GPS静态测量顶岗实习

1、实 习 报 告班级：X姓名：X学号：X1、 任务情况：本次实习是毕业顶岗实习，在X集团桥梁工程有限公司作为精测队队员的一名实习GPS静态测量。主要对公司各个项目的测区的控制网的控制点和加密点进行GPS静态测量，主要从事数据的采集和内业数据的处理。外业数据的采集使用徕卡GPS机进行采集，内业主要是使用LGO数据软件进行数据的处理。在测区范围内布设四等控制网测量。由于项目众多，现在主要对实习中的一个项目进行概述。2、 测区概况：X项目（X），X集团有限公司承建的X至X铁路（X）X-6标段站前工程，造价25.754亿元。正线起讫点桩号为：DK116+717.01DK138+669.41，正线全长23

2、.952公里。X至X增建三、四线工程11.964km（单线），X上下行联络线（单线）7.57km。主要工程数量：正线（双线）路基1.64km，X疏解线（单线）路基12.95km，增建及联络线路基6.23km；双线特大桥11937.395m/2座，单线特大桥10730.265m/5座，中小桥44座，涵洞45座；梁场1个，制架双线整孔箱梁348孔，制架单线T梁286孔；铺轨基地1处，全线铺轨356.82单线公里、新铺道岔217组，铺道砟91.2万方。新建X至X铁路VI标段精测网的布设由设计单位按分级布网的原则分为基础平面控制网CPI和线路平面控制网CPII，精度分别为三等和四等GPS网，高程控制网

3、为三等水准网。本标段CPI控制点沿线路小于4km布设一对，共计11个，桩点保存完好；CPII控制点沿线路走向布设，点间距400600m共计50个，桩点保存完好；三等水准基点与CPI或CPII点共用，沿线路走向布设，点间距12km共计20个，桩点保存完好。X集团新建X至X铁路工程站前VI标项目部委托具有甲级测绘资格的测量单位青海省第二测绘院，对新建上海至南通铁路VI标段的CPI控制点、CPII控制点、三等水准点进行施工前期的复测。3、技术依据(1)铁路工程测量规范（TB10101-2009）(2)新建时速200公里客货共线有砟轨道铁路轨道控制网测设补充规定（铁总建设201388号）(3)新建X至

4、X铁路精密测量控制网总结报告（X勘察设计院集团有限公司 X年X月） (4)国家三、四等水准测量规范（GB/T12898-2009）(5)测绘技术总结编写规定（CH/T1001-2005）(6)测绘成果质量检查与验收（GB/T24356-2009）4、工作内容新建X至X铁路VI标段，线路里程正线长23.952千米(DK116+717.01DK138+669.41),增建工程11.964km（单线），联络线（单线）7.57km。CPI控制网复测、CPII控制网复测、三等高程控制网复测。5、复测精度根据铁路工程测量规范TB10101-2009要求，本次控制网复测按以下精度施测：（1）、基础平面控制网

5、CPI按三等GPS测量标准进行；（2）、线路平面控制网CPII按四等GPS测量标准进行；（3）、高程控制网按三等水准测量的精度要求进行。6、测量仪器、设备序号设备名称品牌仪器型号仪器精度数量备注1GPS接收机天宝、徕卡R4、GS10双频接收机5mm+1ppm7套已检定测量仪器均经测绘仪器计量检定单位鉴定合格，并在有效期内，可用于相应等级精度要求的测量工作。7坐标高程系统本标段复测的坐标系统与设计相同，即：平面坐标系统采用工程独立坐标系，形式为任意带高斯投影平面直角坐标系，中央子午线经度为X，投影面大地高为20m。参考椭球为国家2000椭球，椭球参数为：长半轴a=6378137m，扁率f=1/2

6、98.257222101。高程系统采用1985国家高程基准8CPI控制网复测8.1 CPI控制网复测布设CPI控制网复测前首先进行了现场勘查，检查标石的完好性，经现场勘查本标段共有CPI控制点11个，控制点均沿线路走按不大于4Km布设一个，点位布设均匀，桩点保存完好。CPI控制网按与设计同精度的原则进行复测，其中作业方法、精度指标、使用仪器均按三等GPS网的要求进行。8.2 CPI控制网复测构网遵循与设计单位建网时相同的构网原则，本次CPI控制网复测组网以三角形或大地四边形为基本图形组成带状网。8.3 CPI控制网复测观测（1）、观测严格执行调度计划，按规定时间进行同步观测作业。（2）、CPI

7、同步观测时段数2，每时段观测时间60分钟，符合规范要求。（3）、作业前按要求进行仪器检校。对中设备采用精密对点器，对中精度小于1mm，在作业前及作业过程中对基座水准器、光学对点器进行检校，确保其状态正常。（4）、卫星高度角设定为15°。（5）、数据采样间隔设定为15秒。（6）、同步观测有效卫星总数4颗。（7）、PDOP值8。（8）、每时段观测前后分别量取天线高，误差小于2mm，取两次平均值作为最终结果。（9）、作业中使用对讲机，离GPS接收机10m以外。一个时段观测结束后，重新对中整平仪器，再进行第二时段的观测。（10）、观测过程中按规定填写了观测手簿，对观测点名、仪器高、仪器号、时

8、间、日期以及观测者姓名均进行了详细记录。8.4 CPI观测数据后处理及其精度分析8.5CPI基线向量解算及精度分析复测网基线解算采用广播星历，按仪器制造商提供的LGO7.01软件按静态相对定位模式进行。外业观测结束后首先对观测基线进行处理和质量分析，检查基线质量是否符合规范要求，删除工作状态不佳的卫星数据，在卫星残差图上观察某个卫星在某段时间内的残差是否过大且有明显的系统误差，删除该时间段，不让其参与平差。对所有基线进行解算并进行精度分析，约束平差时对基线进行选取，形成独立环进行平差。（1）、基线向量独立闭合环闭合差计算基线向量独立闭合环闭合差是检验基线向量网质量的一项重要技术指标，当满足限差

9、要求时，能说明组成基线向量网的所有基线解算质量合格、成果可靠。按铁路工程测量规范TB10101-2009要求GPS控制基线向量网所有独立闭合环闭合差应符合下式规定：Wx3 Wy3Wz3 WS3n为闭合环边数,为基线长度中误差（mm）。其中，a为固定误差（mm），b为比例误差（mm），d为基线或环的平均边长、单位为（km）。各级GPS控制网测量的主要精度和技术指标依据铁路工程测量规范TB10101-2009规定，见下表。级别三等四等a（mm）55b（mm/km）12本标段CPI控制网复测基线向量独立环闭合差最大值见下表：闭合环号线路点号DX闭合差(mm)DY闭合差(mm)DZ闭合差(mm)长度闭

10、合差(mm)环总长度(m)备注5CPI40 CPI36 CPI39-39.76.7-35.153.4127939.6717合格!闭合差限差(mm)54.9354.9354.9395.13CPI控制网复测基线向量独立环闭合差最大为CPI40CPI36CPI39，长度闭合差为53.41mm，限差为95.13mm。由附后的基线向量独立环闭合差统计数据可知：本标段CPI控制网复测基线向量所有独立环闭合差均满足限差要求，所有基线质量合格。（2）、重复基线差按铁路工程测量规范TB10101-2009要求，同一边不同观测时段基线较差应满足ds2mm。本标段CPI复测控制网重复观测基线较差最大值见下表：重复基

11、线号序号起点终点DX(m)DY(m)DZ(m)S(m)限差/差值(mm)备注1329CPI35CPI39357.13178930.0222-12225.198815143.590245.100125CPI35CPI39357.1178930.0429-12225.229115143.626636.3207合格重复观测基线不同时段观测值长度闭合差较差最大为：CPI35CPI39较差为36.3207mm，限差为±45.1001mm。由附后的重复观测基线较差计算表可知：CPI控制网复测所有重复观测向量较差均满足规范限差要求，基线解算成果可靠。（3）、CPI三维基线向量各分量改正数绝对值较差

12、：无约束平差中基线向量各分量的改正数绝对值应满足公式要求； VX3 VY3 VZ3其中，a为固定误差（mm），b为比例误差（mm），d为基线或环的平均边长、单位为（km）。由平差报告内CPI三维无约束基线向量各分量改正数绝对值较差表可看出，CPI三维基线向量改正数最大值见下表：FromToV_X(cm)V_Y(cm)V_Z(cm)限差(cm)备注CPI38CPI40-1.621.91 2.272.73合格!8.6CPI复测控制网平差过程及精度分析CPI控制网平差，首先对所需的基线解进行选择，形成的基线向量文件，即三维向量网平差所需要的基线向量，进行GPS三维向量网的无约束平差，作用是在国家20

13、00空间直角坐标系中进行三维向量网平差。平差时首先需要输入一个点的三维坐标，并生成基线向量文件。对于本次复测网，选取一个控制点CPI41空间坐标成果作为固定坐标，进行三维向量网无约束平差。三维无约束平差后即可进行二维约束平差，平差时输入本标段比较坚固无松动的CPI控制点（CPI35，CPI41，CPI45）作为已知起算点进行二维约束平差。二维约束平差后，获得CPI控制点国家2000平面坐标。（1）、平差软件平差采用科傻静态后处理软件进行平差处理，平差包括三维无约束平差和二维约束平差，平差数据采用基线向量的双差固定解进行。（2）、三维无约束平差当各项要求符合标准后，以设计院所交控制点CPI41三

14、维空间坐标作为起算数据，进行GPS网的三维无约束平差。检查GPS基线向量网自身的内符合精度，并剔除含有粗差的基线边。经三维无约束平差计算后的精度统计如下表。 CPI三维无约束平差精度统计表最弱边FROMTOS(m)MS(cm)MS:SppmCPI45CPI44796.4740.160.16 2.04最弱点NameX(m)Y(m)Mx(cm)My(cm)Mp(cm)CPI39-2818445.25914668892.56400.380.470.72CPI控制网三维无约束平差精度统计数据可知：CPI控制网的基线向量网自身内符合精度高，基线向量没有明显系统误差和粗差，基线向量网的质量是可靠的，在此基

15、础上可以进行二维约束平差。（3）、二维约束平差二维约束平差时以本标段CPI35，CPI41，CPI45的二维坐标成果，作为已知点对CPI控制网进行整网约束平差的依据。CPI二维约束平差精度统计表最弱边边长精度FROMTOA(dms)MA(s)S(m)MS(cm)MS:SppmCPI45CPI44333.475010.50796.46650.231/3390002.95最弱点坐标点位精度NameX(m)Y(m)Mx(cm)My(cm)Mp(cm)CPI393466480.1099487425.68240.360.390.53二维约束平差后，CPI点间基线最弱边精度为1/339000，方向中误差最

16、大为0.5，基线向量精度完全满足铁路工程测量规范中CPI最弱边相对中误差1/100000，方向中误差1.7的精度要求。8.7 CPI控制网复测成果分析及结论8.8 CPI控制网复测成果判别方法根据CPI复测网的独立环闭合差、重复基线差、坐标点位精度的统计，首先确认CPI复测网精度在满足三等GPS网要求的前提下，进行复测网平差计算。当CPI控制点的复测坐标与原测坐标满足X、Y差值不大于±15mm，相邻控制点间坐标差之差精度小于1/80000时，认为设计单位所交CPI控制点精度满足规范要求，采用设计单位勘测成果。8.9 CPI控制网复测坐标成果分析及结论本次复测网的精度统计见7.2.2小

17、节，由统计可以得出以下结论，本次CPI复测网的精度满足三等GPS网精度要求。二维约束平差后，CPI点间基线最弱边精度为1/33.9万，基线向量精度满足铁路工程测量规范TB10101-2009中CPI最弱边相对中误差1/100000的精度要求，复测成果精度可靠。9、控制点控制网复测9.1 CPII控制网复测布设CPII控制网复测前首先进行了现场勘查，检查标石的完好性，经现场勘查本标段共有CPII控制点50个，控制点沿线路走向布设，点间距400600m，点位布设均匀，桩点保存完好。CPII控制网按与设计同精度的原则进行复测及补测，其中作业方法、精度指标、使用仪器均按四等GPS网的精度要求进行。9.

18、1.1 CPII控制网复测构网本次复测CPII控制网沿线路形成带状网，附合至相邻的CPI控制点构成附合网，全网采用边联式构网。如下图所示：CPICPICPICPIICPIICPIICPIICPIICPIICPII控制网构网方式9.1.2 CPII控制网复测观测（1）、观测严格执行调度计划，按规定时间进行同步观测作业。（2）、使用7台GPS接收机进行作业，采用同步静态观测模式进行。（3）、CPII控制网与所有复测后精度可靠的CPI点进行联测。（4）、CPII同步观测时段数为2，每时段观测45分钟，符合规范要求。（5）、作业前按要求进行仪器检校。对中设备采用精密对点器，对中精度小于1mm，在作业前

19、及作业过程中对基座水准器、光学对点器进行检校，确保其状态正常。（6）、卫星高度角设定为15°。（7）、数据采样间隔设定为15秒。（8）、同步观测有效卫星总数4颗。（9）、PDOP值10。（10）、每时段观测前后分别量取天线高，误差小于2mm，取两次平均值作为最终结果。（11）、作业中使用对讲机，离GPS接收机10m以外。一个时段观测结束后，重新对中整平仪器，再进行第二时段的观测。（12）、观测过程中按规定填写了观测手簿，对观测点名、仪器高、仪器号、时间、日期以及观测者姓名均进行了详细记录。10. CPII观测数据后处理及其精度分析10.1 CPII基线向量解算及精度分析复测网基线解算

20、采用广播星历，按仪器制造商提供的LGO 7.01软件按静态相对定位模式进行。外业观测结束后首先对观测基线进行处理和质量分析，检查基线质量是否符合规范要求。删除工作状态不佳的卫星数据，在卫星残差图上观察某个卫星在某段时间内的残差是否过大且有明显的系统误差，删除该时间段，不让其参与平差。对所有基线进行解算并进行精度分析，约束平差时对基线进行选取，组成独立环进行平差。（1）、基线向量独立环闭合差基线向量独立环闭合差是检验基线向量网质量的一项重要技术指标，当满足限差要求时，能说明组成基线向量网的所有基线解算质量合格、成果可靠。按铁路工程测量规范TB10601-2009要求GPS控制基线向量网所有独立环

21、闭合差应符合下式规定：Wx3Wy3Wz3WS3n为闭合环边数,为基线长度中误差（mm）。其中，a为固定误差（mm），b为比例误差（mm），d为基线或环的平均边长、单位为（km）。本标段CPII控制网复测基线向量独立环闭合差最大值统计见下表闭合环号线路点号DX闭合差(mm)DY闭合差(mm)DZ闭合差(mm)长度闭合差(mm)环总长度(m)备注19CPII225 CPI37 CPI224-8.5-13.5-8.718.171762.9536合格!闭合差限差(mm)26.6926.6926.6946.23CPII控制网复测基线向量独立环闭合差最大为 CPII225CPI37CPII224，长度闭合

22、差为18.17mm，限差为46.23mm。由附后的基线向量独立环闭合差统计数据可知：本标段CPII控制网复测基线向量所有独立环闭合差均满足限差要求，所有基线质量合格。（2）、重复基线较差按铁路工程测量规范TB10101-2009要求，同一边不同观测时段基线较差应满足ds2mm。本标段CPII复测控制网均观测两个时段，重复观测基线较差最大值见下表：序号起点终点DX(m)DY(m)DZ(m)S(m)限差/差值（mm）备注354CPII272CPII269688.9757-410.5471163.9111413.4816.2436361CPII272CPII269688.9916-410.54411

23、63.9211413.49515.3165合格重复观测基线不同时段观测值长度闭合差较差最大为: CPII272CPII269较差为15.3165mm，限差为±16.2436mm。由CPII重复观测基线较差表可知：CPII控制网复测所有重复观测向量较差均满足规范限差要求，基线解算成果可靠。（3）、CPII三维基线向量各分量改正数绝对值较差：无约束平差中基线向量各分量的改正数绝对值应满足公式要求；VX3VY3VZ3其中，a为固定误差（mm），b为比例误差（mm），d为基线或环的平均边长、单位为（km）。由平差报告内CPII三维无约束基线向量各分量改正数绝对值较差表可看出，CPII三维基线

24、向量改正数最大值见下表：FromToV_X(cm)V_Y(cm)V_Z(cm)限差(cm)CPII272CPII271-1.091.401.391.54合格!10.2 CPII复测控制网平差及精度分析CPII控制网平差，首先对所需的基线解进行选择，形成的基线向量文件，即三维向量网平差所需要的基线向量，进行GPS三维向量网的无约束平差，作用是在国家2000空间直角坐标系中进行三维向量网平差。平差时首先需要输入一个点的三维坐标，并生成基线向量文件，进行三维向量网无约束平差。三维无约束平差后即可进行二维约束平差，平差前首先需要完成三维向量网平差，然后以本标段复测后确认精度可靠的所有CPI控制点的原测

25、坐标为起算数据对CPII控制网进行二维约束平差。（1）、平差软件平差采用科傻静态后处理软件进行平差处理，平差包括三维无约束平差和二维约束平差，平差数据采用基线向量的双差固定解进行。（2）、三维无约束平差当各项要求符合标准后，以全网有效观测时间最长网点的国家2000三维坐标作为起算数据，进行GPS网的三维无约束平差。检查GPS基线向量网本身的内符合精度，并剔除含有粗差的基线边。经三维无约束平差计算后的精度统计如下表。 CPII三维无约束平差精度统计表最弱边FROMTOS(m)MS(cm)MS:SppmCPI40CPII248309.005 0.301/1030009.71最弱点NameX(m)Y

26、(m)Mx(cm)My(cm)Mp(cm)CPII239-2817475.8691 4668843.4747 0.300.330.44由CPII控制网三维无约束平差精度统计数据可知：CPII控制网的基线向量网自身内符合精度高，基线向量没有明显系统误差和粗差，基线向量网的质量是可靠的，在此基础上可以进行二维约束平差。（3）、二维约束平差CPII控制网附合到CPI上，以复测后确认精度可靠的所有CPI原测坐标为起算数据对CPII控制网进行约束平差。CPII二维约束平差精度统计见下表：最弱点坐标点位精度NameX(m)Y(m)Mx(cm)My(cm)Mp(cm)CPII2393467524.83114

27、86622.38390.960.331.02最弱边边长、方位角精度FROMTOA(dms)MA(s)S(m)MS(cm)MS:SppmCPI40CPII248357.1831.19309.00650.431/7200013.92二维约束平差后，CPII点间基线最弱边精度为1/7.2万，方向中误差最大为1.19，基线向量精度完全满足铁路工程测量规范中CPII最弱边相对中误差1/70000，方向中误差2.0的精度要求。10.3 CPII控制网复测成果分析及结论10.3.1 CPII控制网复测成果判别方法根据CPII复测网的独立环闭合差、重复基线差、坐标点位精度的统计，首先确认CPII复测网精度在满

28、足四等GPS网要求的前提下，进行复测网平差计算。当CPII控制点的复测坐标与原测坐标满足X、Y差值不大于±15mm，相邻控制点间坐标差之差精度小于1/50000时，认为设计单位所交CPII控制点精度满足规范要求，采用设计单位勘测成果。10.3.2 CPII控制网复测坐标成果分析及结论本次CPII控制网复测以本标段所有经复测确认精度可靠的CPI控制点作为起算点进行二维约束平差。复测网的精度统计见8.2.2小节，由统计可知，本次CPII复测网的精度满足四等GPS网精度要求。二维约束平差后，CPII点间基线最弱边精度为1/7.2万，方向中误差最大为1.19，基线向量精度满足铁路工程测量规范

29、TB10101-2009规定中CPII最弱边相对中误差1/70000、方向中误差2.0的精度要求。重复基线差计算结果重复基线长度差值比较 每部分第一行为参考基线及长度差限差(mm)，后续为重复基线及其与参考基线的差值(mm)序号起点终点DX(m)DY(m)DZ(m)S(m)S限差/差值(mm)2CPI36CPI35-25.5015-2084.0332896.0823568.071624.64171CPI36CPI35-25.5059-2084.0172896.09673568.07392.2673合格6CPII217CPI36-361.3243-413.6581273.9887613.7899

30、14.55993CPII217CPI36-361.3264-413.6571273.9902613.79121.2319合格4CPII217CPI36-361.3247-413.6582273.9894613.79050.6153合格12CPII217CPI36-361.3276-413.6596273.9912613.7944.0695合格5CPII221CPI36-839.7616-1746.3631735.83222601.556320.407211CPII221CPI36-839.7683-1746.3721735.83952601.569513.2092合格7CPII224CPI36

31、-937.2224-2640.1982907.78734037.852926.86119CPII224CPI36-937.2318-2640.2082907.79924037.870717.8131合格8CPI37CPI36-1111.085-2401.8742425.96843590.101824.743910CPI37CPI36-1111.094-2401.8852425.97953590.119317.5015合格15CPII224CPI37173.8543-238.3376481.8101564.952314.496613CPII224CPI37173.8631-238.3244481

32、.8186564.95674.3887合格14CPII224CPI37173.8625-238.3259481.8196564.9585.6897合格16CPII224CPI37173.8535-238.3344481.8174564.95694.6295合格17CPII235CPI38175.7265-809.04361285.96561529.424416.576225CPII235CPI38175.7374-809.06461285.96491529.436111.7726合格18CPII231CPI38262.9141393.4381-330.7816577.350714.512223

33、CPII231CPI38262.9134393.4392-330.7841577.35261.8632合格26CPII230CPI38430.2967670.7985-577.2366984.036615.195919CPII230CPI38430.2947670.7965-577.2436984.03841.8683合格20CPII236CPI38270.8887-1069.9681733.85212055.34818.305222CPII236CPI38270.8834-1069.981733.85272055.3546.0546合格24CPII229CPI38718.03131033.6

34、312-842.85211514.715216.532921CPII229CPI38718.0441033.6296-842.8541514.72125.9857合格28CPII240CPI39-401.1614264.1536-710.9817858.022514.949627CPII240CPI39-401.1604264.1402-711.0012858.03411.5656合格36CPII243CPI39852.0002495.431627.8163985.966815.199929CPII243CPI39852.0157495.41227.8121985.97023.4271合格33

35、CPII245CPI391904.5349855.8554414.552128.753918.571730CPII245CPI391904.5376855.8566414.55992128.75884.826合格31CPII246CPI392466.00921075.3054583.51012752.810821.032435CPII246CPI392466.02261075.2907583.48682752.81211.3231合格34CPII244CPI391360.0189681.7628197.62291534.114316.5932CPII244CPI391360.0279681.7

36、765197.62741534.12914.6467合格39CPII249CPI40293.5461263.4603-120.3212412.380714.331137CPII249CPI40293.5481263.4593-120.3278412.38342.7105合格38CPII249CPI40293.5488263.4744-120.3151412.38989.1505合格42CPII256CPI41354.0235-111.0988451.0988584.093914.520841CPII256CPI41354.0172-111.0901451.117584.10258.583合格5

37、0CPII262CPI42-597.3051-147.404-303.1366685.852114.662544CPII262CPI42-597.3094-147.4048-303.1354685.85553.3864合格51CPI43CPI422001.25161024.6184265.59712263.93319.076245CPI43CPI422001.25761024.6074265.59472263.9330.0439合格46CPII265CPI42972.8621489.4504140.51661098.074315.443953CPII265CPI42972.8616489.46

38、64140.51671098.08116.7017合格52CPII266CPI421448.8154748.1575182.87521640.807416.913547CPII266CPI421448.8205748.1612182.88951640.81527.7842合格49CPII261CPI42-1087.409-475.5834-259.12991214.819115.72148CPII261CPI42-1087.412-475.5832-259.12791214.82142.3595合格57CPI45CPI44493.8546-135.9314609.9165796.472114.840354CPI45CPI44493.859-135.9391609.912796.47270.5965合格55CPII272CPI44-109.6643474.0503-763.6053905.451815.038856CPII272CPI44-109.6565474.0319-763.6225905.45573.9278合格58CPII272CPI45-603.5244609.9861-1373.52121619.532416.847859CPII272CPI45-603.5162609.9683