关于《GNSS测量与数据处理》实习的几点思考

常亮

摘 要

本文针对上海海洋大学开设的《GNSS测量与数据处理》实习课程的教学方法与内容进行了几点思考，希望借此提高同学们在实习课程中的参与度，以及提高对实习任务的认识与理解。同时，希望在顺利完成实习工作的同时，也能将实习成果的质量加以提升，提高学生对本专业实习的兴趣与热情。

关键词

GNSS;实习;思考

中图分类号： P228.4-4;G642          文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 18 . 26

0 前言

从20世纪90年代以来，以全球定位系统（GPS）等为代表的空间对地观测技术的正式运行和实施，给包括大地测量在内的多个领域带来了巨大变革。随着空间技术的进一步发展，目前已形成包括GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO和我国的北斗卫星导航系统（BDS）为主的GNSS系统。特别是我国的BDS系统，随着我国科学技术的发展，以及科研人员的长期奋斗，在GNSS系统中的可靠性与地位逐渐得到提升。GNSS技术除了应用于传统的大地测量和军事领域外，在海洋领域也发挥了越来越大的作用。为此，上海海洋大学已正式在最新一版的本科教学大纲中将《GNSS测量原理与应用》作为海洋技术专业（包含海洋信息和海洋测绘两个专业方向）的专业必修课程。与此同时，为进一步巩固学生在专业理论课程的学习与理解，还同步开设了对应的实习课程。

本文主要致力于针对开设的实习课程《GNSS测量与数据处理》的实习内容设置进行几点思考，并调整相应的实习教学与改革方案，以期通过更好的实习方案，来促进学生对课堂理论知识的进一步认识与理解，从而提高《GNSS测量原理与应用》以及相关课程的教学质量。

1 实习教学大纲

1.1 课程目标

（1）培养学生的动手操作GNSS观测仪器和设备的能力，使学生能够通过实践操作方式，对今后工作中可能遇到的问题，以及在工作过程中如何和他人进行有效合作与沟通。

（2）基于之前《GNSS测量原理与应用》理论课程的教学，培养学生运用理论知识解释GNSS仪器测量过程中的各种现象与结果的能力，以及对遇到的可能问题进行思考和解释。

（3）具备分析GNSS观测数据的能力，并针对观测方案的设置有较为深刻的认识。

（4）具备对GNSS观测数据进行处理的能力，并可以基于仪器自带的数据处理软件，获取测量结果并进行精度评定。

（5）通过对GNSS的实习过程，对今后的GNSS技术发展以及自身对该技术的认识进行总结，深刻体会传统和现代测量技术的各自特点。

1.2 实习课程的实施过程及考核

本课程将以海洋信息和海洋测绘专业为单位分开进行指导实习，原因是专业的侧重点有所不同。海洋信息更注重对GNSS技术的认识与了解，以及今后的可能应用领域;而海洋测绘专业则更加侧重于对仪器的认识、操作，以及对数据处理能力等方面的培养。因此，从某个角度上看，该课程更多要求海洋测绘专业的学生加强对相关知识的认识和理解。

针对每个班级，我们要求以5～6人形成一个小组，然后以小组为单位来完成实习课程。每组均需要进行GNSS仪器的静态测量和动态测量观测，需要理解不同测量方式的原理，以及熟悉各自方法的特点。此外，为了检查每个小组的实习进展，需要指定一名同学作为组长或负责人，每天向指导老师汇报当天的实习任务进展，取得的成绩，以及可能遇到的问题。同时，实习指导教师也将定期前往实习地点进行考察，以更好地进行沟通。

《GNSS测量与数据处理》的课程考核将主要包括以下几个方面：（1）实习过程中的出勤等表现：是否遵守约定的纪律，积极主动地参与实习;（2）指导老师进行任务抽查时的实习进度是否与安排一致;（3）仪器保护与操作是否得当;（4）实习任务的完成情况，以及实习报告的质量。最后的实习成绩设定的权重为：实习考勤占20%，野外数据采集质量与数据处理结果占40%，综合实习报告质量占40%。

1.3 实习课程的教学内容

（1）首先安排一天时间赴中国科学院上海天文台佘山观测站进行校外考察，考察主要内容包括：参观了解GNSS永久跟踪站上海站（SHAO）的运营、维护、数据处理、数据分发等情况;参观世界先进的天马望远镜，了解其在空间对地观测中的作用，及其工作原理。然后结合校外实习内容，每人撰写参观感想一份。

（2）进行校内GNSS观测实习。在分组设置完成后，进行GNSS观测设备的集中操作培训。然后各小组根据任务设置与安排，结合选点的环境要求，进行校内测量路线控制点的选取，并用水泥钉进行固定和标记。

（3）分别进行静态观测和动态观测的数据采集工作。首先通过观测仪器的手簿对仪器高、天线类型等基本属性进行设置，然后依据实验指导手册进行规范操作与数据观测。

（4）对采集好的数据进行保存和数据处理，最后提交实习报告的同时，还需要提交靜态观测模式下的rinex格式的观测数据文件一份，以及动态观测时基于各测量点的实习区域地形图一份。

2 实习课程教学的几个设想

在以往的实习过程中，存在实习任务布置时数据采集结果与范围大量重复的情况，为了让同学们更好地认识实习成果的作用，我们将对今后的实习增加以下几点要求和限制：

（1）各小组自行布设的GNSS控制点必须要与学校已有的校内控制网进行联测，并通过静态观测，对数据进行解算和平差后给出各控制点的具体坐标。

（2）进行动态观测时，根据小组的数量，规定好每个小组的实习观测范围，并要求实习范围相邻的小组进行协商和沟通后，避免同一地物在不同组中进行重复观测。

（3）对实习结果参考标准的统一。在动态观测过程中，要求每个小组对动态GNSS观测的地形图结果均换算到指定的校级控制网上，并将所测量的地形图结果绘制在CAD软件中。

（4）利用实习最后一天的时间，要求各个小组协同合作，将各小组的结果进行综合整理，绘制整个校区的基于GNSS的大比例尺地形图。

3 结论

本文结合对以往《GNSS测量与数据处理》实习课程实习成果整理上存在的不足，提出了几点思考和举措，以期进一步培养学生们对GNSS设备的动手操作能力，以及提高学生在实习过程的遇到问题的解决能力。而且，通过对实习成果的综合整理，这将有助于加深学生对自身劳动成果的珍惜，并进一步借此提升实习成果的质量。