波通視和對空通視的要求”, 因此和傳統(tǒng)測量相比,GPS后差分技術作業(yè)受限因素少, 幾乎可以全天候作業(yè)。</p><

87、p>　　4. GPS后差分作業(yè)自動化、集成化程度高 </p><p>　　GPS可勝任多種測繪外業(yè)。流動站配備高效手持操作手簿, 內置專業(yè)軟件可自動實現(xiàn)多種測繪功能, 減少人為誤差, 保證了作業(yè)精度。</p><p>　　6.2 GPS后差分技術的缺點 </p><p>　　雖然GPS 技術有著常規(guī)儀器所不能比擬的優(yōu)點, 但經過多年的工程實踐證明,

88、GPS 后差分技術存在以下幾方面不足：</p><p>　　1. 受衛(wèi)星狀況限制 </p><p>　　GPS 系統(tǒng)的總體設計方案是在1973 年完成 的, 受當時的技術限制, 總體設計方案自身存在很多 不足。隨著時間的推移和用戶要求的日益提高, GPS 衛(wèi)星空間組成和衛(wèi)星信號強度都不能滿足 當前的需要, 當衛(wèi)星系統(tǒng)位置對美國是最佳的時候, 世界上有些國家在某一確定

89、的時間段仍然不能很好 地被衛(wèi)星所覆蓋。例如在中、低緯度地區(qū)每天總有 兩次盲區(qū), 每次20 ～30 min , 盲區(qū)時衛(wèi)星幾何圖形 結構強度低,RTK 測量很難得到固定解。同時由于 信號強度較弱, 在對空遮擋比較嚴重的地方GPS 無 法正常應用。</p><p>　　2. 受電離層影響 </p><p>　　白天中午, 受電離層干擾大, 共用衛(wèi)星數(shù)少, 因而初始化時間長甚至不能初始化,

90、 也就無法進行測量。根據(jù)我們的實際經驗, 每天中午12 ～13 點, RTK 測量很難得到固定解。 </p><p>　　3. 受對空通視環(huán)境影響 </p><p>　　在山區(qū)、林區(qū)、城鎮(zhèn)密樓區(qū)等地作業(yè)時,GPS 衛(wèi)星信號被阻擋機會較多, 信號強度低, 衛(wèi)星空間結構差, 容易造成失鎖, 重新初始化困難甚至無法完成初始化, 影響正常作業(yè)。 </p><p>　　

91、4. 受高程異常問題影響 </p><p>　　GPS后差分作業(yè)模式要求高程的轉換必須精確, 但我 國現(xiàn)有的高程異常分布圖在有些地區(qū), 尤其是山區(qū), 存在較大誤差, 在有些地區(qū)還是空白, 這就使得將 GPS 大地高程轉換至海拔高程的工作變得比較困難, 精度也不均勻, 影響GPS的高程測量精度。 </p><p>　　5. 不能達到100% 的可靠度 </p><p

92、>　　GPS后差分確定整周模糊度的可靠性為95 % ～99 % , 在 穩(wěn)定性方面不及全站儀,這是由于GPS較容易受衛(wèi)星狀況、天氣狀況影響的緣故。</p><p>　　GPS后差分測量成果的質量控制。</p><p>　　6.3后差分質量控制方法</p><p>　　根據(jù)接收機廠家提供的技術資料, GPS后差分確定整周模糊度的可靠性為95 % ～99 % ,

93、后差分比靜態(tài)GPS 還多出一些影響可靠性的因素, 如數(shù)據(jù)鏈傳輸過程中易受到外界無線電信號和多路徑因素的影響等。因此和GPS 靜態(tài)測量相比, GPS后差分測量更容易出錯, 必須進行質量控制。根據(jù)生產實際, 我們總結出GPS后差分質量控制方法主要有以下幾方面:</p><p>　　1 . 與已知點檢核比較。即在布測控制網時用靜態(tài)GPS 或全站儀多測出一些控制點, 批量作業(yè)前用GPS后差分測出這些控制點的坐標進行比較檢

94、核, 發(fā)現(xiàn)問題即采取措施改正。</p><p>　　2 . 重測比較。每次初始化成功后, 先重測1 ～2個已測過的GPS后差分點, 確認無誤后才進行測量。</p><p>　　3 . 精度因子實時檢測。測量過程中，注意觀察接收機的精度因子，盡量使其保持穩(wěn)定，這樣得到的數(shù)據(jù)成果誤差更小。</p><p>　　以上方法中, 最可靠的是已知點檢核比較法, 但控制點的數(shù)量總

95、是有限的, 所以沒有控制點的地方需要用重測比較法來檢驗測量成果。</p><p><b>　　第七章 總結</b></p><p>　　7.1提高GPS后差分作業(yè)效率的方法</p><p>　　雖然此有如上所述的缺點, 但經大量的工程實踐證明, 其優(yōu)點遠遠大于缺點, 況且有些優(yōu)點是 常規(guī)測量方法所不能比擬的。針對GPS后差分技術的缺點, 通過

96、這我們的工程實踐, 我們摸索出下面幾條優(yōu)化施測方法, 以在目 前的GPS 技術水平下彌補GPS后差分技術的不足, 提高作業(yè)效率。 1. 摸清儀器特性 </p><p>　　通過在各種條件下反復試驗, 摸清儀器各種特性, 如能否達到標稱精度, 在各種條件下的測量誤差和作業(yè)半徑, 摸清儀器的穩(wěn)定性和各種條件下的初始化能力及所耗時間等等, 以便應

97、用時得心應手。 </p><p>　　2. 注重基準位置的選擇 </p><p>　　基準站盡量設置在點位較高的控制點上, 以利于接收衛(wèi)星信號和數(shù)據(jù)鏈信號, 控制點間距離應小于GPS 有效作業(yè)半徑的2/ 3 倍。為方便對GPS后差分測量成果進行控制檢核和避免出現(xiàn)作業(yè)盲點, 應在測區(qū)內環(huán)境不良地區(qū)增設控制點, 控制點的選點還要避免無線電干擾和多路徑效應。

98、 </p><p>　　3. 合理選擇作業(yè)時間 </p><p>　　通過下載星歷文件了解測區(qū)的衛(wèi)星分布情況, 編制可行的作業(yè)計劃, 盡量避開衛(wèi)星信號盲區(qū)和中午電離層干擾大的時段, 提高作業(yè)效率。 4. 選擇合理的作業(yè)流程 </p><p>　　在植被茂密等對空通視受限的測區(qū), 通過采用常規(guī)方法和GPS 技術相結合的生產流程可以極大地提高生產效

99、率。如輔助相應的軟件,GPS 可與全站儀聯(lián)合作業(yè), 充分發(fā)揮GPS后差分測量優(yōu)勢。 </p><p>　　7.2 GPS后差分技術的前景</p><p>　　1. “GPS 現(xiàn)代化”的實現(xiàn)</p><p>　　針對GPS 系統(tǒng)存在的問題, 美國專門成立的“GPS 執(zhí)行委員會”和“GPS 顧問委員會”專門負責GPS 的現(xiàn)代化工程, 并于1997 年8 月26

100、 日、1997</p><p>　　年11 月6 日、1998 年1 月20 日和1998 年2 月20日先后召開四次國際會議, 討論了GPS 的現(xiàn)代化問題, 根據(jù)會議結果, 在2010 年前美國對GPS 系統(tǒng)可能采取如下重大改進措施。</p><p>　　1 . GPS 系統(tǒng)的在軌衛(wèi)星數(shù)量由目前的24 顆增加到30 顆, 即6 個軌道平面中的每個平面均勻分布5 顆衛(wèi)星, 衛(wèi)星的可見性將大

101、大提高, 全球任何地方、任何時間都不再有盲區(qū), 衛(wèi)星空間圖形結構強度提高。觀測前再無需制定觀測計劃,RTK 測量將是真正的全天候。</p><p>　　2 . 增加第三個民用頻道( L3C) 發(fā)播不保密的民用信號。如果此方案付諸實施, 對GPS 靜態(tài)和RTK 測量來說, 將是受益匪淺, 再無需解算整周相</p><p>　　位模糊度值,GPS 測量成果的精度、可靠性、困難地段RTK 初始化

102、能力將大大提高。GPS后差分</p><p>　　2. 多種空間資源共用</p><p>　　隨著俄羅斯“GLONASS”定位系統(tǒng)的完善以及伽利略( Galileo) 導航定位系統(tǒng)的建成,出現(xiàn)了多種空間資源共用的局面, 聯(lián)合系統(tǒng)將比單GPS 系統(tǒng)表現(xiàn)更加卓越, GPS后差分技術的使用范圍將更廣、效率將更高。</p><p>　　3. 建設永久參考站網</p&g

103、t;<p>　　連續(xù)運行的GPS 參考站網是利用GNSS 衛(wèi)星導航定位技術, 在一個城市、一個地區(qū)或一個國家根據(jù)需求按一定距離建立長年連續(xù)運行的一個或若干個固定GPS 參考站, 利用計算機、數(shù)據(jù)通信設備和互聯(lián)網絡( LAN/ WAN) 技術將各個參考站與數(shù)據(jù)中心組成網絡, 由數(shù)據(jù)中心從參考站采集數(shù)據(jù), 利用參考站網軟件進行處理, 然后向各種用戶自動發(fā)布不同類型的GPS 原始數(shù)據(jù)、各種類型GPS后差分改正數(shù)據(jù)。</p&

104、gt;<p>　　7.3 經過外野實習觀測可得以下結論：</p><p>　　如果地勢起伏不大且上方開闊的地方，利用全站儀比GPS后差分更快更準確。（如果通視效果不好的情況下，后差分失鎖或精度因子過大的可能比較大，在利用初始化5分鐘在外野就很浪費時間）</p><p>　　如果地勢起伏比較大且上方開闊的地方，是利用GPS后差分技術的最好的理想環(huán)境。</p>&l

105、t;p>　　綜上所述：基于經濟效益分析，在不同的環(huán)境下選擇不同的測繪方式，最終達到又快又準的效果。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　許其鳳，GPS衛(wèi)星導航與精密定位。北京：解放軍出版社，1989</p><p>　　周忠謨，GPS衛(wèi)星測量原理與應用。北京：測繪出版社，1992</p><

106、;p>　　王昆杰，王躍虎，李政航，衛(wèi)星大地測量學。北京：測繪出版社，1990</p><p>　　金國雄，劉大杰，施一民，GPS衛(wèi)星定位的應用與數(shù)據(jù)處理。上海：同濟大學出版社，1994</p><p>　　CJJ73-97全球定位系統(tǒng)城市測量技術規(guī)程</p><p>　　GB/T18314—2001 全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范</p><