GPS测量（推荐11篇）
第一步：开机→双击hi-rtk road→进入菜单界面。任何工程在测量或者是交桩之前都必须新建或者打开要交桩的工程，在调试参数！！
第二步：点击项目新建或者打开已知项目名称。
第三步：点击参数椭球84和北京54坐标，其次投影就是高斯三角带114，椭球转换盒平面转换都是无，特殊情况须在平面转换里设置四参数，最后点击保存。
第四步：连接GPS，先连基站，如果基站过期就要点注册否者不能正常测量，接着设置基站，如果基站是架在已知点上就要在点库里找到该点，不是就要测量（点平滑）该点坐标，天线高须用钢尺测量，数据链就是外部数据链，其他就是电文格式调成3.0点确定即可。第五步：断开基站的GPS,连接移动站的GPS，数据链就是内置电台，频道必须要和电台的频道一致，其他也是把电文格式调成3.0，点确定即可。
第六步：点击测量，F1功能帮助，平滑就是踩点，一般采集的点都是在碎部测量里，碎部测量是一个小菜单里面有7个子项目要连直线，点击线放样，在记录点库找到要连接的两点即可，后面3个子项目都是按类型添加未知坐标的点。
第七步：要想知道两个坐标之间的距离点击工具→间接测量→距离方位→在记录点找到该点，或者输入该点坐标即可。
GPS也叫全球定位系统(Global Positioning System),GPS作为新一代的测量定位技术已经经历了二十多年的发展。广泛应用于航空、军事、交通、勘探、通讯、气象等各个行业。中国在自己的发展中也建立了继美国的GPS、俄罗斯GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统即北斗卫星导航系统，并在2012年年底正式对亚太地区提供无源定位导航等服务。
2 卫星的运动及其定位分析
GPS是由24颗GPS工作卫星组成，分布在6个倾角为55°的轨道上绕地球运行。卫星绕地球旋转其运动状态主要取决于其所受各种作用力的影响。这些作用力主要有地球引力、太阳月亮引力、大气阻力、太阳光压、地球潮汐力等。先将模型简化忽略其他作用力，卫星所受的最大的作用力就是地球与卫星之间的吸引力，地球是一个不规则的椭球体，两者的运动计算与地球的长短半轴，扁率，近点，赤经，轨道倾角角距及卫星星历有关。其中卫星定位中的时间系统很重要，GPS卫星作为一个高空物体，其位置是在不断的发生改变。GPS接收机通过接收和处理GPS卫星发射的无线电信号来确定观测站与卫星之间的距离。
GPS卫星定位的目的就是确定地面点的三维坐标，其在计算中类似于全站仪及普通经纬仪测量中的后方交会，其实卫星定位就是空间距离的后方交会。也就是在某一时刻，观测点的接收设备同时接收到3颗以上GPS卫星的电信号，通过信号解译得到距离，通过距离交会求得地面点的三维地心坐标。根据定位方法分为伪距定位与载波相位定位。其中伪距定位可以说就是测量测点接收机与空间点的后方交会的算法。
载波相位法利用的原理也是后方交会的原理，但它是通过卫星之间波的相位差来计算，与红外线全站仪测量距离的方法相似，所以载波定位法得出的坐标准确度高，在实际工程测量中所用的就是载波相位法。
综上所述，GPS测量就是通过地面或空间的接收设备接收卫星传送的信息来确定地面点的三维坐标，其测量结果的误差主要来源于GPS卫星、卫星信号的传播和地面接收点设备，在高精度的GPS测量中还应考虑潮汐等因素，下面就GPS测量误差做一个简析。
3 GPS测量误差简析
GPS的误差其实就来源于三个方面，卫星，传播介质和接收设备。
1)与GPS卫星有关的误差，主要包括卫星本身的轨道误差及卫星上星历的误差。
a．卫星钟差。
天上的卫星的位置理论上是在其轨道上，所以它的空间位置应该是时间的函数，在GPS定位中无论采取哪种观测，均要求卫星钟与接收装置的时钟保持严格的同步，事实上尽管卫星带有非常高精度的原子钟，但是它与理想的GPS时钟之间仍然存在难以避免的偏差和漂移，也就是类似于电影007明日帝国中所谓的调整时间的偏移量导致定位错误，这种偏差，实际上是由卫星的地面主控站长期连续的监测和调整的。主控站通过监测24颗卫星的时钟，然后校正各卫星之间的同步时差，来达到调整的目的。在实际的测量观测过程中，卫星钟差还可以通过差分的办法来消除。
b．卫星本身的轨道偏差。
卫星本身的轨道偏差是测量误差的主要来源之一，测量长度越长，误差就越大。产生误差的主要原因是因为卫星在运动中受到多种摄动力的复杂影响，而地面上的监测站无法充分掌握和分析其作用规律。那么如何处理卫星的轨道误差，有两种方法:一种是在实际观测中主要通过同步观测求差法，例如在公路设计中大地测量定位基准的坐标导线点时，便是利用两个或两个以上的观测站对同一卫星同步观测求差，以减弱卫星轨道误差，这是因为同一卫星对不同观测站同步测量的误差具有系统误差的性质;还有一种方法就是引入表征卫星轨道偏差的改正系数法。
2)与传播介质有关的误差。
GPS卫星的卫星信号其实也是一种电磁波，所以波的所有特征和规律也同样适用于卫星信号的传播，电磁波的传播在介质中也会受到其他介质的干扰和影响。比如现在手机上的定位在家里或者电磁干扰多的地方也不能顺利定位，影响的主要因素是大气层中电离层及与其他介质发生的多重折射及影响而产生的误差。
a．大气电离折射的影响。
当GPS卫星处于天顶方向时，电离层折射对信号传播路径影响最小，而当卫星接近地面线时电离折射的影响就最大，在实际观测定位中可以采取下面的措施减小和避免这种影响。
第一种方法就是利用双频观测的方式。这是由于电离层的影响与信号的频率是某种函数的关联，所以利用不同频率的电磁波信号进行观测就能确定电离折射对信号的影响量，就可以对观测值进行修正。所以现在有很多具有双频的GPS接收机，在精密定位测量中得到广泛的应用。第二种方法就是利用导航电文所提供的电离层模型加以修正。而最常见的方法还是利用两台或多台GPS接收机对同一卫星的同步观测求差的方法以减弱电离层折射的影响。
b．因为传播GPS信号的主要介质是空气，而空气的湿度、温度、气压等都会对电磁波的传播产生影响。就类似于全站仪在不同的温度、湿度等状况下也有所修正。空气所造成的误差的修正方法与上面的方法相似，一种就是建立模型修正，另一种就是多个观测设备对同一卫星同步观测求差校正。
c．在接收端接收信号的同时，除了受到空气和电离层等的影响外，还受到地物及其他介质的反射影响，所以在我们架设和安置接收端设备时，要尽量选择屏蔽良好的天线，还要避开较强的反射面，比如尽量远离山体和建筑物，适当延长观测时间以减少这种影响。
3)接收设备的误差。
接收设备的误差也包括两个方面，一种是人为的误差，如人为的对中误差;另一种是设备自身的误差，包括相位误差，接收机的钟差以及仪器天线本身与设备中心的误差。对于设备本身的误差属于系统误差，可以建立钟差模型来消除;对于仪器天线本身的中心误差与上面的方法类似，可以用两个或两个以上设备，同时观测同一卫星的方法修正和消除，而对人为的对中整平误差则要求操作人员必须认真仔细操作以尽量减小误差。
GPS卫星测量学是由多学科相互渗透而形成的一门新兴科学，其理论和实践工作在不断完善，应用领域也不断拓宽，发展迅速，日新月异。
摘要：简述了GPS技术的应用及发展,介绍了GPS卫星的运动及定位方法,从卫星、传播介质、接收设备三方面分析了GPS测量误差,有利于GPS测量技术的广泛应用与推广。
关键词：GPS,测量,误差,卫星,接收设备
参考文献
[1]GB-T18314-2001,全球定位系统(GPS)测量规范[S].
关键字：GPS定位系统公路工程控制测量应用
GPs全球定位系统作为新形式测量系统，已广泛用于大地测量、工程测量、航空摄影测量以及地形测量等各个方面。GPs全球定位系统(Global Positioning System)在公路工程测量中的应用，在最近的两年得到了迅速推广，这主要依赖于GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数。
GPs全球定位系统由空间卫星群和地面监控系统两大部分组成，除此之外，测量用户当然还应有卫星接收设备。
1空间卫星群GPS的空间卫星群由24颗高约207Y公里的GPs卫星群组成，并均匀分布在6个轨道面上，各平面之间交角为600，轨道和地球赤道的倾角为550，卫星的轨道运行周期为11小时58分，这样可以保证在任何时间和任何地点地平线以上可以接收4到11颗GPs卫星发送出的信号。
2 GPs的地面控制系统GPS的地面控制系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站，主控站的作用是根据各监控站对GPS的观测数据计算卫星的星历和卫星钟的改正参数等并将这些数据通过注入站注入到卫星中去；同时还对卫星进行控制，向卫星发布指令，调度备用卫星等。监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星工作状态。注入站的作用是将主控站计算的数据注入到卫星中去。GPs地面控制系统主要设立在大西洋、印度洋、太平洋和美国本土。
3 GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机、气象仪器等组成，其作用是接收GPs卫星发出的信号，利用信号进行导航定位等。
一.GPS测量的技术特点
相对于常规的测量方法来讲，GPs测量有以下特点：
1、测站之间无需通视。测站间相互通视一直是测量学的难题。GPs这一特点，使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔，以使接收GPS卫星信号不受干扰。
2、定位精度高。一般双频GPs接收机基线解精度为5mm+1ppm，而红外仪标称精度为5mm+Sppm，GPS测量精度与红外仪相当，但随着距离的增长，GPs测量优越性愈加突出。大量实验证明，在小于50公里的基线上，其相对定位精度可达12×10-6，而在100～500公里的基线上可达10-6-10-7。
3、观测时间短。在小于20公里的短基线上，快速相对定位一般只需5分钟观测时间即可。
4、提供三维坐标。GPs测量在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。
5、操作简便。GPs测量的自动化程度很高。在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器、量取仪器高和监视仪器的工作状态，而其它观测工作如卫星的捕获，跟踪观测等均由仪器自动完成。
6、全天候作业。GPS观测可在任何地点，任何时间连续地进行，一般不受天气状况的影响。
二，gps系统在实际测量工作中的应用
公路工程的测量主要应用了Gps的两大功能：静态功能和动态功能。静态功能是通过接收到的卫星信息，确定地面某点的三维坐标；动态功能是通过卫星系统，把已知的三维坐标点位，实地放样地面上。2002年在省道豫04线和尉氏 通许段48公里的中线测量和国道310线郑汴高速连接线11.8公里的控制测量中推广使用了静态功能这一技术。 据公路工程勘察设计院有关专家介绍，经过多次的复测验证，Gps技术定线测量的精度可以完全满足公路勘察设计和公路建设的精度要求。 1、大地测量法 主要采用大地测量仪器如经纬仪、全站仪、测距仪等。在公路测量中采用测边网，高程采用测距三角高程，按照观测技术要求进行施测。 2、Gps静态测量法 G ps静态测量法就是根据制定的观测方案，将三台接收机安置在待定点(a2，c1，c2，c3)上同时接收卫星信号，直至将所有环路观测完毕。
3、大地测量法与Gprs量法结果比较
由于两种测量方法本身的测量误差和坐标转换数学模型误差以及在平差计算中观测量权配置等因素引起两种测量方法的结果存在一定的差值，由于其三维坐标差值均小于±10mm，因此可以满足公路的测量精度要求。 4、Gps的动态测量(rtk)新建工程的应用
改线段周围地势起伏较大，大范围的密林、密灌地使通视较为困难，而规范对附合导线长、闭合导线长及结点导线间长度等有严格规定，这样，导线附合或闭合长度和结点导线结点间距等指标都有严格规定，这种要求一般在实际作业中难以达到，往往出现超规范作业。
三、GPS在公路工程的控制测量上的发展前景：
公路工程的测量主要应用了GPS的两大功能：静态功能和动态功能。静态功能是通过接收到的卫星信息，确定地面某点的三维坐标；动态功能是通过卫星系统，把已知的三维坐标点位，实地放样地面上。通过以上对GPs测量的应用事例的探讨，可以看出GPs在公路工程的控制测量上具有很大的发展前景：
1、GPS作业有着极高的精度。它的作業不受环境和距离限制，非常适合于地形条件困难地区、局部重点工程地区等。
2、GPS测量可以大大提高工作及成果质量。它不受人为因素的影响。整个作业过程全由微电子技术、计算机技术控制，自动记录、自动数据预处理、自动平差计算。
3、GPSRTK技术将彻底改变公路测量模式。RTK能实时地得出所在位置的空间三维坐标。这种技术非常适合路线、桥、隧勘察。它可以直接进行实地实时放样、中桩测量、点位测量等。
4、GPS测量可以极大地降低劳动作业强度，减少野外砍伐工作量，提高作业效率。一般GPS测量作业效率为常规测量方法的3倍以上。
尊敬的领导：
现今，GPS测量在工程上已经随处可见，就如同人手一部手机，GPS测量已经适合多部分精度要求下的测量，我们三部对GPS测量设备的需求已经迫在眉睫，希望领导考虑。
GPS测量方式主要是RTK技术测量，设备主要分为基准站和移动站，一般一台RTK接收器皆可以做基准站和移动站，也就是基准站和移动站可以模式转换，市场上的所说的基准站和移动站价格也是相同的，只是习惯上的分开叫法，一次RTK施工测量，必须要有基准站和移动站，即合在一起为一套（包括其它的支持基准站和移动站工作设备），网上报价一套设备一般在15000-60000不等，一般买南方和中海达产品较多。购买设备时需要一个账号，有长期使用和零时使用两种，现阶段还出现放手机卡连网消耗流量的。
为了做静态控制网测量，一般都会考虑买3到4个RTK接受器，南方系列和中海达4个RTK接收器价格在10-12万元左右。
GPS控制测量技术报告
一：测区概况，位于本溪经济开发区石桥子沈本产业大道，测区地势较平坦，由于公路两侧山势陡峭，树木密集，所以在本测区卫星信号不太理想，控制点之间距离较远。
二：仪器设备及软件
南方GPS、天宝及ASHTECH
GPS控制测量采用Ashtech locus单頻接收机,其静态精度为：
静态基线 ±（5mm +1ppmD）
高 程 ±（10mm+2ppmD）
平面精度要求：0.020m + 1ppm
高层精度要求：0.040m + 2ppm内业采用Ashtech Solution专业处理软件（包含数据传输、基线向量处理、GPS网平差软件、多种GPS数据格式转换等功能），完全能满足GPS控制测量数据处理的要求。
三：实习的内容
1.实习的主要内容
（1）GPS静态、动态野外数据采集及内业数据处理：
（2）GPS-RTK外业测量
2．实习目的,通过实习进一步深入了解GPS原理以及在测绘中的应用,巩固课堂所学的知识.熟练掌握GPS仪器的使用方法,学会GPS进行控制测量的基本方法并掌握GPS数据处理软件的使用方法.3.实习地点,本溪石桥子经济技术开发区产业大道
4.实验原理.GPS定位的原理是GPS 卫星发射的测距信号和导航电文,导航电文中含有卫星位置的信息,用户用GPS接收机在某一时刻接收三颗或三颗以上的GPS卫星,测出测站点(GPS天线中心)到卫星的距离并解算出该时刻卫星的空间位置根据距离,并解算出卫星的空间位置,根据距离交会法求测站点坐标.其基本思想为:在基准站上安置一台GPS 接收机,对所有可见卫星进行连续观测并将其观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户观测站,用户站在接收GPS卫星
信号的同时,通过无线电接收机设备接收基准站传输的观测数据,实时计算测站
点的三维坐标.5.实验过程:
(一).参考站要求
参考站的点位选择必须严格。因为参考站接收机每次卫星信号失锁将会影
响网络内所有流动站的正常工作。
（1）周围应视野开阔，截止高度角应超过15度,周围无信号反射物（大面
积
水域、大型建筑物等），以减少多路径干扰。并要尽量避开交通要道、过往
行人 的干扰。
（2）参考站应尽量设置于相对制高点上，以方便播发差分改正信号。
（3）参考站要远离微波塔、通信塔等大型电磁发射源200米外，要远离高
压输电线路、通讯线路50米外。
(4)RTK作业期间，参考站不允许移动或关机又重新启动，若重启动后必
须重新校正。
根据以上要求在校园里选择合适的已知点,将天线架设是该点做为基准站,连上
电缆,注意正负极要正确(红正黑负),确认无误后,方可开机.打开主机和电台，主机开始自动初始化和搜索卫星，当卫星数和卫星质量达到要求后（大约１分钟），主机上的ＤＬ指示灯开始５秒钟快闪２次，同时电台上的ＲＸ指示灯开始每秒钟闪１次。这表明基准站差分信号开始发射，整个基准站部分开始正常工作。
(二)．移动站要求
１．将移动站主机接在碳纤对中杆上，并将接收天线接在主机顶部，同时将手
簿夹在对中杆的适合位置。
２．打开主机，主机开始自动初始化和搜索卫星，当达到一定的条件后，主机
上的ＤＬ指示灯开始１秒钟闪１次（必须在基准站正常发射差分信号的前提下），表明已经收到基准站差分信号。
３．打开手簿，启动工程之星软件。工程之星快捷方式一般在手簿的桌面上，如手簿冷启动后则桌面上的快捷方式消失，这时必须在Ｆlashdisk中启动原文件（我的电脑→Ｆlashdisk→ＳＥＴＵＰ→ERTKPro2.0.exe）。
４．启动软件后，软件一般会自动通过蓝牙和主机连通。如果没连通则首先需要进行设置蓝牙（工具→连接仪器→选中“输入端口：７”→点击“连接”）。
５．软件在和主机连通后，软件首先会让移动站主机自动去匹配基准站发射时使用的通道。如果自动搜频成功，则软件主界面左上角会有信号在闪动。如果自动搜频不成功，则需要进行电台设置（工具→电台设置→在“切换通道号”后选择与基准站电台相同的通道→点击“切换”）。
６．在确保蓝牙连通和收到差分信号后，开始新建工程（工程→新建工程），依次按要求填写或选取如下工程信息：工程名称、椭球系名称、投影参数设置、四参数设置（未启用可以不填写）、七参数设置（未启用可以不填写）和高程拟合参数设置（未启用可以不填写），最后确定，工程新建完毕。
七进行校正:
利用控制点坐标库（设置→控制点坐标库）求四参数.?/P>
在控制点坐标库界面中点击“增加”，根据提示依次增加控制点的已知坐标和原始坐标，一般至少２个控制点，当所有的控制点都输入以后察看确定无误后，单击 “保存”，选择参数文件的保存路径并输入文件名，建议将参数文件保存在当前工程下文件名result文件夹里面，保存的文件名称以当天的日期命名。完成之后单击“确定”。然后单击“保存成功”小界面右上角的“OK”，四参数已经计算并保存完毕。方可进行测量.八实习总结:1实习中遇到的问题能分析, 在测量过程中突然收不到卫星信号,这种情况可能是流动站或基准站的电源没电或接收机的连线出现问题.在测量过程中突然显示单点定位可能是接收到的卫星数量不够而无法解算.在观测过程中手薄上的解算值始终不能固定,可能是流动站的选点有问题,周围可能有高压输电线,高大建筑物或在面积水域.２误差分析及减小误差的方法：1 卫星星历误差，卫星星历误差实际上就是卫星位置的确定误差，其大小取决于卫星跟踪的数量及空间分布，观测值数量及精度．２接收机钟误差，减弱方法是的把每一个观测时刻接收机差当作一个独立未知参数在数据处理中与观测站的位置参数一并求解．３卫星信号传播误差，包括电离层和对流层时廷误差．４多路径误差，多路径误差是指卫星信号通过不同的路径传输到接收机天线．多路径效应不反与反射系数有关，也与反射物离测站的距离及卫星的信号方向有
关，由于无法建立准确的误差改正模型，只能恰当的选择地点测量，避开信号反射物．５人差，仪器没有完全对中，没有绝对整平．
３影响GPS基线解算结果因素的判别及应对措施
1影响GPS基线解算结果因素的判别
对于影响GPS基线解算结果因素，有些是较容易判别的，如卫星观测时间太短、周跳太多、多路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大等；但对于另外一些因素却不好判断了，如起点坐标不准确。
基线起点坐标不准确的判别
对于由起点坐标不准确所对基线解算质量造成的影响，目前还没有较容易的方法来加以判别，因此，在实际工作中，只有尽量提高起点坐标的准确度，以避免这种情况的发生。
卫星观测时间短的判别
关于卫星观测时间太短这类问题的判断比较简单，只要查看观测数据的记录文件中有关对与每个卫星的观测数据的数量就可以了，有些数据处理软件还输出卫星的可见性图，这就更直观了。
周跳太多的判别
对于卫星观测值中周跳太多的情况，可以从基线解算后所获得的观测值残差上来分析。目前，大部分的基线处理软件一般采用的双差观测值，当在某测站对某颗卫星的观测值中含有未修复的周跳时，与此相关的所有双差观测值的残差都会出现显著的整数倍的增大。
多路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大的判别
对于多路径效应、对流层或电离层折射影响的判别，我们也是通过观测值残差来进行的。不过与整周跳变不同的是，当路径效应严重、对流层或电离层折射影响过大时，观测值残差不是象周跳未修复那样出现整数倍的增大，而只是出现非整数倍的增大，一般不超过1周，但却又明显地大于正常观测值的残差。
２．应对措施
基线起点坐标不准确的应对方法
要解决基线起点坐标不准确的问题，可以在进行基线解算时，使用坐标准确度较高的点作为基线解算的起点，较为准确的起点坐标可以通过进行较长时间的单点定位或通过与WGS-84坐标较准确的点联测得到；也可以采用在进行整网的基线解算时，所有基线起点的坐标均由一个点坐标衍生而来，使得基线结果均具有某一系统偏差，然后，再在GPS网平差处理时，引入系统参数的方法加以解决。
卫星观测时间短的应对方法
若某颗卫星的观测时间太短，则可以删除该卫星的观测数据，不让它们参加基线解算，这样可以保证基线解算结果的质量。
周跳太多的的应对方法
若多颗卫星在相同的时间段内经常发生周跳时，则可采用删除周跳严重的时间段的方法，来尝试改善基线解算结果的质量；若只是个别卫星经常发生周跳，则可采用删除经常发生周跳的卫星的观测值的方法，来尝试改善基线解算结果的质量。多路径效应严重
由于多路径效应往往造成观测值残差较大，因此，可以通过缩小编辑因子的方法来剔除残差较大的观测值；另外，也可以采用删除多路径效应严重的时间段或卫星的方法。
对流层或电离层折射影响过大的应对方法
对于对流层或电离层折射影响过大的问题可以采用下列方法：
1.提高截止高度角，剔除易受对流层或电离层影响的低高度角观测数据。但这种方法，具有一定的盲目性，因为，高度角低的信号，不一定受对流层或电离层的影响就大。
2.分别采用模型对对流层和电离层延迟进行改正。
3.如果观测值是双频观测值，则可以使用消除了电离层折射影响的观测值来进行基线解算。
总的来说GPS控制网基线测量，基线长度较短的情况下(10km左右，最大不超过20～30km)，GPS的轨道误差(星历误差)，太阳光压影响及美国SA技术基本对测量精度不发生影响(它只能影响单点定位和长基线测量结果)。
在作业过程中，在GPS接收机满足作业精度要求的情况下，测量的主要误差源是多路径误差、周跳和点位的对中误差。作业中应尽量避免它们的发生并减少其误差。
九：经验总结：总的来说，ＲＴＫ测量除了要有足够的卫星数和卫星具有良好的几何分布外，还要求基准站与流动站的数据通讯必须良好．
控制测量学课程综合(生产)实习是在完成了《控制测量学》的理论和方法学习后，在校外模拟或结合实际生产任务所进行的一次综合性实习。能满足一般大比例尺地形测图及工程测量对首级控制网的选点要求，通视良好，高差适中，以便实习。实习场地埋设永久性测量标志。
二、实习目的
综合(生产)实习是在完成了《控制测量学》的理论和方法学习后，模拟或结合实际生产任务所进行的一次综合性实习。通过四周时间的实习，应达到以下目的。
1.巩固校内课堂所学知识，加深对控制测量基本理论的理解和对GPS定位原理与测量基本理论的理解。能够用有关理论指导作业实践，做到理论与实践相统一。提高分析问题和解决问题的能力。
2.进行控制测量野外作业的基本技能训练，提高动手能力。通过实习，熟悉并掌握三、四等工程控制测量的作业程序及施测方法，熟悉GPS作业计划、GPS控制网布设、观测、数据处理的作业程序及方法。
3.熟悉并掌握等级导线的作业程序及施测方法。
4.对野外业观测成果进行整理、检查和计算。掌握用测量平差理论处理控制测量成果的基本技能，掌握运用“GPS数据后处理软件”处理GPS测量成果的基本技能。
5.通过完成控制测量实际任务的煅炼，提高从事测绘工作的计划、组织和管理能力。培养良好的专业品质和职业道德。
三、实习地点及时间
1.实习地点：虎石台地区
2.实习时间：20__年11月2日—— 11月6日，共计1周。
四、实习仪器装备和工具
1)南方9600GPS接收机四台(脚架)
2)皮尺
五、实习内容及要求
1.踏勘、选点、埋石
1)由教师带领踏勘全测区，了解测区情况及任务，领会建网的目的和意义。
2)教师向我们介绍测区情况，分配测量任务。若需埋石，则各小组进行埋石工作。
3)平面控制网的布设及施测
a平面控制网的布设方案及控制网略图;
b 选点、埋石方法及情况;
c 施测技术依据及施测方法;
d GPS网点的图形及基本连接方法、GPS网结构特征的测算、点位布设图的绘制;
e 导线的布设形设与等级;
f 观测成果质量分析。
2.平面控制测量(E级GPS网、四等三角网)
1)共同完成GPS控制网作业计划,进行最佳最观测时段的选择和作业调度;
2)与其他小组合作，完成一个E级GPS网的建网、观测工作;
3.外业成果概算和内业平差计算
1)上述各项测量外业工作结束后，经过整理和检查，对观测成果及时进行外业成果概算
控制网概算
a平面控制网概算内容及计算; b高程控制网概算内容及计算;
2)概算成果通过各项检验后，进行平差计算。
平差计算
a平面控制网的平差计算;
b高程控制网的平差计算;
3)进行GPS数据后处理，并提交一份合格的GPS数据处理报告和技术总结。
六、实习收获、体会
令人疲惫而又难忘的测量实习生活就这样结束了，晒黄的皮肤见证了我们实习的辛苦，在测量期间，我们测绘人穿梭在校园的道路上，高声的喊话、疲惫的身影。
通过本次实习，巩固和加深了我们从课堂上所学的理论知识，对控制测量整个工作程序进行一次全面的，系统的了解，进一步掌握控制测量的专业技术，同时结合测区具体条件应用学过的知识去分析问题和解决问题，同时也发现了一些在课堂上不会遇到的情况，发现了不足，从而提高了自己的能力。
全球定位系统(Global Positioning System)简称GPS,最初是由美国国防部作为军事系统发展起来的。该系统可以向全球用户提供连续、实时的三维导航定位,与常规测量方法相比,GPS具有全天候作业、精度高、观测时间短、不要求控制点之间相互通视等优点,导致了测绘行业的一场技术革命。GPS在测绘方面,广泛应用于大地测量、工程测量、变形监测、地籍测量和摄影测量等[1,2,3,4,5,6,7,8]。随着GPS技术和仪器的发展,GPS应用到了更广的领域,如资源勘探、气象预报、地质灾害、交通运输等。GPS技术已经成为了一项普遍适用的技术,但由于GPS测量过程中也包含多种误差,受多种因素的影响,因此需要让更多的工程技术人员了解GPS测量的误差来源和采取的应对措施,才能灵活地应对实际工程[9,10,11,12,13,14,15]。
本文主要从GPS静态控制测量野外数据采集和内业数据后处理两方面介绍了GPS测量的主要误差来源,对GPS基线的解算和优化处理方法进行了详细的介绍。基线的解算是GPS静态数据后处理过程中的非常重要的环节,其解算的质量直接影响到了GPS最终的成果和精度。结合工程实际,介绍GPS数据后处理的精度控制和方法选择,消除或消弱某些误差的影响,提高了成果的可靠性和精确性,减少了野外工程返工重测。
1 GPS静态控制测量误差及精度控制
1.1 GPS静态控制测量误差分析
GPS误差包括GPS信号自身的误差、信号传输的误差和接收机误差。其中,GPS信号自身的误差包括星历误差、美国的选择可用性SA技术和反电子欺骗AS技术等。信号传输误差包括太阳光压、电离层延迟、对流层延迟、多路径效应和由它们或其他因素产生的周跳。GPS接收机误差主要包括钟误差、天线相位中心误差等。
了解了GPS测量误差的主要来源,有针对性地采取措施和方法,以降低GPS测量误差,实现精度的控制。
1.2 GPS静态控制测量精度控制
本文主要以工程测量中的小型GPS控制网和南方测绘Gnss数据处理软件为例说明GPS控制网的精度控制。
(1)卫星及其空间位置。在GPS测量中,常使用精度因子来衡量观测卫星的空间几何分布对定位精度的影响。精度因子分为PDOP空间位置精度因子、TDOP钟差精度因子、HDOP水平分量精度因子、VDOP垂直分量精度因子等。精度因子值的大小与GPS定位的误差成正比,值越大,定位误差越大,定位的精度就低。通过卫星预报程序Star Report来了解卫星的分布、卫星轨道、PDOP值变化,从而选择合适的观测时段。
(2)电离层和对流层延迟。电离层和对流层的影响,在短基线测量中,一般采用双频接收机采集数据和通过数学模型的方法处理。
(3)多路径效应。根据大量的资料和工程实例分析,多路径产生的误差是小范围控制测量误差的主要来源。多路径效应对点位坐标的影响,在一般环境下为5~9 cm,在高反射环境下可达15 cm,也可导致信号失锁。观测中的很多的周跳也是因此引起的。主要应对措施:点位选择到视野开阔的地方,障碍物高度角不宜超过15°,远离强烈反射卫星信号的物件,远离大功率发射源和高压电线以及无线电传送通道,对GPS天线安装抑径板。
(4)周跳。由于障碍物遮挡视线或无线电干扰等原因引起卫星信号短时间失锁,而全相位观测值的整周数发生跳变的现象称为周跳。常用的周跳探测策略和方法主要有多次差法、卡尔曼滤波法、伪距和相位组合法、电离层残差法等。各个GPS后处理软件提供了相应的方法,可以根据需要选择。多次差法通常探测较大的周跳,电离层残差法适用修复小于5周的周跳。
(5)GPS仪器高。小范围GPS控制测量中,GPS仪器高的测量是误差的一个重要方面,准确量取仪器高,可提高GPS测量的精度。
2 GPS数据后处理及精度控制
GPS数据后处理主要包括基线解算和GPS网平差。GPS基线解算是数据后处理中重要部分,其解算的质量关系到基线是否合格,同步环和异步环闭合差是否超限,以及GPS测量的成果和精度。
(1)GPS数据质量检查。GPS数据质量检查主要包括卫星高度角、方位角、多路径和信噪比、周跳。南方测绘提供了GPS数据质量检查程序Data QC,通过对卫星信息的分析,可以对观测数据有全面的了解,方便下一步基线解算。
以某项目GPS控制测量为例,测站卫星信息如图1所示,基线情况如图2所示。从图1可以看出,测站哪颗卫星哪个时间段存在多路径效应、信噪比较低和卫星高度角有问题,同时是基线解算时选择参考卫星和卫星高度截止角设置以及编辑数据的重要依据。在基线解算时,根据数据质量检查情况删除观测时间较短的卫星,删除连续周跳的卫星,删除多路径效应严重的历元,消除粗差的影响。
(2)基线解算的精度控制。基线解算的精度控制分为相对质量指标、半相对半绝对质量指标和绝对质量指标,这些指标是对解算成果的评定依据。
相对质量指标包括单位权方差因子(反映观测值质量的优劣),观测值的残差的均方根RMS(反映观测值质量的优劣,一般认为越小越好),数据删除率(被删除观测值的数量与观测值的总数的比值,反映了GPS原始观测值的质量),RATIO值(反映了整周未知数的可靠性,值越大可靠性越高,此指标与观测值质量和观测条件有关),RDOP值(反映了观测条件的好坏)。
半相对半绝对质量指标:同步环闭合差,理论上应总为0,若同步环闭合差超限,至少有一条基线错误,没有超限,也不能说明所有基线都合格。
绝对质量指标包括异步环闭合差和重复基线互差。异步环闭合差满足限差要求,说明组成异步环的基线质量合格;如不满足限差要求,说明至少有一条基线质量不合格,通过相邻的异步环或者重复基线可以找到不合格的基线向量。重复基线满足限差要求时,说明基线质量合格;如不满足限差要求,说明至少有一条基线不合格,可以通过多个重复基线找到不合格基线。
(3)基线解算观测组合方案选择。基线解算时可以使用多种系统组合解算,也可以使用单一的系统解算。南方测绘提供了L1(GPS)、L2(GPS)、LW(GPS)、LN(GPS)、IONOFree(GPS)、Geometry Free(GPS)、IONOFree(GNSS)等组合方案。一般情况下,短基线采用L1(GPS),长基线采用IONOFree(GPS)、Geometry Free(GPS)和IONOFree(GNSS),对于北斗系统数据,在解算时选用IONOFree(GNSS)方案。
在基线解算的过程中,尝试选择观测时间长、信号质量较好的卫星作为参考卫星,优化选择历元间隔、高度角和观测组合方案,达到最优的解算结果。
(4)GPS网平差。GPS网平差的一个重要误差检查是起算点质量的检查,可以通过方差因子检验实现,检验约束平差后的验后方差因子与无约束平差的验后方差因子是否一致。GPS平差成果的检查可以通过以上的质量指标和控制点的内外符合精度确定。
3 结语
在GPS控制测量中,现有的GPS仪器设备条件下,测量的误差主要表现为多路径效应和点位的误差,实际作业中应根据规范要求选择合适的点位环境,尽量减少其产生的误差影响;数据后处理方面主要选择合适的方法优化解算基线,通过控制基线的解算质量,从而提高网平差的精度,达到精度控制的目的,更好地为工程建设服务。
摘要：GPS因其自身的优越性在工程建设中应用广泛,因此对其精度质量的控制成为关注的焦点。通过对GPS静态控制测量数据采集的误差原因分析,介绍了降低GPS野外数据采集误差的措施,并基于工程数据实例对数据后处理过程中影响精度的因素进行了分析,对采取的技术措施进行了简单的介绍,以供测量人员参考。
【摘 要】GPS-RTK技术的出现，大大减少了测绘人员的工作量，提高了测量精度。对GPS-RTK技术在地质勘探测量的应用进行了分析。
【关键词】GPS-RTK技术；勘探测量；经验点滴
1.GPS测量简述
在矿区测量工作中，首先要进行控制测量等。我们以前一般采用常规测量，由于受通视条件等因素，给野外测量工作造成很大困难。测量技术的发展与测量设备的更新，出现了GPS。GPS即全球定位系统，它具有全天候、连续性和实时性的精密三维导航功能。由于GPS对图形结构、通视条件也没有要求，点位无需选在制高点上，也无需建造觇标。可以快速测定各级控制点的坐标，测量精度高，与常规三角测量、导线测量，费工时，精度不均匀。减少了测量人员的脑力和体力劳动，提高了工作效率。所以GPS测量技术深受广大测量人员的亲睐。
GPS-RTK技术，仅依据一定数量的基准控制点，基准点应设在无遮挡、无信号干扰的制高点上，一人或几人可同时开展工作。
2.GPS-RTK测量在地质勘探测量中的应用
控制测量：由于地质勘探工作地区一般面积相对较小，可采用三台接收机，按E级布设，即可满足相关要求。由于GPS的普及，大多数单位已经拥有多台套，同型号或不同型号的接收机，可根据实际工作情况，采取不同的作业模式。多台套同步进行作业，然后将观测原始数据统一换算成标准格式，采用相关处理软件一并解算。
在设计作业方案时，应充分收集测区原始和已有的资料。选点要选在交通便利，易到达的点上，尽量减少不必要的搬站时间。同时要充分考虑到实际工作中应用的便利，尽可能保证通视条件的良好、及定向以及RTK校点的方便。同时点位要选在牢固，便于取用，不易被破坏的地方。同时尽可能使新选的点位与旧控制点重和，这样就便于保证新旧成果一致性，以利于可靠确定GPS网与旧成果之间的转换参数。作业时多机种同时观测，以提高图网中控制点的精度。
GPS网图的布设方式随然对点的位置和图形结构没有苛刻的要求，可根据测区实际情况和精度要求，采取灵活多变的方式。一般采用边连式，该方法只需由同步图形中的一条公共基线连接即可，适合多台套作业模式，它具有作业效率高，图形强度好，定位精度高的特点，目前是GPS测量中较为普及的一种方法。
首级网布设时，应联测两个以上高精度国家控制点或地方坐标系下等级控制点。在外业工作结束后，对数据进行强制约束平差，平差结果应输出观测点在相应坐标系中的二维或三维坐标、基线向量改正数、基线长度以及相关精度的信息。
同时为了检查成果的可靠性，应用高精度全站仪检测不少于2条观测边长，与解算出来的边长进行对比。虽然两者之间无法直接进行对比，此时应将原控制点距离投影至测区平均高程面上。方法主要有两种：常规作业法是在一个控制点上摆站，准确测出至另一点的距离，然后以一个控制点为基准，边长以全站仪测出的距离、方位以原两控制点为准，计算另一点坐标。然后约束平差，最终得到该矿区投影后的坐标。另一种作法是：利用软件直接计算或根据传统计算公式也可。但在资料提交时应提供两套坐标系统，并且说明在矿区使用哪一套系统施工即可。当边长相对中误差满足要求时，方可进行下步工作。否则应分析原因，并检查已知点的可靠性。
在相关资料不全，任务紧急的情况下，可先期进行外业数据采集，内业处理时假设两个观测点坐标，以此为基准进行网平差，方便后续工作的开展。在得到国家或地方坐标系下的坐标后，以假设的两个坐标点为公共点，对其余的成果利用相关软件进行坐标转换，修改相关图件，以规划到标准系统中。
GPS定位技术现已得到广泛应用，其高程测定精度也已具有相当的可靠性。在矿区高程测量中用GPS高程代替水准测量也能满足相关要求。在5～10km范围内，GPS高程精度可以达到三等水准测量的精度，范围越大精度越高。与传统的水准测量相比，GPS高程测量效率高，不受地形地物的制约。在矿区控制高程测量中，在绝对位置和精度要求不是很高的情况下，GPS高程可作为首选方案。
2.1当用GPS做图根控制测量时，GPS-RTK的作业半径不宜超过5Km，并且至少用三个以上控制点进行校正参数，同时在观测过程中尽可能多检查以知点，发现问题应及时查明原因。对每个图根点均应进行同一参考站或不同参考站下的两次独立测量，其有关要求严格按规范执行。
2.2矿区地形图。采用RTK测图时，宜检测2个以上不低于图根精度的已知点，检测结果与已知成果的平面较差不应大于图上0.2mm，高程较差不应大于基本等高距的1/5方可进行。仅需一人背着仪器在地形、地貌特征点上采集数据，输入相关属性代号，采集速度快，省时又省力，避免了常规测图测站点与地物点的通视，而且人员至少2人，大大提高了工作效率。
2.3工程放样及定位测量。根据地质提供的设计坐标，事先输入手薄中，手薄会自动提醒你走到放样的位置，即迅速又方便。定测时，用事先校正好的GPS-RTK直接测定其三维坐标。
2.4地质剖面测量。在室内计算出各剖面两端点的理论坐标，输入手薄中，手薄会自动显示该剖面线的方向，依据剖面图的比例尺，精度要求，在地形变化之上或地质特征点上就完成了该项工作。与传统全站仪、经纬仪视距测剖面相比，节省了人力物力，大大提高了工作效率。
3.结束语
实践证明GPS-RTK技术给测量带来了重大的技术改革，极大方便了广大测量工作者，随着今后该技术的不断发展和更新，在各个领域的应用会更加普及和广泛，如何更好地应用该项技术，还需我们测量人员不断总结和探索。
【参考文献】
[1]工程测量规范GB50026-2007.中国计划出版社.
简要介绍了GPS测量高程拟合原理,从生产实践中总结分析了GPS水准法高程拟合的精度,提出了采用GPS水准法在城市、工程控制测量及国家基础测绘的相片联测中进行高程测量的应用方向.
作 者：祝乃龙 胡景海 ZHU Nailong HU Jinghai 作者单位：祝乃龙,ZHU Nailong(辽宁省第二测绘院,辽宁,沈阳,110043)
胡景海,HU Jinghai(湖北省测绘产品质量监督检验站,湖北,武汉,430071)
GPS跨河水准测量应用研究
我国高等级公路、特大型桥梁的建设正处在高速发展时期.在江河湖海、峡谷上建立的.大跨度桥梁也越来越多,而传统的高精度跨河水准测量手段,存在精度较低、效率不高等缺点,因此,在现有技术条件下,寻求一种精度优良、效率更高、不受环境影响而又易于推广的跨河水准测量方法,以取代传统高程传递手段势在必行.根据GPS水准测量原理,研究GPS跨河水准的高程拟合方法,采用直线拟合和二次曲线拟合两种模型对成都市龙泉驿试验场及武汉江夏龙泉山试验场的观测数据进行分析,提出几点对实际应用有意义的建议.
作 者：谢雯君 杨宝峰 乔婉 Xie Wenjun Yang Baofeng Qiao Wan 作者单位：中国地质大学,信息工程学院,武汉,430074 刊 名：工程地球物理学报 英文刊名：CHINESE JOURNAL OF ENGINEERING GEOPHYSICS 年，卷(期)： 6(5) 分类号：P258 关键词：GPS 跨河水准 高差拟合【关键词】GPS高程测量；影响因素；对策
1 GPS高程測量的基本原理及应用现状
高程测量的基准面是地面点高程的起算面，常见的高程基准面有三种：似大地水准面、大地水准面、椭球面，不同的高程基准面对应着相应的高程系统，依次为正常高、正高、大地高高程系统。由于似大地水准面所形成的体形是与整个地球最为接近的体形，因此通常采用似大地水准面作为高程基准面。
GPS技术在如今社会已经得到了广泛应用，如此一来GPS精密测高便对传统的水准测高造成了很大的威胁，GPS精密测高相对于传统的水准测高具有以下几点优势：第一，测量的精确度高、误差小，这一准确性在测站跨越距离上表现尤为突出；第二，测量效率高、速度快；第三，全天候、全自动。但是，受到似大地水准面模型的制约，GPS不能获得精准测量结果，这一不精准在GPS大地高和海拔高的转换中尤为突出，这一问题对于GPS高程的运用造成了直接影响。
2 影响GPS高程测量的因素
2.1天线高导致GPS高程测量的误差
GPS高程测量的误差源于天线高。GPS系统通过使用定长流动杆来减少误差出现的可能，测量过程中使用三角架需要经常变化高度，所以对天线高测量进行仔细检查是一项重要的工作。天线相位中心的变化也是一个不容易被注意的问题，天线的机械中心一般与电子相位中心不重合，电子相位中心的变化，这种变化是由接收信号的方位角、高度角和频率造成的。所以说，电子相位中心的变化和整个可见天球的相位中心的变化都是重要的因素。
2.2卫星分布不对称导致GPS高程测量的误差
在确定平面位置时可以通过对卫星的选择和观测时段来保证卫星分布的基本对称，达到减弱或者消除卫星信号传播过程中的大气延迟误差和星历误差以及距离测量中的偏差。由于测高中被测卫星在地面上，所以卫星分布具有不对称性，这种因素不可避免，这是由于GPS高程测量的本质所决定的。
2.3基线起算点的坐标误差导致GPS高程测量的误差
对基线的向量进行解算的过程中，起算点数据来源于该基线的某个端点坐标，因此这个端点坐标产生的误差对基线向量解算具有重要影响。要将误差降低，需要注意两方面，一方面找到附近的关联点，通过联测提高精确度，另一方面通过反复解算降低误差。
2.4多路径效应导致GPS高程测量的误差
多路径效应即测站附近发射物反射来自卫星直接发射的信号和来自卫星的信号同时被接收机接受。两种信号之间的相互影响产生了多路径误差。多路径误差分为两种，直接的和间接的，多路径效应是影响实时GPS测量GPS定位测量中心中的最严重的一种误差。当观测时间较短时，多路径效应的影响会非常大，而当有足够的观测时间时，多路径效应的影响则会因为卫星几何位置的变化将其影响减小。天线周围的环境对于多路径效应有很大的影响。
除此之外，GPS仪器精度、起算点、GPS高程拟合数学模型等等对于GPS高程测量精度都有一定的影响。
3 提高GPS高程测量精度的对策
3.1 合理规划设计GPS网图形结构
GPS网络结构对于高程精度有重要的影响。对数据采集活动进行合理有效地规划，科学设计GPS网的图形结构，能够提高GPS高程测量的精度。因此强化图形结构对于数据的采集、观测的精度是提高GPS高程测量精度的有效措施。GPS网形结构的优化受到实际情况的限制，通常情况下，多采用全面三边网网形，这种网型结构强度好，具有较高精度的点位。另外对于网型结构的设计要与实际情况相结合，例如四边网和导线网适宜加密控制网或工程控制网，在山区观测，可使用整体三角网，这样不但便于观测更节约成本
3.2 GPS选点需要遵循适当选点的原则
GPS的观测精度受点位选取的影响，适当选点才能提高精度。适当选点需要充分了解测区的原有控制点的实际情况，按照测区情况具体情况具体分析，掌握测量工程对精度的定位，根据这一定位，了解测区情况，根据观测规范进行GPS的选点。选点的主要原则有：首先，选择视野开阔的空间安排测站，场内的障碍物高度角不得大于15度；其次，测站必须要与高压设备、电力设备保持一定的距离，避免周围磁场干扰信号；再次，测站要远离大片的水域和高电磁反应；最后，将易于保存和观测的地方作为点位的安排地。
3.3 确保高质量的星历和参考坐标
星历和参考坐标的影响主要体现在对三维坐标方面。在进行星历和参考坐标设计的过程中，应该将双频机观测、同步观测和电离层模型更改结合起来，得到其差值，从而降低电离层误差对观测结果产生的不利影响。
3.4 正确选择卫星的空间位置，确保其能见度
卫星的空间位置和能见度对于高程测量有很大的影响。空间位置与精度因子有直接的关系，据相关调查研究显示，精度因子与GPS绝对定位之间呈现正比例关系，然而精度因子又受到卫星几何分布的影响。当测站与观测卫星构成的几何体体积越大，空间位置精度因子越小，观测进度越高。
4 结语
随着社会的发展和科技的进步，GPS高程测量广泛应用于生产生活的各个领域。对于人们的生活有着重要的作用和影响，而GPS高程测量中的误差难以避免，影响其误差的因素有很多，如何避免误差的存在是当前亟待解决的问题。综上所述，在实际的工作中，相关工作人员一定要把对GPS高程测量的影响因素进行全面整合，不断提高GPS高程测量的精度，为之后的工作打下坚实的基础。
【参考文献】
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