3S技术导论实验指导
要联测 3km 外的一个已知控制点（图2）。如果用常规全站仪来做，可以设计如图所示的闭合导线网形；其实，用GPS测量来构网也是如此。
图2 3 点控制测量示例 图 3 闭合导线设计
以上只是一个简单例子。现有如图4所示由10个新点、两个平面控制点、三个高程控制点组成的复杂网形。
图 4 15个点的测量网示例 图 5 15个点的测量网的设计图
如果采用常规全站仪测量，需设计为多个闭合环路组成的导线网（图5）。这同样也适用于GPS测量。 设计GPS测量网时需注意下列原则：
● 闭合环路尽量呈（接近）方、圆形，避免为狭长形，使其具有较好的几
何覆盖。
● 每个环路的点数不宜超过10个。
● 要保持有一定数量可以相互通视的“点对”，以便常规仪器定向之用。 2、观测计划
网图设计完成之后(如图3)，下一步是进行观测。如果用常规全站仪作为导线观测可能取像图6这样的图形，若顾及通视问题，需增加若干过渡点。
图6 连测3个控制点的闭合导线环路 图7 3点控制测量网设计
图7为3个控制点的网形设计，用两台ProMark2接收机来观测时，可取图6所示设站方式。第一个时段在点1和点2上设站；第二时段保持点1的接收机不动，将点2的接收机迁移到点3；第三个时段保持点3的接收机不动，将点1的接收机迁移到点2。三个时段的观测数据可解算出三条基线。
如果有三台ProMark2接收机分别设立在三个点上，只需观测一个时段便可求得三条基线解，这样作业效率就可大大提高。
再就是前面提到的15个点的网图（图8）。用导线方法连网，所取导线边
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数及连接方式与实地条件有关。用GPS观测无须顾及通视问题，如果用两台ProMark2需观测19条边，作业时段可这样组合：（1-2）；（1-3）；（2-3）；??。如果用3台接收机作业，取图7的连网方式，作业时段组合可取：第一时段（1-2-7），从中只取1-2，2-7两条基线；第二时段（7-8-9），从中取7-8，8-9两条基线，如此类推，按图9 组织作业需观测10个时段才能实现图8的设计网图。由于总共19导线边，是奇数，故除第六时段是三取一之外，其他时段都是三取二。
当然连网与时段组合还有多种方式，这里只是以纯导线网形来实施设计意图的一个例子。其实，图9是一种纯“点连式”的连网方式，另外还有边连式、网连式等连网方式。在GPS测量中采用那种连网方式，总是根据实地情况综合选用。
图 8 15个点组成的控制网设计 图9 15个点组成的控制网施测方案
至于GPS观测的最佳时间与当时当地可见卫星的数量及分布有关，分布欠佳，观测时间相应延长才能保证质量。在Ashtech Solutions后处理软件包中有一个“选星计划”程序可帮助我们选择最佳观测时段（详见Ashtech Solutions操作手册）。
DOP（精度弥散值）是表征卫星几何分布的概念，PDOP是表征位置精度弥散值的指标。PDOP值越小卫星几何分布越好。现时，空间有26颗GPS卫星在不停地运转，一天中不同时间，卫星的分布是在变化的，出现大DOP值的情况也是存在的，但时间段较短。对静态采数而言，因观测时间通常取20分钟及以上，短暂出现大DOP值也是容许的。迂到卫星几何欠佳或障碍物遮挡情况，应适当延长观测时间。为此 ProMark2 设有观测时段计时器，以观测采数的数量和质量自动预测不同长度基线的观测时段长度。
注1：ProMark2 只记录截止高度角（10?）及以上的卫星数据，用Ashtech Solutions中的“选星计划”程序作预报时亦应将截止高度角设为10?才能正确反应实情。
注2：ProMark2 最多可同时跟踪10颗卫星，如果多于10颗，则优先取用高度角较大的10颗卫星。
3、静态测量
用 ProMark2 做静态测量主要有这样几件事：检查设备、选点、设站、采数测量。
注1：必须有两台及以上的接收机处于同步观测（构成同步观测图形）才有可能解算出基线向量。同步观测时间以最晚开机和最早关机的时间为准计算。
⑴检查设备
出测之前，第一件事是检查仪器设备。
⑴ 检查ProMark2设备各部件完备、完好性。 ⑵ 检查电池是否充足了电，带上备用电池。 ⑶ 带上网图设计复印件、选星计划图表。
⑷ 每台 ProMark2 配备足够的观测记录表格（按所设测站计数）。 ⑵选点
GPS测量，选点工作很重要。GPS接收机用于接收来自约21000 km高空卫星发射的高频信号。信号到达地面已经很微弱了，如果迂上像建筑物这样的障碍物遮挡就会完全失效。因此GPS不能在室内使用，同样也不适宜于地下井巷与水下测量。另外还有些物体（诸如树林）将部分遮挡、反射或折射信号，在密林中接收信号就会非常困难。在一般情况下，粗略定位观测是不成问题的，但要求达到厘米级的定位解，在森林地区GPS有一定的局限性。这并不是说ProMark2只能用在对空视野开阔地带。其实GPS在部分有遮挡的条件下也能精确有效地实现定位解算，任何时候只要能收得到足够的卫星就有条件获得精确可靠的定位解。在通常情况下，一般都能收到7-10颗GPS卫星，真正实现精确定位有5颗分布较好的卫星就可以
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了。所以不管如何遮挡，关键在于能观测到至少5颗星。因此，新站点必须选在无遮挡或障碍物尽量少的地点。有的特定点位处于遮挡严重的地点（譬如已知固定点），没有任何活动的余地，此时可采用偏心观测的方法。即在“特定点”附近选一个与其通视且便于GPS观测的“辅助点”，作为GPS直接观测点。用常规测量方法测定出“辅助点”相对于“特定点”之间的方位与间距，再由“辅助点”的坐标推算出“特定点”的坐标。
在有遮挡的情况下，欲达到一定的精度要求，必定要相应延长观测时间。ProMark2的时段计时器会根据遮挡情况自动延长观测时间。但有时也会估计不足，这就要根据经验作适当调整。对较大的测量网往往使用3台套或更多的ProMark2接收机系统参与作业，在满足时间同步方面要求协调一致。作业使用的接收机越多，组织调度就越复杂。
注意：观测完一测站后，需先关机后搬站。 ⑶安置仪器：方法同实验差分GPS基本操作 ⑷数据采集
将ProMark2测量系统安置在测站点上方，对中整平后即可开机采数了。 操作方法。 1．开机
按ProMark2接收机面板上的电源开关，开机后显现“Opening（开机）” 屏，随之弹出“Mode（操作模式）”屏（图10）。
图10 操作模式屏 图11 测量屏
2．引出“Survey（测量）”屏
由“Mode(操作模式)”屏中，点亮“Survey（测量模式）”项，按ENTER键，调出“Survey（测量）”屏（图 11），用于设置测量参数（setup）和采数测量过程控制（Collect Data）。
以下 3-9 步为采数记录前的接收机参数设置与测量功能设置，有些参数设定之后可一直保留（诸如单位、机号等），不必每次测量前重复设置。
3．调出“Survey Menu（测量菜单）”屏 由“Survey（测量）”屏点亮“Setup（设置）”项，按ENTER键调出“Survey Menu（测量菜单）”屏（图12），用于设置接收机参数与测量功能。
4．输入点的属性
在“Survey Menu（测量菜单）” 屏上，用光标点亮“Point Attribute（点之属性）”项，按ENTER键引出“Point Attribute（）”屏（图13）。
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图 12 测量菜单屏 图13 点之属性屏
此屏用于输入测点的属性信息。属性信息包括：
● 点号由四个字符构成。在同一项目中点号必须具有唯一性。同一点多次设站观测，点号必须一致。 ● 点之描述最多取20个字符。
● 天线高量测类型：由测点标志中心量到GPS天线盘外边沿，则属“Slant（斜高）”；若量到GPS天线
盘底部中心属“Vertical（垂高）”。
● 天线高取实量值。其单位在“Survey Menu（测量菜单）”屏中选“Unit”设定。 点属性输入时，用光标点亮相应字域再按ENTER键便予激活，待输完全部属性字符后，将光标移到Save命令钮，按ENTER键，保存后返回“Survey Menu.（测量菜单）”屏。
5．文件管理 由“Survey Menu（测量菜单）”屏，点亮“File Manager（文件管理）”项，按ENTER键引出“File Manager（文件管理）”屏（图14），用于删除旧文件以便腾出更多的自由空间供当前的观测记录之用。此屏包括一个现存文件列表和删除文件的工具。 每个文件均冠有一个字符： ? < 表示为记录的数据文件 ? + 表示为尚未下载的文件 ? — 表示为已下载过的文件
删除文件，可用上、下箭头键选定欲删文件名，再用左、右箭头键选Delete （删除）命令钮或Del All （全清）命令钮来完成删除操作。按 ESC键返回“Survey Menu（测量菜单）” 屏。 6．设置量测单位
由“Survey Menu（测量菜单）” 屏点亮“Units（量测单位）”项，按ENTER键引“Unit of Measure（量测单位）” 屏（图15），用于设置天线高量测单位制和时段计时器中所涉及的基线长度单位。 “设置”操作时，按Enter键弹出可选单位列表，用光标键点亮欲选单位再按ENTER键即可，再用光标键选中Save（保存）命令钮，保存后返回“Survey Menu（测量菜单）” 屏 。
7．修改接收机号
欲修改接收机标识符（机号），由“Survey Menu（测量菜单）” 屏选“Receiver ID（接收机号）” 即可。
具体做法是，先用光标移动（箭头）键点亮“Receiver ID（机号）”项，按ENTER键，便引出“Receiver ID（接收机标识符）” 屏（图16）。
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图 14 文件管理图 15 测量单位屏 图 16 接收机标识符（ID号）屏
此屏用于输入4字符的接收机标识符，作为原始观测数据文件名。因为用此接收机所采集的数据文件均以其设定的4字符标识符命名，故用于共同作业的接收机不能出现重名，否则将给数据下载带来麻烦。
欲修改接收机标识符，在该屏按Enter 键，输入或修改 ID 字域后选Save（保存） 命令钮，返回“Survey Menu.（测量菜单）” 屏。
8．退出测量菜单屏
待所有参数与功能设置完毕，按ESC键，返回“Survey（测量）”屏，完成参数与功能设置之后现在便可以进入采数测量操作了。
9．采数测量
欲进入采数操作，用光标移动键点亮“Survey（测量）”屏的“Collect Data（数据采集）”项，按ENTER键，引出“Satellite Status（卫星状态）”屏（图17）。
图17 卫星状态屏
此屏提供有：
● 接收机所捕获与跟踪的GPS卫星状况：星空图（可用卫星号以黑框白字表示）。 ● 柱状条表示信号强度，柱条越长信号越强。
● 当在截止高度角（10度）以上，至少收到4颗星时便自动开始记录。 ● 电池电量状况（图示）。若由外接电源供电会出现带绳插头图标。 ● 剩余内存状况（百分比）。一旦数据记录开始，百分比数字便闪动。 此屏完成显示后自动切换到“Survey Status（测量状态）”屏。以后二者之间可以用Nav/Surv键相互切换。
站点上因遮挡的影响是否适合GPS接收机的正常观测，可参看星空图上卫星被障碍物遮挡后有多少颗以“黑框白字”表示的卫星号来借以判定。
10．调出“Survey Status（测量状态）”屏 由“Satellite Status（卫星状态）”屏，按Nav/Surv键便切换成“Survey Status（测量状态）”屏（图18）。
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