武汉大学GPS控制网技术总结

1、武汉大学GPS控制网技术总结1 项目概况 1.测区概况 我们的实习场地在武汉大学信息学部3区。武汉大学3区位于江城武汉，地处长江 南岸， 武昌东湖之滨，准确定位在风景秀丽的珞珈山南麓，洪山区珞瑜路。测区内的地物主要是建筑物和树木。由于测区属于教学区域，所以车辆相对较少，对GPS长时间的静态测量和人员与仪器的安全比较有利。 2.任务来源 本次实习中的任务安排在学期末，是测绘学院出于教学目的组织的教学实习，针对平时课堂中的教学内容和测量工作中的一些实践问题，培养和提高利用所学理论知识解决实际问题以及通过团队协作完成复杂项目的能力。2 技术依据1.测量任务书或测量合同书2.GPS测量规范及规程 全球

2、定位系统（GPS）测量规范，GB/T18314-2001，国家质量技术监督局，国家标准，2001 全球定位系统（GPS ）测量型接收机检定规程，国家测绘局， CH8016-1995 全球定位系统城市测量技术规程，CJJ 73-97，建设部，行业标准，1997其他规范及规程三点位分布WH02 信息学部12舍旁WH03 WH04 国软操场WH05 星湖广场WH07 WH08 友谊广场WH09 信息学部操场WH10 德仁广场WH11 主教正对面WH12 测绘学院房顶 4 外业观测情况 使用仪器的型号：接收机类型天线类型Trimble R3Trimble A3LeicaAX1202Topcon Hip

3、er PlusTopcon Hiper Plus 作业技术要求：武汉大学3校区GPS控制网的具体要求为：(1) 等级：国家D级；(2) 控制网覆盖范围：武汉大学3校区；(3) 点数：10个；(4) 平均点间距：100m；(5) 控制点：见武汉大学GPS 控制点成果图(6) 成果：以队为单位，完成设计、选点、观测实际观测总时段数：5 平均设站次数： 45 数据处理 (1) ： 基线处理和质量控制 基线处理软件:Trimble Geomatics Office 基线解算方法: 单基线解/基线模式首先我们计算各项观测值的限差： :标准差；a:固定误差；b:比例误差系数；d:相邻点间距离；因为实习GP

4、S网属于D级，所以a10mm,b10。经过统计GPS网中基线的平均长度在500m左右，所以标准差计算结果如下：即12mm因此重复基线较差ds2=34mm 独立环Wx=*12=62mm Wy=*12=62mm Wz=*12=62mm Ws=108mm 同步环 Wx=1.732/5*12=4mm Wy=1.732/5*12=4mm Wz=1.732/5*12=4mm 环闭合差报告： 同步环B18-B15-B14B18B15B14闭合差限差x262.188m45.029m307.217m05y-100.484m-8.608m-109.095m35z327.238m45.657m372.897m25

5、同步环B18-B17-B16B18B17B16闭合差限差x262.188m-500.256m-238.069m15y-100.484m-83.348m-183.834m25z327.238m-212.022m115.219m35异步环B12-B18-B15B12B15B14闭合差（mm）限差(mm)x-262.198m45.029m307.217m1050y100.476m-8.608m-109.095m1150z-327.214m45.657m372.897m2650异步环B12-B17-B16B 12B17B16闭合差（mm）限差(mm)Wx-262.198m-500.256m-238.0

6、69m1150Wy100.476m-83.348m-183.834m1050Wz-327.214m-212.022m115.219m2750异步环B14-B19-B16B14B19B16闭合差（mm）限差(mm)Wx307.217m545.282m-238.069m450Wy-109.095m74.738m-183.834m150Wz372.897m257.678m115.219m050重复基线较差的统计:复测基线B24B29较差（mm）限差（mm）x729.881m-729.880m134y131.984m-131.981m3z264.773m-264.769m4长度787.560m787.

7、557m334复测基线B13B19较差（mm）限差（mm）x545.284m545.282m2y74.743m74.738m5z257.680m257.678m2长度607.718m607.714m434复测基线B1B7较差（mm）限差（mm）x484.993m484.989m4y242.906m242.928m22z-29.267m-29.261m6长度543.211m543.217m634复测基线B12B18较差（mm）限差（mm）x-262.198m262.188m10y100.476m-100.484m8z-327.214m327.238m24长度431.175m431.189m143

8、4复测基线B6B26较差（mm）限差（mm）x65.321m-65.321m0y247.559m-247.547m12z-344.512m344.511m1长度429.233m429.225m834（2）网平差处理与质量控制网平差软件：Trimble Geomatics Office坐标参照系：BJ54网平差过程：开始设置基准设置平差形式是否引入控制点是 否 否无约束平差约束平差输出最终结果基线向量改正数统计：高度(mm)：一级： -11：B9二级：-10 0 ：B8 B26 B6 B12 B5 B7 B28 B24 B25 B18 B19 B13 B30 B20 B23 B21三级： 1 1

9、0 ： B16 B4 B10 B3 B27 B15 B17 B22 B14 B29四级：10 ： B1 B2距离（mm）：一级： 5 : B6 二级：-4 0 : B11 B16 B8 B4 B5 B7 B3 B27 B17 B22 B24 B25 B14 B13 B20 B30 B21三级：1 4 : B26 B1 B28 B15 B19 B2 B29 B30 四级：5 : B9 B10相邻点距离中误差统计（mm）:相邻点距离中误差统计表从点到点组成后验误差(1.96s)WH09WH02方向角2661145.550000001.7877D高度3.494m.009m距离543.201m.003

10、mWH09WH08方向角1932448.430000002.7853D高度2.540m.010m距离265.325m.004mWH09WH10方向角353809.149500004.4064D高度6.493m.010m距离171.696m.003mWH09WH05方向角3061017.331100002.2862D高度-2.754m.009m距离301.781m.003mWH09WH11方向角1924111.941700002.9252D高度2.997m.011m距离210.310m.003mWH02WH08方向角1144806.649400001.4573D高度-.954m.008m距离52

11、9.286m.003mWH02WH10方向角744207.827300001.4236D高度2.999m.007m距离665.616m.002mWH02WH05方向角541950.384900002.0883D高度-6.248m.009m距离367.284m.003mWH02WH11方向角1084959.125200001.6326D高度-.498m.010m距离523.872m.003mWH08WH10方向角220653.813400001.6818D高度3.954m.006m距离429.209m.002mWH08WH04方向角3034010.907500001.4067D高度-4.126m

12、.006m距离661.764m.003mWH08WH12方向角742502.919600003.7303D高度17.059m.007m距离175.045m.002mWH10WH04方向角2673145.416700001.4522D高度-8.079m.006m距离712.997m.002mWH10WH12方向角1785108.795300001.6388D高度13.105m.007m距离350.681m.003mWH05WH11方向角1524446.787900000.0000D高度5.751m.009m距离431.146m.000mWH05WH07方向角1514112.017100000.9

13、373D高度5.307m.008m距离495.281m.003mWH05WH03方向角2451933.751000002.3266D高度1.169m.008m距离322.092m.003mWH11WH07方向角1443632.637500007.0971D高度-.444m.009m距离64.702m.003mWH11WH03方向角2965501.661500001.4240D高度-4.582m.009m距离549.664m.003mWH07WH03方向角2994512.302600001.4149D高度-4.138m.006m距离607.700m.003mWH07WH04方向角3011654.

14、488800001.4789D高度-4.138m.007m距离706.256m.003mWH07WH12方向角675800.916800004.2591D高度17.046m.007m距离124.899m.002mWH03WH04方向角3103553.585000005.3483D高度.000m.007m距离100.094m.003mWH03WH12方向角1113550.310600001.1555D高度21.184m.007m距离691.956m.002mWH04WH12方向角1135809.590000001.1913D高度21.185m.006m距离787.271m.002m6 结论与建议

15、 结论： 这次实习包括两部分：GPS静态测量和RTK动态测量。经过对GPS控制网的内业处理，可以看出各项观测值如环闭合差，基线向量改正数都在限差之内。这说明外业实习的数据是合格的。 在数据合格的前提下，通过静态测量建立了武汉大学三校区的的国家D级GPS控制网，通过动态RTK地形测量获得了武汉大学三校区友谊广场的等高线图。 建议： 这次实习在全体老师的指导下，获得了不错的成果，但我还是觉得有个别地方可以再改进一些：第一，GPS静态测量相比常规的测量方法，节省了很多人力和资金。但GPS静态测量对GPS布网的要求更高。而这次GPS网的布设由于人员没有充分调动起来，所以很多小组成员并没有融入和参与GP

16、S布网这个环节，这对今后的外业操作和数据处理有很大影响。 第二，尽管实验班已经学习了GPS的测量原理和应用，由于时间不够，黄老师也给我们进行了实习前填鸭式的知识疏理，但实习中关于GPS布网所要求的原理与知识却在下学期的教学内容中，所以大部分同学对TGO软件操作中的很多概念，如网平差，约束平差，基线解算没有较为系统的认识。希望今后的GPS实习前，能给学生对实习数据处理的原理、知识方面进行一些系统的讲解。第三，希望能够学校以后完善仪器使用机制，因为这次实习各种类型的仪器都存在短缺，造成了实习效率低，部分同学比较空闲的现象。7 附件 GPS控制网示意图 三维无约束平差 （执行平差在. WGS-84

17、）无约束平差的平差坐标点名称纬度经度高度WH09303148.14096N1142119.60253E-94.232mWH02303146.97027N1142059.27129E-90.738mWH08303139.76022N1142117.29379E-91.693mWH10303152.67226N1142123.35504E-87.739mWH05303153.92461N1142110.46409E-96.987mWH11303141.47842N1142117.86999E-91.236mWH07303139.76561N1142119.27560E-91.680mWH03303

18、149.55829N1142059.48507E-95.818mWH04303151.67341N1142056.63416E-95.818mWH12303141.28709N1142123.61849E-74.634m无约束平差的基线向量改正数观测从点到点观测后验误差残差标准ID(1.96s)残差B11WH11WH02方向角2885016.382300001.880900006.55392.62D高度.497m.010m.021m1.64距离523.872m.004m-.002m-0.37B8WH09WH05方向角3061024.893300002.612700003.44882.23D高度

19、-2.754m.009m-.001m-0.32距离301.782m.003m.000m-0.25B16WH03WH05方向角651934.420100002.707000000.27510.12D高度-1.169m.008m.002m0.32距离322.092m.003m-.004m-2.15B9WH09WH11方向角1924118.424800004.271100003.94000.81D高度2.997m.011m-.021m-1.44距离210.311m.005m.015m2.08B26WH08WH10方向角220701.109300001.202500000.21600.25D高度3.9

20、54m.006m-.005m-1.22距离429.209m.002m.004m2.02B6WH10WH08方向角2020704.188700001.2025-00000.5175-0.4D高度-3.954m.006m-.004m-0.7距离429.209m.002m-.005m-1.96B12WH05WH11方向角1524454.261200001.695100009.38131.78D高度5.751m.009m-.008m-0.33距离431.148m.005m.012m1.2B4WH08WH02方向角2944823.164600001.0043-00001.0913-1.65D高度.954

21、m.008m.001m0.08距离529.286m.003m-.001m-0.44B10WH05WH02方向角2342002.793600001.9606-00000.00280D高度6.248m.009m.004m0.57距离367.284m.003m.005m1.58B5WH10WH02方向角2544227.455300000.851300000.26310.73D高度-2.999m.007m-.005m-1.42距离665.616m.002m-.001m-0.97B7WH09WH02方向角2661152.776700001.262500001.06351.04D高度3.494m.009m

22、-.007m-1.17距离543.201m.003m-.003m-1.34B28WH04WH10方向角873139.072900000.8014-00000.5617-1.28D高度8.079m.006m-.005m-1.31距离712.997m.002m.001m0.55B3WH09WH10方向角353817.129800004.4655-00002.9209-0.53D高度6.493m.010m.005m0.43距离171.696m.003m-.004m-1.29B1WH09WH02方向角2661152.776700001.2625-00000.9734-0.75D高度3.494m.009

23、m.014m1.25距离543.201m.003m.002m0.67B15WH07WH11方向角3243639.140300010.940700008.61191.16D高度.444m.009m.003m0.5距离64.702m.005m.002m0.35B22WH04WH03方向角1303559.691000005.186500002.78890.77D高度.000m.007m.004m0.98距离100.094m.003m-.002m-1.13B17WH03WH11方向角1165459.921200001.5660-00001.2495-1.1D高度4.582m.009m.004m0.63

24、距离549.664m.004m-.003m-0.78B27WH12WH08方向角2542514.128800004.1533-00005.6250-1.08D高度-17.060m.007m.007m0.96距离175.045m.002m.000m0.15B24WH12WH04方向角2935830.641700000.5708-00000.00080D高度-21.185m.006m-.006m-1.01距离787.271m.002m-.001m-0.51B25WH04WH08方向角1234007.683700000.712500000.34680.86D高度4.125m.006m-.001m-0

25、.26距离661.764m.003m.001m0.31B19WH07WH03方向角2994519.613800000.8046-00000.5151-0.79D高度-4.138m.006m.000m0.07距离607.700m.003m.001m0.7B2WH09WH08方向角1932455.356400002.858000000.84190.23D高度2.540m.010m.011m0.78距离265.326m.004m.000m0.05B18WH11WH05方向角3324458.023100001.6951-00001.0195-0.77D高度-5.751m.009m-.002m-0.27

26、距离431.148m.005m-.002m-0.45B14WH07WH05方向角3314123.804900001.2233-00000.6465-0.72D高度-5.307m.008m.003m0.44距离495.283m.004m-.002m-0.44B29WH04WH12方向角1135816.934000000.570800000.37870.58D高度21.185m.006m.001m0.17距离787.271m.002m.002m0.71B13WH07WH03方向角2994519.613800000.804600000.30170.31D高度-4.138m.006m-.004m-0.

27、62距离607.700m.003m-.002m-0.67B30WH12WH10方向角3585116.004400001.528900000.62330.41D高度-13.106m.007m.000m-0.01距离350.681m.003m.002m0.47B20WH07WH04方向角3011701.832000000.7425-00000.2214-0.43D高度-4.138m.007m-.001m-0.26距离706.256m.003m.000m0.31B23WH12WH03方向角2913609.893100000.7851-00000.2029-0.37D高度-21.184m.007m-.

28、001m-0.23距离691.956m.003m.000m0.13B21WH07WH12方向角675808.695700004.5743-00000.3856-0.14D高度17.046m.007m.000m-0.02距离124.900m.003m.000m-0.11二维约束平差结果（执行平差在. BJ54 ）点名称北坐标纵轴误差东坐标横轴误差固定WH093378985.700m.003m534112.543m.003mWH023378947.953m.004m533570.647m.003mWH083378727.416m.003m534051.806m.002mWH103379125.56

29、0m.003m534212.140m.003mWH053379163.046m.000m533868.365m.000m北 东WH113378780.377m.000m534067.001m.000m北 东WH073378727.748m.002m534104.640m.002mWH033379027.670m.004m533576.099m.002mWH043379092.571m.004m533499.896m.002mWH123378774.968m.000m534220.271m.000m北 东坐标变化量点名称D北坐标D东坐标D高度WH09.002m.001m.001mWH02-.00

30、1m.001m.002mWH08.000m.001m.002mWH10.001m-.001m.001mWH05.000m.000m-.001mWH11.000m.000m-.003mWH07.000m.001m-.001mWH03-.003m.000m-.002mWH04-.002m-.001m-.001mWH12.000m.000m.000m基线向量改正数观测从点到点观测后验误差残差标准ID(1.96s)残差B11WH11WH02方向角2885015.881600001.100900006.05332.32D高度.498m.010m.021m1.68距离523.872m.003m-.002m

31、-0.53B16WH03WH05方向角651935.482300001.699300001.33740.53D高度-1.169m.008m.002m0.37距离322.092m.003m-.003m-2.1B8WH09WH05方向角3061024.639900002.540800003.19542.04D高度-2.754m.009m-.002m-0.34距离301.781m.003m-.001m-0.67B26WH08WH10方向角220701.122100001.196700000.22880.26D高度3.954m.006m-.005m-1.22距离429.209m.002m.004m2.

32、01B6WH10WH08方向角2020704.201100001.1967-00000.5050-0.39D高度-3.954m.006m-.004m-0.7距离429.209m.002m-.005m-1.97B9WH09WH11方向角1924119.250500003.066200004.76570.94D高度2.997m.011m-.021m-1.47距离210.310m.003m.014m1.81B12WH05WH11方向角1524454.096700001.192700009.21681.74D高度5.751m.009m-.008m-0.33B4WH08WH02方向角2944823.11

33、3000000.9877-00001.1428-1.73D高度.954m.008m.001m0.09距离529.286m.003m-.001m-0.59B10WH05WH02方向角2342003.379600001.625400000.58310.43D高度6.248m.009m.004m0.59距离367.284m.003m.005m1.54B5WH10WH02方向角2544227.370500000.818700000.17820.47D高度-2.999m.007m-.004m-1.41距离665.616m.002m-.001m-1.1B7WH09WH02方向角2661152.858700

34、001.243600001.14541.12D高度3.494m.009m-.007m-1.16距离543.201m.003m-.003m-1.28B1WH09WH02方向角2661152.858700001.2436-00000.8914-0.69D高度3.494m.009m.014m1.26距离543.201m.003m.003m0.71B3WH09WH10方向角353816.458200004.1639-00003.5925-0.65D高度6.493m.010m.005m0.43距离171.696m.003m-.004m-1.25B28WH04WH10方向角873139.151100000

35、.7754-00000.4835-1.08D高度8.079m.006m-.004m-1.23距离712.997m.002m.001m0.65B27WH12WH08方向角2542513.441100003.6563-00006.3127-1.19D高度-17.059m.007m.007m1.02距离175.045m.002m.000m0.02B15WH07WH11方向角3243640.660200006.785900010.13191.18D高度.444m.009m.003m0.52距离64.702m.003m.002m0.46B17WH03WH11方向角1165459.631100000.8251-00001.5397-1.17D高度4.582m.009m.004m0.64距离549.664m.003m-.003m-0.82B22WH04WH03方向角1303559.445500004.991300002.54340.69D高度.000m.007m.004m0.97距离100.094m.003m-.002m-1.1B