浅谈地震观测仪器的历史和发展趋势
 
 
 
研究地震并进行地震观测的必要性是现实存在并将长期存在的
 
 
摘 要：研究地震并进行地震观测的必要性是现实存在并将长期存在的。随着科学技术的发展，地震观测仪器也从最早的地动仪派生出众多的子系。如今，新一轮技术革命的浪潮中涌起，正是回顾地震观测仪器发展历史，展望观测地震观测仪器未来发展趋势的时候。
 本文开篇介绍地震观测仪器和地震观测的基本概念。
 第二部分梳理地震观测仪器发展史，介绍各个时期特别是近代以来我国地震观测仪器的版本及其工作原理，便于理解地震观测仪器的原理和加深通对地震观测的认识。第三部分结合实例介绍了地震观测仪器的几种应用领域。第四部分结合有关文献介绍地震观测仪器几种可能的发展方向，并结合各种预判和现状提出另一种新的可能。
 
关键词：地震仪器 地震观测 地震仪器发展简史 发展趋势
 
一、 地震观测仪器和地震观测
 
1、 地震观测仪器
 地震仪是一种监视地震的发生，记录地震相关参数的地震观测仪器。我国在公元132年，就由张衡主导制成了地动仪，它是世界历史上最早的地震观测仪器。
 依据将要测量的地震震动速度、强度和相应的周期，在地震研究中使用的地震仪主要有短周期、长周期和超长周期三种。
 20世纪时，核能测试检测系统的出现促进了现代地震仪的发展。尽管地震会对人身和财产安全造成巨大损失，直到地下核爆炸的威胁促使世界性的地震监测仪网络（WWSSN）于1960年建立后，地震仪才被大规模地投入使用，在60多个国家共设立了120多台地震仪。
 值得注意的是，地震仪只能用于测量地震的强度、方向，并不能用于预测地震。
 
2、 地震观测
 获取用以确定地震或爆炸事件的发震时刻、震中经纬度、震源深度及震级等基本参数，就是地震观测的目的。简单说来，记录要做的就是用地震观测仪器记录天然地震或人工爆炸所产生的地震波形。
 现代地震观测需要布局地震监测台站网，选定台址，研究设计和建筑台站房屋，安装和调试地震观测仪器等一系列的准备工作。地震观测仪器正常运转后，便可记录到地震波形（地震图）。分析地震图，识别出不同的震相，测量出到达时刻、振幅和周期，就可以利用地震走时表等定出地震的基本参数。
 由地震仪记录下来的震动是一条起伏幅度与地震波引起地面振动的振幅相应的曲线，称为地震谱，曲线的幅度标志着地震的强烈程度。
 从地震谱可以清楚地辨别出各类震波的效应。纵波与横波到达同一地震监测台站的时间差，离震中越远，时差越大。由此规律即可求出震中离地震监测台站的距离，即震中距。
 
二、 地震观测仪器发展简史
 
1、 概述
 地震观测仪器最早使用记录可以追溯到东汉，至今已有近两千年。纵观人类历史，技术革命推动着世界上技术产物的更迭。地震灾害事关人类生存危亡，在一轮轮的浪潮中与新技术交融汇合，派生出众多的子系。有理由相信，在未来很长一段时间内，地震观测仪器仍将保持这种历久弥新的势头，长久地伴随着人类存在。故而在技术浪潮再次涌起的今天，回顾其发展历史是尤其有意义的一件事。
 我国是一个多地震国家,地震观测研究的历史悠久。公元132年，东汉时期张衡发明的地动仪是世界上第一台用于探测地震动的地震观测仪器 ,比欧洲类似的发明早 1700 年以上。
 
2、 近现代发展
 现代地震观测仪器首先是西方人发明的。直到1930年，在翁文灏主导下，中央地质调查所在北京鹫峰建立地震观象台,使用外国地震观测仪器, 由李善邦负责筹建和技术管理。1931年，在竺可桢主导下，中央研究院气象研究所在南京北极阁建立地震监测台站，使用外国地震观测仪器，由金咏深负责筹建和技术管理。这两个地震监测台站于1937年日军侵华后中止记录。1943年，于4年前迁往重庆北碚的李善邦自行研究设计制成“霓式”地震仪, 建立北碚地震监测台站，该台于 1946 年迁往南京。1948年，中央地质调查所恢复南京“水晶台”地震监测台站,由李善邦、谢毓寿负责管理。
 20世纪30年代，我国地震学家李善邦建起了中国人自己管理的第一个地震监测台站—北京西山鹫峰地震监测台站，开展地震观测。
 直到新中国成立之前，全国只有寥寥几个地震监测台站，从事地震工作的科技人员也只有寥寥数个。可以说,旧中国留下的几乎是零基础的地震观测工作。
 
3、 中国地震观测仪器发展概况
 新中国成立后，根据我国严峻的震情监视工作现状，也为了适应国家经济建设的需要，我国开始了全国测震观测台网的建设。经过七十年的不懈努力，我国地震观测技术实现了综合化、数字化、网络化，达到世界先进水平。
 监测地震观测仪器研制从无到有，从借鉴到自制，以机械烟熏记录为主的地震观测台网建设和地震预报预防的试验研究时期。
 新中国成立初期，地震观测台网的建设是这一时期的一项重要工作。当时，台网主要布设在国家重大工程建设地区。
 1951年，李善邦先生在I式水平向地震仪基础上，经过改进，研制成大、小51式地震仪。熏烟记录，曾在1954-1958年间使用。
 1955年以后的十余年时间里，由许绍灏和张奕麟研制了电子管式放大器和熏烟笔记录器与维开克地震计配合，组成581型地震仪。此后研制成功晶体管式电子放大器。
 1966年河北邢台地震后，在周总理主导下,国家科委组织中国科学院、石油部、地质部、国家测绘总局等单位以及一些高等院校进行现场观测，开展地震预测研究。1969年渤海地震后，在周总理主导下, 成立了中央地震工作小组。1971 年成立了国家地震局(1998年改为中国地震局)。
 1966年，邢台地震后，周恩来总理三次亲临地震现场视察慰问，并就地震预报工作做了一系列重要指示，从此我国地震观测技术进入了快速发展的阶段。
 1963年，成功研制了63A和63B 型地震计和67型放大器等。这些地震计、放大器和一台大滚筒记录器组成了473、573等短周期地震仪，广泛用于我国的区域和流动地震监测台站上。
 上世纪60年代末，为了在城市等高噪声地区开展地震观测，开始发展井下地震观测，研制了JD-2型井下地震仪、分别布设在全国数十个深井内。
 上世纪70年代研制的DD-1型短周期地震仪，适用于综合台、基本台、区域台观测记录微弱的近震和区域性地震。
 上世纪70年代研制的DK-1型中长周期地震仪，适于固定台站和基准台使用。用于远震和中强地震记录。
 此期间研制的763长周期地震仪，解决了竖直向地震计的微气压变化的浮力效应，提高了地震观测仪器观测灵敏度，是我国基准台常规地震监测设备，用来记录远震激发的长周期地震波。
 1975年海城地震后，启动了768工程，引入了一系列新技术，研制了一系列用于遥测的观测设备，适用于台网的记录设备，包括768型6路自动换纸墨水记录器，使我国的地震遥测台网发展到新的水平。
 768中强震地震计，为用于电信传输地震监测台站网而专门研究设计。可把数字量经由PTY-8地震遥测设备及电话线传输到记录分析处理中心。
 我国数字地震观测技术的开发最早开始于上世纪70年代后期，快速发展则始自“八五”期间的国家科技攻关项目—“地震和前兆数字化观测实验系统研制”的实施。1983年中美双方达成原则协议，由美方提供设备和技术，共同建设“中国数字化地震监测台站网（CDSN）”，也对我国地震观测技术的发展起到了很大的推动作用。
 STS-2 甚宽带地震计，使用三只结构完全相同，倾斜45°悬挂的机械摆在底座上按正三角形几何分布安装，可使各分向地震观测仪器参数的一致性得以提高。
 BKD-2A宽频带地震计，通过精确的计算电路完成三个传感器的坐标投影变换，输出传统的东西、南北和垂直三个分量，构成全新的大动态、宽频带、便携式地震计。
 DR-24数据采集器具有信号放大、滤波、数据采集、编码以及通信等方面功能，可本地存储数据，也可与智能控制板（ICP）联合使用构成24位遥测地震数据接收系统。
 上世纪七、八十年代的快速发展之后，涌现出大批的地震前兆观测地震观测仪器，经过评估、筛选，十几种具有高精度或高灵敏度、高稳定度、抗干扰性能强，并采用数字化、自动化、智能化技术装备的地形变、电磁、流体学科的先进地震观测仪器，在地震观测系统中逐步推广使用。
 ZX-79型弦频式钻孔应变仪，于1979年10月正式投入观测。传感器埋设深度16.68米。能记录应变固体潮汐和某些地震前兆信息。
 MSQ型目视水管倾斜仪，用来测定断层两侧的垂直位移，也可用来测量某地块（或平台）的倾斜变形。1970年研制成功，应用在全国约 40 个地震监测台站站。
 
三、 地震观测仪器的应用领域
 
信息来源：北京港震科技股份有限公司（http://www.geolight.com.cn/index.aspx）
 1、短周期地震仪：
 应急流动观测、地震科学考察、地震预警监测、滑坡落石监测、水库地震监测、煤矿地震监测、油田地震监测；
 2、 宽频带地震仪：
 国家地震台网，台站以及区域地震台网天然地震观测、水库诱发地震监测、矿山地震监测及油气勘探等宽频带地震观测与地下结构成像等研究领域，可用于长期固定观测与流动地震观测等科学考察。
 3、 超宽频带地震仪
 国家地震台网，国家级台站以及区域地震台网宽频带天然地震观测与地下结构成像等研究领域，适用于观测条件很好环境噪声极低的长期固定观测。
 
四、 展望观测地震观测仪器的未来
 
1、学术界的愿景——新一代智能地震技术体系
 互联网、云计算、大数据等信息技术日新月异、飞速发展，并迅速普及应用，形成 了群体性跨越。这些历史性的技术进步，集中汇聚在新一代人工智能的战略性突破，新 一代人工智能已经成为新一轮科技革命的核心技术。 随着传感器、互联网和地理信息的不断融合，各种地震传感器及观测系统的数量逐 年递增。然而，单纯地增加传感器资源，仍然难以有效满足防灾减灾救灾监测综合性、 应急性等多样化的需求，主要原因在于：①传感器的精度、稳定性与环境适应性不高； ②各观测系统不能协同；③异构传感器缺乏耦合机制；④观测与决策服务缺乏关联。新一代人工智能技术与先进地震观测技术的深度融合，形成了新一代智能地震技术。 下图描述了面向新一代智能地震观测技术体系 SCPS，其相对于面向数字化、网络化地 震观测技术体系的 SHCPS3.0 又发生了本质性变化，人在智能地震技术系统中的作用渐 渐弱化。因此，新一代智能地震技术系统可定义为 SCPS4.0，简称地震 4.0。
 
2、一线工程师提出的技术期待
 ①缩短采集排列准备时间，以数字化的方式接收来自查线人员的反 馈信息，替代仪器操作员实现采集排列的自动、高效管 理，将对排列准备时间的缩短起到积极作用；
 ②提高仪器故障检测的准确性和及时性；
 ③提升采集设备的故障自适应能力，而实现对排列突发故障的自动化、智能化处理，提高地震仪器大规模地震数据采集的适应能力；
 ④采集排列的区块化管理，实现地面电子设备测试和数据采集同步进行，可大幅提高野外生产效率；
 ⑤仪器主机智能化功能完善，将仪器技术人员从繁重的工作量中解脱出来，提升大道数地震勘探施工的效率；
 
五、 结语
 
正如地震仪器发展简史中显示的，地球科学每二三十年就会发生一次大变革。而每一项重大突破的背后，几乎都有一项新技术的出现。我们深信在新一轮的技术革命中，地震监测技术体系必将迸发出更多的科学火花，推动地震科学研究的更大进步。

 
为获取建筑物或场地地基沉降数据，我们需要做好沉降观测和记录。那么沉降观测记录的内容包括哪些，如何填写沉降观测记录表呢？
 
沉降观测记录内容
 
①单位工程名称；
 
②水准点(指水准基点)的位置、编号和高程；
 
③水准仪的型号和编号(水准仪应采用精密水准仪)；
 
④观测点布置示意图：标明建(构)筑物观测点位置及编号，水准点与需要观测的建(构)筑物之间相对位置、距离和指北针；
 
⑤每次观测的实测高程值、本期沉降量和总沉降量；
 
⑥注明每次观测的时间和工程形象进度(加荷情况)；
 
⑦测量单位的测量员、质检员、技术负责人均应签字。监理工程师应审核签字。测量单位应加盖公章。
 
沉降观测记录原则
 
1.根据设计要求和规范规定，凡需进行沉降观测的工程，应由建设单位委托有资质的测量单位进行施工过程中及竣工后的沉降观测工作。
 
2.测量单位应按设计要求和规范规定及监理单位批准的观测方案，设置沉降观测点，绘制沉降观测点布置图，定期进行沉降观测记录，并应附沉降观测点的沉降量与时间、荷载关系曲线图和沉降观测技术报告。
 
沉降观测的仪器及方法
 
沉降观测宜采用精密水准仪及铜水准尺进行，在缺乏上述仪器时，也可采用精密的工程水准仪(带有符合水准器)和刻度精确的水准尺进行。观察时应使用固定的测量工具，人员也宜固定。每次观察均需采用环形闭合方法或往返闭合方法当场进行检查。同一观察点的两次观测差不得大于1mm，水准测量应采用闭合法进行。
 
采用二等水准测量应符合±0.3√n(mm)的要求；
 
采用三等水准测量应符合±0.6√n(mm)的要求。(n为水准测量过程中水准仪安设的次数)
 
沉降观测的次数和时间
 
沉降观测的次数和时间，应按设计要求，一般diyi次观测应在观测点安设稳固后及时进行。民用建筑每加高一层应观测一次，工业建筑应在不同荷载阶段分别进行观测；施工单位在施工期内进行的沉降观测，不得少于4次。建筑物和构筑物全部竣工后的观测次数，diyi年4次，第二年2次，第三年后每年1次，至下沉稳定(由沉降与时间的关系曲线判定)为止。观测期限一般为：砂土地基2年，粘性土地基5年，软土地基10年。当建筑物和构筑物突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重的裂缝时，应立即进行逐日或几天1次的连续观测，同时应对裂缝进行观测。
 
建筑物的裂缝观测，应在裂缝上设置可靠的观测标志(如石膏条等)，观测后应绘制详图，画出裂缝的位置、形状和尺寸，并注明日期和编号。必要时应对裂缝照相。裂缝宽度可用刻度放大镜观测。
 
工程状态
 
对一般民用建筑以某层楼面(或标高)为状态标志；对工业建筑以不同荷载阶段为状态标志。
 
每次沉降观测，应检查每一次观测用相邻观测点间的沉降量及累计沉降量。如果沉降过大或沉降不均匀，应及时采取措施。
 
沉降观测水准点
 
1、水准点位置选择
 
水准点应布设在受振区域以外的安全地点，以防止受到振动的影响；
 
水准点应尽量与观测点接近，其距离不应超过100m，以保证观测的精度；
 
离开公路、铁路、地下管道和滑坡至少5m。避免埋设在低洼易积水处及松软土地带；
 
为防止水准点受到冻胀的影响，水准点的埋设深度至少要在冰冻线下0.5m。
 
在一般情况下，可以利用工程施工时使用的水准点，作为沉降观测的水准基点。如果由于施工场地的水准点离建筑物较远或条件不好，为了便于进行沉降观测和提高精度，可在建筑物附近另行埋设水准基点。
 
2、水准点高程的测定
 
沉降观测水准点的高程应根据厂区水准基点引测，采用II等水准测量的方法测定。如果沉降观测水准点与水准基点的距离超过2000m，则不必引测标高，而采取假设高程。
 
沉降观测记录资料整理
 
沉降观测资料应及时整理和妥善保存，作为该工程技术档案的一部分。
 
(1)根据水准点测量得出的每个观测点和其逐次沉降量(沉降观测成果表)。
 
(2)根据建筑物和构筑物的平面图绘制的观测点的位置图，根据沉降观测结果绘制的沉降量、地基荷载与延续时间三者的关系曲线图(要求每一观测点均应绘制曲线图)。
 
(3)计算出建筑物和构筑物的平均沉降量、相对弯曲和相对倾斜值。
 
(4)水准点的平面布置图和构造图， 测量沉降的全部原始资料。
 
(5)根据上述内容编写的沉降观测分析报告(其中应附有工程地质和工程设计的简要说明)。
 
总结
 
随着工业与民用建筑业的发展，各种复杂而大型的工程建筑物日益增多，工程建筑物的兴建，改变了地面原有的状态，并且对于建筑物的地基施加了一定的压力，这就必然会引起地基及周围地层的变形。为了保证建(构)筑物的正常使用寿命和建(构)筑物的安全性，并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数，建(构)筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。

 
 
 
 

 冬天在南极南乔治亚岛哈克冰川上拍摄的星迹图像
 

 坐落阿蒙森-斯科特南极站的南极望远镜一向在不间断地观测世界

 

 　　在南极望远镜右侧的修建内，有一台BICEP2望远镜，用于搜索太空中世界“暴胀”的痕迹。“暴胀”即大爆炸发作后极短时间内世界的疾速胀大。

 

 坐落南极的望远镜能够削减来自地球大气层，以及星际辐射和尘埃的搅扰

 

 　　冬天的南极远不是一个合适人类寓居的当地。那里的温度能够降到零下58摄氏度，绵长的晚上能够持续6个月时间，而空气的枯燥更是你在地球其他当地无法体会到的。可是，所有这些极点条件却使南极变成地舆学家的乐土，格外合适勘探世界诞生前期时发作的极短波长的辐射。unity3d教程 http://www.unitymanual.com  

 游戏蛮牛论坛 http://www.unitymanual.com/forum.php

 unity3d中文手册  http://www.unitymanual.com/m

 

 　　近来，科学家声称发现了有关世界大爆炸的决定性根据，而该发现就是来自在南极多年来收集的世界微波布景辐射观测数据。在南极高原上的阿蒙森-斯科特南极站，研讨团队运用一台体积不大，可是功用强壮的望远镜，在严格的环境条件下取得了世界学中可能是最重要的一项打破。

 

 　　“南极是你在地面上最挨近太空的当地，”哈佛-史密森天体物理中间的约翰·科瓦奇(John Kovac )说，“这里是地球上最枯燥、最明澈的当地之一，为观测大爆炸发作的微波供给了完满条件。”约翰·科瓦奇是“世界银河系外偏振布景影像” (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization，BICEP)合作项意图领导者。

 

 

 　　在观测弱小的、亚毫米波波长的辐射中，没有水蒸气的搅扰以及整体淡薄的大气都是非常重要的。假如空气不够枯燥，水蒸气就会吸收这些辐射，发作令人困惑的不完整成果。“你正站在南极挨近2英里(约合3.2千米)厚的冰层上；水在这里即是这样，”来自加州理工学院的BICEP团队成员杰米·博克(Jamie Bock)说，“由于海拔的缘由，这里的气压也很低，这一切都大大降低了来自大气层搅扰。”

 

 

 　　极点的酷寒使冬天的风强度削弱至最低，也使望远镜的观测具有了较高的稳定性。在南极，望远镜还能够防止星际辐射和尘埃的搅扰。阿蒙森-斯科特南极站的望远镜正处在被称为“南极空泛”(Southern Hole)区域内，那里的天空极为明澈，是观测太空深处和前期世界残留的最佳地址。

 

 　　不懈的数据收集

 

 　　阿蒙森-斯科特站当前是一个由美国国家科学基金会赞助并办理的科学前哨，夏日时站里具有数百位科学家和支持人员，到了冬天绵长的极夜，作业人员人数则削减到不足50人，而大多数的观测都是在冬天完结的。

 

 　　望远镜坐落于地舆南极点，能够很容易地操作和瞄准。在这里，恒星会呈现东升西落的表象，而是根本固定不动。地舆学家能够将望远镜瞄准一个点，在长达六个月的冬天中根本不用作啥改变。“在冬天，咱们只需要一个人在那看着望远镜，”杰米·博克说，“一切都设置好了，能够一向不间断地收集数据。”

 

 　　来自哈佛大学的科学家斯蒂凡·里克特(Steffan Richter)便常常陪伴着南极望远镜，他现已度过了九个绵长的南极隆冬，每天都要从营地步行近1英里(约合1.6千米)前往望远镜。“是的，非常、非常冷并且黑，”他说，“但这一项目是如此地无法抗拒。有多少人曾在上班的路上看到过天空中的极光，看到过那样壮观的极光扮演？咱们随时随地都能欣赏。”

 

 　　作为一个在南极作业多年的科学家，斯蒂凡·里克特并不会在同一台望远镜上作业太长时间。他介绍说，在望远镜技能中也存在着相似计算机范畴的“摩尔定律”。在“大爆炸—暴胀”的研讨中，现已有三台各不一样、功用不断添加的望远镜投入运用，而第四台也很快就要上马了。

 

 　　“专心于科学的一个大陆”

 

 　　BICEP项意图仪器设备放在一同是基于以下意图：寻觅在世界大爆炸所释放的引力效果下发作改动的世界微波布景辐射。与坐落南极的大多数设备一样，BICEP望远镜的体积并不大，与大多数望远镜相当。它的采光光圈只要26厘米的直径。不过在望远镜内部具有两个镜片，能够偏转和加强信号——有点像伽利略创造的第一台望远镜。

 

 　　阿蒙森-斯科特站最大的望远镜是美国国家科学基金会的“南极望远镜”，具有一个10米的碟形天线，能够收集前期星系团与世界布景微波相互效果时发作的辐射信号。

 

 　　长时间以来，南极不仅是探究世界布景微波的窗口，也是收集其他波长辐射的理想地址。2012年，一台能捕捉光谱中远红外信号的望远镜被运到阿蒙森-斯科特站，然后空运805公里，放在一处海拔3962米的山脊上。在这样的平台上，“高海拔南极太赫兹”(High Elevation Antarctic Terahertz , HEAT)望远镜成功地在银河系中一个巨大的、悠远的分子云中勘探到了碳元素。这样的发现通常由轨迹望远镜完结，但如今在地球上通过一台自动化望远镜也能做到(一起花费也愈加低价)。

 

 　　综上所述，在南极取得如此严峻的发现也就一点点不令人惊讶了。美国国家科学基金会“南极天体物理学和地球空间科学”项意图主管弗拉基米尔(Vladimir Papitashvili)说：“这是一块只专心于科学的大陆。在那里作业非常艰苦，环境条件存在着许多约束，但一起也使一些格外的科学研讨变成可能。”

一、外业观测（以中海达GPS为例）
 
外业观测主要分为以下几个步骤：
 
1、制定观测计划
 
2、准备仪器
 
3、外业观测
 
4、观测数据下载编辑
 
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中海达GPS静态测量—-控制网选点埋石
 
选点工作通常应遵守的原则是：
 
（1）控制点埋设根据测量精度及施工需求布设,同时方便静态GPS及全站仪观测,
 
（2）控制点位埋设在施工区域外缘,以不影响现有道路通行及施工测量人员安全为原则。
 
（3）为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交通便利，上点方便的地方。
 
（4）GPS网的点应有二点以上的点相互通视，有利于常规测量施测时的应用；
 
（5）点位应选在地面基础稳定，易于点保存的地点。
 
（6）点位应选易于安置接收设备、视野开阔的位置。视场周围15°以上不应有障碍物，以避免GPS信号被吸收或遮挡。
 
（7）点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不小于200米，远离高压输电线，其距离不得小于50米，以避免电磁场对GPS信号的干扰。
 
（8）点位附近不应有大面积水域或强烈干扰卫星信号接收的物体，以减弱多路径效应的影响。
 
高度截止角15°示意图：
 
 
 
 
1、制定观测计划
 
1.1 控制点观测计划
 
GPS静态控制网设计好坏，直接影响观测数据质量，GPS静态控制网设计，从以下几个角度考虑：
 
1、测区地形及精度要求
 
2、规范：《全球定位系统(GPS)测量规范》【GBT18314-2009】
 
3、实际作业经验
 
 
    GPS网应根据测区实际需要和布网状况进行设计。GPS网设计的出发点是在保证质量的前提下，尽可能地提高效率，努力降低成本。因此，在进行GPS的设计和测量时，既不能脱离实际的应用需求，盲目地最求不必要的高精度和高可靠性；也不能为追求高效率和低成本，而放弃对质量的要求。
 
总的有X个点，有N台仪器，需要分成Z个时段观测，每天观测几个时段，每个时段几点开机，几点关机，计划几天观测完成。
 
1.2 人员仪器车辆调度计划
 
为保证GPS外业观测作业的顺利进行，保障精度，提高效率，在进行GPS外业观测之前，应该编制好调度计划，避免现场临时调度人员、仪器耽搁时间。
 
比如有5台仪器，需要根据控制点分布位置以及车子数量，做好运送人员安排，以便提高效率，减少等待时间，确保观测质量。
 
观测第一个时段，5个人分别谁去几号点，开始观测，观测完成后，
 
观测第二个时段时，有两个人不动，另外三个人分别移到几号点，开始观测，观测完成后，
 
观测第三个时段时，有两个人不动，另外三个人分别移到几号点，开始观测，观测完成后，
 
观测第四个时段时，有两个人不动，另外三个人分别移到几号点，开始观测，观测完成后，
 
...
 
依次类推，把所有点为按质按量观测完。
 
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2、准备仪器
 
仪器主要准备：GPS接收机，转接头，基座，三脚架，钢卷尺，充满电的接收机电池。
 
静态观测，最少需要三台GPS接收机，越多越好，越多观测效率越高。
 
注意事项：
 
2.1、把GPS接收机调整为静态模式，采样间隔，设置为5s，高度截止角，设置为15°。
 
小型机，双击电源键确定。大型机，双击F1进入工作模式切换模式，单机切换为静态，按电源键确定。
 
设置OK以后关机，开机后仪器会使用静态模式，锁定卫星后，自动采集数据。
 
2.2、静态GPS作业实施前,先校核仪器固件准确性。基座光学对中器偏移值不应大于1.5mm、管水准气泡水平偏移不应大于20秒。
 
2.3、钢卷尺、转接头容易忘拿，出门前务必检查。
 
3、外业观测
 
外业观测对作业人员要求较低，只需做好以下几个事项就可以。
3.1、摆站：对中、整平
3.2、约定时间同时按电源键开机
3.3、量取仪器高
3.4、约定时间同时按电源键关机，观测约1h左右。
3.5、记录测站信息
 
 
静态数据测站信息填写说明：
 仪器编号: 机身编号(如:11601234)
 开机时间: GPS时间+8小时=北京时间
 测站点名: (字母+数字)四个字符(如:GP13)
 仪 器 高: 单位米(如:1.325)
 注意: 这四个信息是最基本的信息,一定要记录;当天数据当天编辑下载到电脑保存.
 
注意事项：
 
1、各测站的观测员应按计划规定的时间作业开机关机，确保同步观测。
 
2、同一观测时段中，接收机不得关闭或重启或进行其他任何设置。将每测段信息如实记录在GPS测量手簿 上。
 3.仪器工作过程中，作业人员对照指示灯（静态采集数据信号灯5s闪一次）工作状况说明，判断仪器是否正常工作。
 4、一个时段观测过程中，不得进行以下操作：关闭接收机，又重新开机;进行自测试;改变卫星高度角;改变数据采样间隔;改变天线位置;
 5、观测院在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器收到震动，防止人或其他物体靠近天线，遮挡卫星信号。
 6、接收机在观测过程，不应在接收机旁使用手机;
 
4、观测数据下载编辑
 
4.1、数据下载
 
当天观测完后，当天务必把观测的静态数据从接收机里下载到电脑上保存。
 
4.2、修改测站信息
 
根据外业手薄记录的测站信息，找到对应的观测文件，更改观测文件点名、仪器斜高。
 
参考视频：https://v.qq.com/x/page/i0176zlc16g.html
 
二、内业数据处理
 
 5、HGO软件处理流程
 
 
 
 
下面通过一个实例，重点讲解中海达静态后处理软件HGO解算静态数据的过程。
 
5.1 新建工程
 
 打开HGO数据处理软件
 
 
 新建项目
 
  “文件”→“新建项目” 进入工程设置窗口。输入“项目名称”，也可同时指定项目存放的文件夹，按“确定”完成创建新项目的工作。
 
5.2 项目属性编辑
 
  “文件”→“项目属性”，用户设置项目内容，主要是设置“限差”：
 
 
项目属性
 
5.3 设置坐标系统
 
  “文件”→“坐标系统设置”， 主要设置测区参考椭球、投影方法、参数，如图：
 
 
坐标系统设置
 
5.4 数据导入
 
创建完任务后开始加载GPS外业数据观测文件。“文件”→“导入”，如图所示：
 
 
 导入数据
 
数据导入后，软件会自动形成基线、同步环、异步环、重复基线等内容。
 
 
录入数据后的窗口
 
5.5 编辑文件信息
 
数据加载完成，点击“观测文件”，再点击右边的工作区“文件”选项卡，即可查询详细文件的列表。双击某行，可弹出编辑界面，输入GPS天线高、接收机类型等。如图。依照此方法完成录入或编辑所有文件的天线信息。
 
 
录入数据后的窗口
 
5.6 处理基线
 
数据加载完成，下一步处理基线，点击菜单“基线处理”→“处理全部基线”，软件将采用系统默认的基线处理设置，处理所有的基线向量。
 
处理过程可视化，整个基线处理的过程进度会有显示。另外从“基线”列表中也可以看到每条基线的处理状态。
 
 
 基线处理过程
 
全部基线向量处理完后，网图中的基线由原来的浅灰色变为深绿色，基线窗口列表列出所有基线解的情况，如图所示：
 
 
基线处理结果
 
基线处理合格后，检查重复基线，同步环、异步环是否合格？
 
若不合格，需要处理构成重复基线、同步异步环的基线，直到全部基本合格，或者在本次测量精度范围之内。
 
一般基线大部分合格，如有不合格的再单独处理。
 
    重点笔记——不合格基线处理的方法：
 
1.减小高度截止角
 
2.调整采样间隔
 
3.尝试GLONASS不参与解算，或BDS不参与解算、或单GPS解算。
 
4.调整基线残差序列。
 
  基线残差序列处理方法：
 
1.把波动较大的卫星号去除，
 
2.把偏离中线较大的卫星去掉，
 
3.去掉卫星信号质量差的卫星。
 
再次解算！再次处理！直到重复基线、同步环、异步环全部合格为止。
 
5.7 平差前的一些设置
 
基线处理合格后，需要对基线处理成果进行检核。
 
然后进入网平差准备。
 
在树形视图区中切换到“点”，确定哪些站点是控制点。在右边工作区点“站点”，选中站点，点击右键菜单，选择“转为控制点”，这些点会自动添加到“控制点”列表。如图：
 
 
观测站点设置为控制点
 
双击某站点进行输入。
 
 
控制点信息编辑
 
同理将所有的已知点坐标都编辑输入完毕。
 
点击菜单“网平差”→“网平差设置”，
 
 
设置平差参数
 
5.8 执行网平差
 
点击菜单“网平差”→“平差”，见图：
 
 
 平差工具
 
一般选“全自动平差”。软件会自动根据起算条件，进行自由网平差、WGS84约束平差、当地三维约束平差，以及二维约束平差，并生成平差结果列表。您可选择想要查看的结果，点击“生成报告”,即可查看。
 
5.9 成果输出
 
点击"网平差"，选"平差报告设置"，选择和指定输出内容及格式。
 
 
平差报告设置界面
 
以生成HTML格式报告为例，在平差工具中点“生成报告”，即可导出一个HTML报告形式相应的平差报告了。
 
 
 
 
生成网平差报告
 
至此，一个完整的GPS几台测量基线解算成果，网平差，以及平差后的坐标成果都已经完成。
 
检查结果报表，编辑文档、打印出图。