天宝GPSRTKTSC软件使用说明书培训教程点校正实例.ppt

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1、TSC2 RTK操作使用流程,TSC2工作主界面,TSC2运行的软件为Trimble Survey Controller,TSC创建项目,TSC2新建任务,TSC2新建任务 点击文件 新任务,TSC2新建任务,点击新任务后，会弹出如下界面 输入 任务名，点击 坐标系统后面的按钮，进行坐标系统设置,TSC2新建任务,会出现选择坐标系统界面只有比例系数从库中选择键入参数无投影无基准,1.只有比例系数,类型：只比列系数比例系数：默认为1.0，可以进行调整（此方法很少用）,2.从库中选择,选择系统默认的北京54坐标系统系统：China区域：选择投影带,3.键入参数,键入参数包括投影、基准转换、水平平差

2、、垂直平差键入参数主要是我们知道投影和转换参数的情况下使用,4.无投影无基准,无投影无基准，主要是选择坐标显示和项目高度，选择是否选用水准面模型，主要是用在RTK的点校正上,测量,我们在测量中如果知道转换参数-我们使用键入参数如果不知道转换参数，只是知道已知点的点位和坐标-我们选择无投影无基准,键入参数设置,键入参数包括投影、基准转换、水平平差、垂直平差键入参数主要是我们知道投影和转换参数的情况下使用,键入参数设置,首先选择 投影，我们中国使用 横轴墨卡托投影,输入基准转换参数,输入基准转换参数,水平平差和垂直平差,在采用“键入参数”的方法设置坐标系时，“水平平差”与“垂直平差”选项都选择“无

3、平差”。,4.无投影无基准,无投影无基准，主要是选择坐标显示和项目高度，选择是否选用水准面模型，主要是用在RTK的点校正上,4.无投影无基准,输入已知坐标到已知点位上进行测量点校正获得结果,TSC蓝牙连接,TSC2设置蓝牙的目的,蓝牙是最近兴起的新的无线连接方式有效距离为10米，能够进行不要求方向的无线通讯TSC2手簿内置蓝牙模块，可以和任何蓝牙设备进行通讯使用蓝牙可以使TSC2手簿和Trimble GPS接收机进行无限通讯，使我们的外业人员获得最大的轻松,TSC2蓝牙连接,首先我们打开TSC手簿的测量程序,TSC2蓝牙连接,在主界面下点击 配置-控制器,TSC2蓝牙连接,软件会进入下一屏，选

4、择蓝牙,TSC2蓝牙连接,此界面会要求你选择需要连接的接收机如果我们已经连过该接收机，就在连接到GPS接收机的下拉列表里选择，如果下拉列表中没有该接收机的SN，那么我们点击配置，进行下一步的配置。注意：接收机的SN可以在接收机的机身上查看,TSC2蓝牙连接,点击配置后，会自动的读入蓝牙配置信息，直接弹出对话框 请稍候 正在等待蓝牙配置稍等后就会弹出蓝牙配置窗口,TSC2蓝牙连接,界面中：Turn on BlueTooth是打开蓝牙，我们使用蓝牙必须选中此项Make this device discover to other devices使别的蓝牙设备能够发现本手簿，此项可选可不选点击下面的D

5、evice（设备）选项,TSC2蓝牙连接,New Partnership 开始搜索新设备右图为搜索中,TSC2蓝牙连接,我们周围如果有Trimble的GPS接收机已经开机的情况下，我们的手簿能搜索到该设备。如左图列出点选该设备，点击Next,TSC2蓝牙连接,会弹出Enter Passkey（输入密码）对话框，直接点击Next（下一步），点击Finish。,TSC2蓝牙连接,蓝牙设备成功添加后就会如下图所示列出，点击OK,TSC2蓝牙连接,在 连接到GPS接收机 的列表中，选择您的接收机型号,TSC2蓝牙连接,稍等片刻，就能看到手簿和接收机连通，在右侧的面板上显示接收机的当前信息，此时可以正常

6、继续下一步工作,TSC配置测量形式,TSC2工作主界面,TSC2运行的软件为Trimble Survey Controller,TSC2测量形式,TSC中配置的测量形式，为我们的测量作业的默认参数，以及使用向导。我们只需要第一次使用该手簿的时候进行该项配置，通常在正常作业过程中不需要再进行设置，但是该手簿和别的接收机进行配套的时候需要重新进行配置。如果设置成功，不要随便改动，以防止参数调乱导致不能正常作业,TSC2配置测量形式,该项设置在 配置-测量形式 中,TSC2工作主界面,测量形式中将会有默认的四种测量形式，我们针对RTK进行设置。点击RTK注：如果看不到测量形式，打开配置 选项 对GP

7、S打勾,TSC2工作主界面,RTK测量形式的选项如下图：下面按顺序分别说明,1、RTK测量形式-流动站选项,测量类型为：RTK，播发格式选择：CMR+或其他，但是必须和基准站对应，使用测站索引：任何，提醒测站索引不需打勾,1、RTK测量形式-流动站选项,卫星差分为关，忽略健康不用打勾，截止高度角，可设置10-15度，PDOP值默认为6，不推荐修改,1、RTK测量形式-流动站选项,天线类型，选择您接收机所使用天线的类型，测量到选择正确的量高方式，天线高是向导，后面可以更改，但是推荐此处填入正确的，否则每测一点都需要改正。此处三项必须正确，因为需要进行改算到地面的坐标，序列号可以不填写,1、RTK

8、测量形式-流动站选项,跟踪中：使用L2C和Glonass，如果你的接收机能够使用可以打开，不能使用不要打开，否则会影响你的接收机的正常使用。,2、RTK测量形式-流动站电台,通常我们使用的Trimble接收机都有内置电台的，我们就选择Trimble Internal，点击下面的 连接，将会弹出如右图的对话框,2、RTK测量形式-流动站电台,进入到流动站电台配置对话框，频率选择对应基准站的频率值，基准站电台模式选择和基准站对应的，我们默认的通常为TT450s at 9600bps,3、RTK测量形式-基准站选项,测量类型：RTK，播发格式：CMR+，输出附加代码RTCM，测站索引默认29，截止高

9、度角默认10度，通常推荐基准站的截止高度角设置得略低一些。,3、RTK测量形式-基准站选项,基准站天线信息，类型选择您所使用的天线类型，量高方式选择正确的值，天线高不输入，序列号可以不输入,3、RTK测量形式-基准站选项,跟踪中，L2C和Glonass两项，如果您的接收机具有该功能，您可以选择该项，否则不必选择,4、RTK测量形式-基准站电台,类型，通常我们选择 自定义电台接收机端口选择对应您的主机的端口，波特率为38400，奇偶校验通常选无,5、RTK测量形式-激光测距仪,可以选择你所使用的激光测距仪的型号，并设置相应的参数,6、RTK测量形式-地形点,地形点是您外业测量中测量碎部点的参数信

10、息，,7、RTK测量形式-已观测控制点,“自动存储”选项建议不选，以免误操作。,7、RTK测量形式-已观测控制点,观测时间上限是可以修改的，但我们不建议对其进行修改。,8、RTK测量形式-快速点,快速点测量的应用很少，使用默认设置即可。,9、RTK测量形式-连续点,进行连续测量时候的参数信息,10、RTK测量形式-放样,根据工作习惯选择变化量显示方式。,11、RTK测量形式-工地校正,使用默认设置即可。,12、RTK测量形式-重复点限差,这两项设置均为0。,RTK测量形式,设置成功后，必须“存储”才能生效。,TSC启动基准站,启动基准站,打开选择Trimble survey controlle

11、r软件选择“测量”菜单里面的“RTK”选项点击“Enter”,启动基准站,在弹出的窗口中选择“启动基准站接收机”点击“Enter”,启动基准站,等待“开始测量”进度条,启动基准站,输入基准站点名：（*）天线高：（实际量取）测量到：选择量取类型,启动基准站（方法1）,通过列表输入点名称,启动基准站（方法1）,选择已输入的点名称点击“接受”,启动基准站（方法1）,基准站已启动（提示将控制器从接收机断开）点击“确定”然后手簿与主机断开连接,启动基准站（方法2）,通过键入方式编辑点名点击“Enter”,启动基准站(方法2),输入点名(*)北向:北坐标东向:东坐标高程:椭球高程,启动基准站(方法2),输

12、入点名:(*)或者点击屏幕下方的“此处”按键读取当点的WGS84坐标然后点击“Enter”,启动基准站(方法2),基准站已启动（提示将控制器从接收机断开）点击“确定”然后手簿于主机断开连接,TSC启动流动站,启动流动站主机,打开Trimble survey contolle点击“配置”里的“测量形式”,启动流动站主机,选择“测量形式”里的“RTK”选项点击“编辑”,启动流动站主机,选择“RTK”里的“流动站电台”选项点击“编辑”,启动流动站主机,选择相对应的电台类型和方法.点击“连接”,启动流动站主机,查看频率(一定要于基准站电台频率相同),启动流动站主机,选择基准站电台模式点击“接受”,启动

13、流动站主机,点击“测量”里的“RTK”点击“Enter”,启动流动站主机,选择“开始测量”点击“Enter”,启动流动站主机,等待“开始测量”进度条,启动流动站主机,查看电台信号和RTK状态是否是固定解屏幕下方出现固定解,流动站就可以正常工作了,TSC工作,测量 放样点,打开Trimble survey controller点击“测量”选择“放样”*一定要在“固定解”状态下才可以准确放样,测量 放样点,选择放样类型点点击“Enter”,测量 放样点,在放样前输入已知点坐标信息 添加 删除 全部删除 最近点然后点击“放样”,测量 放样点,选择放样点添加类型点击“Enter”,测量 放样点,右图为

14、“放样点”界面提示点名称当前位置移动方向提示:向南向西或者垂距当前高程,测量 放样直线,放样直线点击“Enter”,测量 放样直线,在放样前输入已知直线信息选择或者输入直线名称放样类型天线高度测量类型点击“开始”,测量 放样直线,右图为“放样点直线”界面提示直线名称当前位置移动方向提示:向南向西或者垂距相对直线往前往右,测量 放样弧段,放样弧段点击“Enter”,测量 放样弧段,在放样前输入已知弧段信息或坐标选择弧段名称放样到点击“开始”,测量 放样弧段,右图为“弧段放样”界面提示弧段名称当前位置移动方向提示:向南向西或者垂距到弧段的坡度,测量 放样DTMs,放样DTMs(数字高程模型)点击“

15、Enter”,测量 放样DTMs,放样点名垂直偏移量天线高测量到,测量 放样道路,放样道路点击“Enter”,测量 放样道路,在放样前输入已知道路要素信息然后在这窗口里选择道路名称,测量 放样道路,放样类型天线高测量到状号偏移量,右图为“道路放样”界面当前位置移动方向提示:向南向西垂距相对于道路往后往右,GPS培训讲座 GPS测地应用武汉天宝 2007.6,GPS测地应用,一、测量定位的基本概念二、三项 基 本 测 量工作三、GPS 测 地定 位 原理四、GPS 测 地 作 业模式五、坐 标、高 程 转 换六、GPS 测 量 网 施 测七、GPS 的 局 限 性,1、地球与数字地球2、测量工作

16、的实质3、点位的数学描述,一、测量定位的基本概念,1、地球与数字地球 地球自然体,电离层 70km以上,平流层,对流层,岩石圈 水 圈 大气圈 生物圈,地球自然体,数字地球虚拟地球 二维地球：公元前27世纪苏美尔人的陶片地图 中国西晋裴秀的禹贡地域图、地形方丈图 18世纪法国卡西尼父子完成的1：56000地形图 三维地球：1909年美国W.赖特拍摄的第一张航空照片 1930年中国钱塘江首次航空摄影测量 1957年前苏联第一颗人造卫星上天 二十世纪70年代卫星遥感图象185km185km全球覆盖,数字地球虚拟地球虚拟地球:1981年美国阿尔.戈尔提出“信息高速公路”概念 1993年美国将“信息高

17、速公路”定名为“国家信息基础设施”1994年美国提出“全球信息基础设施”1998年可获得分辨率 1m的卫星多波段遥感图象 计算计硬软件的发展、海量存储，Internet网络，Web 地理信息系统（GIS），GPS、RS（遥感）3S技术 空间数据框架、多维信息空间GIS与Web的结合中国数字地球：空间数据框架：1：100万地形图，水系、道路、居民地等16个层面 地理空间数据：大地测量控制、正射影像、地形高程、交通水文境界地藉 GPS是建立数字地球的采数工具,2、测量工作的实质,测量学是定位科学绝对定位和相对定位绝对定位直接获得点位坐标相对定位三要素:距离、水平角度、高差点、线、面、体是三维空间的

18、几何要素点位是描写位置与几何关系的基本几何要素 测量工作的成果是点的坐标,3、空间点位的数学描述 平面投影基准参考椭球体,参考椭球体,地球自然体 大地水准面,旋转椭球体,参数参考椭球 的 形状 与 大小：长半径 a 偏 率 f参考椭球与地球的相关性：定位：X、Y、Z 定向：RX、RY、RZ,坐标与坐标系统地心地固（ECEF）直角坐标系,ECEF直角坐标系三轴：X、Y、Z点位描写：Xi、Yi、Zi,赤道,格林威治子午线,大地坐标系：纬度、经度、大地高（椭球高）,大地坐标系,纬度,经度,椭球高,带区投影直角坐标系,带区投影直角坐标：Ni、Ei标准分带：有3带、6 带之分，规定中央子午线经度带区投影

19、参数：中央子午线经度（带号）中央子午线尺度比 原点纬度 原点北移值 原点西移值按投影参数的选定：有标准带区 自定义带区,N,E 赤道,中央子午线,Ei I Ni,O,500 km,墨卡托投影 K=0.9996,高斯投影 K=1.0000,高斯投影与墨卡托投影,地平坐标系（假定平面直角坐标系）,点的地平坐标描述：xi、yi适用于地面假定平面直角坐标系（建筑坐标系、工程坐标系）,O,x,y,O,高程与高程系统大地水准面与似大地水准面高程投影基准,大 地 水 准 面 不规则几何体 平 均 海 水 面 重 力 等 位 面 正 高 起 算 面 似大地水准面 与大地水准面接近 正 常 高 起 算 面 我国

20、采用正常高系 1956黄海高程系统 1985国家高程基准,大地水准面,地球自然体,地面点的高程,大地高（h）地面点沿法线方向到参考椭球的间距正 高（H）地面点沿重力方向到大地水准面的间距正常高（H）地面点沿重力方向到似大地水准面的间距,地面大地水准面参考椭球面,二、三项基本测量工作1、常规测量之一（光、机式）2、常规测量之二（光、机、电式）3、GPS测量（电子式）4、GPS 技术使测地工作发生重大变革,二、三项基本测量工作1、常规测量之一（光、机式）长度距 离 丈 量钢尺（机械比长）角度水平角测量经纬仪（光学）高差水 准 测 量水准仪（光学）记录手 工 方 式记录手簿2、常规测量之二（光、机、

21、电式）电子全站仪 长度红外光电测距（光电）角度编码度盘（光电）高差测距三角高程（光电）记录电磁方式,3、GPS测量（电子式）接收GPS信号基线向量（弦长、方位角、大地高差）记录自动,4、GPS 技术使测地工作发生重大变革 电子式（GPS）光机电式（全站仪）光机式（经纬仪）机械式（钢尺）,三、GPS测地定位原理,1、空 间 距 离 后方交会2、GPS 的 测 距 信 号3、GPS 系 统 的 组 成4、GPS 的 原 子时系统5、精 确 测 时 精 确测距6、生产基线向量 的工艺7、GPS 测 量 的误差源,1、空间距离后方交会 GPS单点定位原理,空间距离方程1=(X1-X)2+(Y1-Y)2

22、+(Z1-Z)22=(X2-X)2+(Y2-Y)2+(Z2-Z)2 3=(X3-X)2+(Y3-Y)2+(Z3-Z)2 X、Y、Z 测点点位坐标Xi、Yi、Zi卫星星历（坐标）1、1、1 观测所得伪距,1,2,3,4,S1,S3,S4,S2,（X、Y、Z）,2、GPS的 测 距 信 号,P 码 军用精密导航定位测距码（保密）C/A码 捕获 P 码的工具，用于民用导航定位D 码 数据码L1载波 频率 1575 MHz，运载工具。L2载波 频率 1227 MHz，运载工具，电离层延迟探测工具。,3、GPS卫星系统组成,星座：29颗 GPS卫星。分布：6 轨道。运行周期：11 小时 58 分。主要功

23、能：播发 GPS信号。L1载波C/A码、P1码、D码 L2载波P2码、D码 监控站.主控站监控站 注入站,4、GPS的原子时系统,GPS是基于精密测时的定位系统。精密的时间系统是GPS的基础。时间系统包含时间尺度、时间原点与计时方式。GPS采用原子时为尺度、以1980年1月6日0时为原点、以周与周秒的方式计时。时刻是时间坐标点。UTC是协调世界时，其时间尺度为原子时、其时间原点（格林威治）、计时方式（年月日、时分秒）与世界时一致。世界时与UTC时是GPS的实用参考。,5、GPS以精确测时实现精确测距,C/A 码是伪随机二进制码，也是卫星的标识符。在接收机上可同步复制与卫星同结构的C/A 码，比

24、对测时。,复 制,来自卫星,t,复制码与接收来自卫星的C/A码比对基于时间同步。码相位测距类似于脉冲式光电测距。P 码测距与 C/A 码测距原理相同码相位式。,t 信号传播时间 站星距离=c t,6、同步观测是生产基线向量的工艺,相对定位至少需要使用两台（多则不限）接收机同步观测，观测处理后的成果是基线向量。观测中要求各接收机的采样率一致，也是时间同步的体现。,BA,7、GPS 测量的误差源,卫 星 钟 差某时刻原子钟与GPS时之差 星 历 误 差卫 星 轨 道 误 差 接收机钟差某时刻石英钟与GPS时之差操 作 误 差对 中、整 平、量 天 线 高电离层、对流层延迟群 折射路径延长多 路 径

25、 效 应 影 响多 路 反 射 波,四、GPS 测地作业模式,1、什 么 是 整 周 模 糊 度2、静态 与 快 速 静态模式3、准 动 态 与 动 态 模 式4、实时动态（RTK）模式5、基 线 向 量 的 数学描述6、GPS 基 线 向 量 的解算7、基 线 质 量 可 靠性检核,1、什么是整周模糊度,载波相位观测量(t0)=(t0)/(2)+N(t1)=(t1)/(2)+I(t1)+N 波长N整周模糊度,S(t0),S(t1),N N(整周模糊度),(t0),(t1),I(t1),2、静态与快速静态模式 同步图形,两台 接收机 n=2 三台 n=3 五台 n=5 全组合基线数 四台 N=

26、n(n-1)/2 n=4,静态与快速静态模式的特点,静态模式整周模糊度作为未知数的经典算法用于各等级控制测量，高精度测量快速静态整周模糊度快速逼近技术（FARA）适宜于短基线，一般控制测量,3、准动态与动态模式 作业模式,基准站 已知点,1,2,3,流动站,已知基线反求 整周模糊度,准动态与动态模式的特点,准动态与动态利用已知基线反求整周模糊度流动站对环境条件要求较高准动态属走走停停式，用于碎部测量动态属连续运动式，用于路线连续采点,RTK 的特点,基 准 站 连续观测数据链电台 传送观测数据OTF 算 法 行进过程中初始化实 时 获取坐标监视精度电 子 手 簿 用户界面智能化水平 电子手簿应

27、用软件用 途 碎部测量、细部放样、界址点测量.,5、基线向量的数学描述,基线向量的几何原型是两观测站点之间的直线（弦线）。基线向量在地心地固直角坐标系下的数学描述：坐标差 X、Y、Z基线向量在大地坐标系下的数学描述：大地线长度 S、大地方位角 A、大地高差 h 或，L、B、h基线向量在高斯投影直角坐标下的数学描述：平距 D、坐标方位角 基线向量在地平坐标系下的的数学描述：平距 DP、坐标方位角P、天顶距 ZP,6、GPS基线向量的解算,相对定位的原始观测量主体是载波相位数据。具有同步观测时间段是获得基线解的先决条件。基线向量一般由厂商提供的专用软件解算。基线向量解是 GPS 相对定位几何三要素

28、。GPS测地型接收机是定位三要素数据采集器。,7、基线质量可靠性检核,静态模式基线向量以求差法解算。基线固定解可靠性高，可大胆取用。基线浮动解约有 1/3 可靠。同步环闭合差检核是判定基线可靠性的参考，闭合差超限的同步环中可能有合格的基线。异步环闭合差检核是判定基线向量的有效手段。,五、坐标、高程转换,1、实用定位 坐 标 系统2、同 系 统 下 的 变 换3、坐 标 系 之 间的转换4、求 解 坐 标 转换参数5、大地高转换为正常高,1、实用定位坐标系 世界大地坐标系 WGS-84,WGS-84系：椭球几何参数 长半径 a=6378137 m 短半径 b=6356752.310 m 扁 率=

29、1/298.257223563,b a,GPS所采用的定位坐标系,1954北京坐标系,1954北京坐标标系克拉索夫斯基椭球几何参数长半径 a=6378245m短半径 b=6356863.0188 m扁 率=1/298.3,b a,我国当前的实用坐标系,1980西安坐标系,1980西安坐标系 IAG-75 椭球的几何参数长半径 a=6378140m短半径 b=6356755.2882 m扁 率=1/298.257,b a,我国采用的坐标系,新1954北京坐标系,原 1954北京坐标系的成果属分区局部平差成果。1980西安坐标系的成果是经整体平差后的成果。原54北京系与80西安系定位基准与平差不同

30、，大地控制点坐标差异较大，最大达 2米。将1980西安坐标系的成果换算到克拉索夫斯基椭球上形成“新 1954北京坐标系”，此系与原系只有参考椭球一致，而椭球的定位、定向与80西安系相同。,与北京54有联系的自定义坐标系,测区高程面,参考椭球面,O A o a,R,H,参考椭球及其定位、定向与标准 BJ54 系一致。自定义投影参数：中央子午线、原点纬度 投影高程面(或中央子午线尺度比)坐标原点西移、北（南）移值取一个坐标参考点，其坐标与标准 BJ54一致.No=NO；Eo=EO自定义坐标与标准BJ54坐标的关系：Na=k NA；Ea=k EA K=（R+H）/R,2、同系统下不同坐标形式的变换

31、地心地固直角坐标系 大地坐标系,X、Y、Z L、B、hB=arc tg tg(1+a e2 sin b/Z/W)L=arc tg(Y/X)h=R(cos/cosB)-N其中：=arc tg Z/(X2+Y2)1/2 R=(X2+Y2+Z2)1/2,B L,Z,X,Y,XP,P,YP,ZP,大地坐标系地心地固直角坐标系,L、B、h X、Y、Z X=(N+h)cosB cosL Y=(N+h)cosB sinL Z=N(1-e2)+h sinB 其中：N=a/W W=（1-e2 sin2B）1/2 e2=（a2-b2）/a2,B L,Z,X,Y,XP,P,YP,ZP,高斯直角坐标系大地坐标系Ni、

32、Ei Li、Bi,高斯正形投影 正形（等角）投影变换。中央子午线投影为纵坐标轴。中央子午线投影尺度比为 1。中央子午线外存在长度变形，距中央子午线越远变形越大。长度变形尺度比：m=1+E2/（2 R2）分带（带区）投影 6度带：06，6 12.3度带：0 3，3 6.,3、坐标系之间转换的数学模型 布尔沙模型(7参数),X Xo XY=Yo+(1+m)R()Y Z 54 Zo 54 Z 84,WGS84 BJ54（或 XA80）,Z54 Z84 P O84 X84 Y84 Y54 O54 X54,54坐标 尺度因子 84坐标 平移量 旋转矩阵,求解空间直角坐标转换参数的考虑,GPS的定位测量结

33、果是基于 WGS-84系下某参考点的坐标。欲将所测点的 WGS-84坐标直接转换为地方坐标，必须提供坐标转换参数采用大地联测的方法，根据公共点（至少三个）的坐标差反求转换参数。转换参数的质量取决于：联测点数量 已知点精度 联 测 精 度联测点分布 解 算 方 法,4、大地高转换为正常高高程异常,大地水准面 地面,大地高地面点沿法线方 向到参考椭球面的间距（h）正 高地面点重力方向 到大地水准面的间距（H）正常高地面点重力方向 到似大地水准面的间距（H）高程异常似大地水准面 到参考椭球面的间距（N）大地高、正常高、高程异 常关系式 H=h-N,参考椭球,GPS水准法高程拟合,似大地水准面 拟合面

34、 参考椭球面,平面拟合示例(3个 联测点 6个),联测已知高程点建立回归方程：1=a x1+b y1+c 2=a x2+b y2+c 3=a x3+b y3+c.解算方程反求系数 a、b、c建立拟合面方程=a x+b y+c内插GPS点的高程异常值i i=a xi+b yi+c计算GPS点的正常高 Hi=hi-i,地球重力场模型大地水准面模型GPS 高 程 法Hi=hi-i Hik=hik+ikHk=Hi+Hik,GPS高程法大地水准面模型,六、GPS测量网施测,1、控制测量网2、布 网 原 则3、连 网 方 式4、已知点配置5、外 业 观 测6、施 测 调 度7、GPS 网 评 论,1、常规

35、控制网与GPS测量网常规控制网 导线网测量全部转角和导线边长 三角网测量全部三角形内角和部分起算边长 三边网测量全部三角形边长 边角网测量全部或部分内角和边长 混合网三角、导线组合 GPS静态测量网 组网构件是基线向量 边、角，高差全部实测的网GPS（准）动态、RTK测量网 由若干辐射基线组成的支导线网,纯导线型网,纯点连式网,辐射支导线网,1,混连式网,2、静态网布 网 原 则等级与精度：A、B、C、D、E构网自由：网边无固定连法、图形强度与网形无关形成闭合环路：整网由若干闭合环组成、无支导线同步图形连网方式：点连式、边连式、网连式有一定量的多余基线且分布均衡选点要求：点位牢固便于操作便于保

36、存、对空通视、回避强电干扰、回避多路径反射源、交通便利已知点配置合理顾及到常规仪器要求通视的问题顾及便于设置RTK基准站问题（若有RTK设备）,3、连 网 方 式,GPS 同步观测是生产基线向量的工艺同步图形为一个工艺单元点连式、边连式、网连式，混合使用,点连式,边连式,网连式,4、已知点配置 控制点配置情况,WGS-84 系 地方系的坐标转换“一点”约束：只有平移变换；能保持原 GPS 网精度“一点+一方向”约束：有平移、旋转变换；基本保持原 GPS 网精度。“两点”约束：有平移、旋转变换、缩放变换；尺度上发生了均匀变异。“多点”约束：存在多余约束条件，由最小二乘法处理后，使原 GPS 网在

37、位置、形状、大小发生了不均匀性畸变。,已知点配置要素,已知点配置要素：数量、精度及匹配度、分布。已知点数量：不一定越多越好，联测工作量、用途、匹配度、分布、检核。精度及匹配度：精度等级、精度一致性。分布：均衡、测区外围、长定向边。,分布不佳分布颇好,5、外业观测 观测参数各接收机观测参数一致性 采样率：10s 15s 20s 截止高度角：10 15 20 最小卫星数：4 颗 PDOP 限值：4 7 时 段 长：20 60 min 观测记录机号、点号、天线高对应 量天线高重视天线高量测的正确性,6、施 测 调 度 作业流程方式（1）三机点连推进式（2）三机边连推进式,A,B,C,A,B,（3）三

38、机交替推进式,A,B,C,A,B,C,（4）三（双）机点连推磨式,1,2,3 迁移中,1 迁移中,（5）三机旋轴式,A,B,C,A,B,C,（6）双机点连追鱼式,（7）双机点连蛙跳式,1,2,2,1,1,2,1,2,2,1,1,2,作业条件交通条件：道路、水路状况道路等级、路面、通航状况 交通工具与数量汽车、摩托车、自行车.转站里程与时间选点时注意测定记录 通信条件：对 讲 机通话覆盖域 5 10 km+车载台中继站，可加大覆盖域 手 机开 通 地 区 效 果 较 好 约定时间留出富余时间，只约定 关机时间,优化调度原则作业流程方式与网图图形分布的适应性作业流程方式对作业条件的适应性投入机子(

39、GPS)一般四台可达到投资、生产效率、作业调度有效性的较佳匹配投入机子越多，外业组织调度越复杂,7、GPS测量网评论 静态测量网结构的强度因素,基 线 向 量 构 网 元 件网 形 强 度 与网形无关基线解质量 网强度基础多 余 基 线 改善网强度均 匀 分 布 均衡网精度,自由网平差结果是GPS观测质量的真实写照,测量网存在环路闭合差矛盾，具有 几何多义性自由网平差消除了闭合差矛盾，具有 几何唯一性自由网平差结果反映了网内部精度，表征了 GPS 观测成果的质量,约束平差成果质量取决于已知点的配置,GPS网经自由网平差，具有几何唯一性约束平差的目的：消除外部约束产生的新矛盾 将测点的 WGS-

40、84坐标转换为地方坐标点位坐标是工程实用坐标 成果质量取决于已知点的配置,七、GPS的局限性,1、期望值与环境条件2、电离层与太阳黑子3、多 路 径 效 应4、遮 挡 条 件5、AS 与 S A 政 策,1、期望值与环境条件,GPS定位技术的兴起引发测地技术的重大变革GPS接收设备基于无线电通信、电子技术GPS接收机是测地采数工具（仪器）测量精度取决于设备状况、环境条件、操作技术电离层、多路径效应是 GPS 测量的天灾SA/AS 政策的启用是 GPS 定位的人祸不能期望GPS测量完美无缺GPS应用重视技术观念与技术措施,2、电离层与太阳黑子,电离层延迟可引起最大 50 m（天顶方向）150 m

41、（地平方向）双频观测可消减电离层延迟的 95%以上太阳黑子活动使电离层电子密度倍增，严重影响测距精度1999 2001是太阳黑子活动周期年，对GPS 测量产生不定期影响太阳黑子活动期，通信受阻;静态可能产生 0.1-0.3m的误差;RTK不能有效初始化。,3、多路径效应,GPS 电磁波经地面物体反射水域、建筑物有强反射作用对GPS相对定位影响达分米级硬件措施有扼流圈天线、抑径盘软件措施有边缘相关技术、窄相关技术选好点位，减少多路径影响,4、遮挡条件,接收来自天空卫星的信号，要求对空通视而常规测量则要求横向通视越接近天顶方向的卫星信号质量越好高大建筑物、山体、树干是GPS信号的硬遮挡，无法穿透能

42、否收到足够的卫星是GPS定位的原理要求隐蔽地段定位条件的改善有赖于多星座系统GPS在城区与密林区的应用有一定局限性,工地校正,已知控制点地方坐标和WGS84坐标打开Trimble Survey Controller选择“文件”里的“新任务”,工地校正,键入任务名称选择“坐标系统”点击接受,工地校正,选择“无投影/无基准”点击“下一个”,工地校正,选择坐标“网格”项目高度输入大概的工作区域高程使用水准面模型不选择然后点击存储,查看坐标系统已更改为“无投影/无基准”点击“1/2”下一页,工地校正,工地校正,任务属性描述和注释可以不输入点击“接受”,工地校正(方法1)已知点校正,点击“键入”选择“点

43、”点击“Enter”,工地校正(方法1)已知点校正,点名:已知控制点名称输入各已知点的北坐标、东坐标和高程控制点(建议不选择)点击“存储”,工地校正(方法1)已知点校正,点名:已知控制点名称输入已知的经纬度坐标和椭球高控制点(建议不选择)点击“存储”,工地校正(方法1)已知点校正,选择“测量”里的“工地校正”点击“Enter”,工地校正(方法1)已知点校正,点击“添加”,工地校正(方法1)已知点校正,选择查找方式选择建立好的地方坐标已知点名称点击“接受”,工地校正(方法1)已知点校正,在“列表”里选择已输入的GPS点名点击“Enter”,工地校正(方法1)已知点校正,选择查找方式选择建立好的已

44、知GPS点名称点击“接受”,工地校正(方法1)已知点校正,网格点名和GPS点名输入完成选择使用：（水平和垂直/水平/垂直）校正已知点的平面和高程选择（水平和垂直）点击“接受”,工地校正(方法1)已知点校正,重复9-13步添加多个控制点右图为已添加了多个控制点的信息：水平残差和垂直残差，使用H，V表示（水平和垂直）校正,工地校正(方法1)已知点校正,水平残差要至少3个已知控制点，垂直残差要至少4个已知控制点然后查看水平和垂直残差根据精度要求查看残差参数(图示中显示水平残差过大，需检查已知点数据或选择新的已知点并使水平残差控制在可接受范围内）*注意:一定要点击“应用”才可生效点校正,工地校正(方法

45、1)已知点校正,工地校正后可以点击测量里的开始测量进行RTK的正常工作,工地校正(方法2),选择“测量”里的“工地校正”点击“Enter”,工地校正(方法2),点击“添加”点击“回车”,工地校正(方法2),在网格点名选择键入（输入已知点地方坐标）点击“Enter”,工地校正(方法2),点名:已知控制点名称输入已知的北坐标和东坐标高程控制点(建议不选择)点击“存储”,工地校正(方法2),在GPS点名里选择“测量”,工地校正(方法2),点名:GPS点名称方式:(建议采用已观测控制点)天线高测量到点击“测量”,工地校正(方法2),网格点名和GPS点名输入完成选择使用：（水平和垂直/水平/垂直）校正已知点的平面和高程选择（水平和垂直）点击“接受”,工地校正(方法2),重复18-23 步添加多个控制点右图为已添加多个控制点的信息：水平残差和垂直残差，使用H，V表示（水平和垂直）校正,工地校正(方法2),水平残差要至少3个已知控制点，垂直残差要至少4个已知控制点然后查看水平和垂直残差根据精度要求查看残差参数(图示中显示水平残差过大，需检查已知点数据或选择新的已知点并使水平残差控制在可接受范围内）*注意:一定要点击“应用”才可生效点校正,工地校正(方法2),工地校正后可以点击测量里的开始测量进行RTK的正常工作,