GPS测量技术在工程测绘中的应用
《GPS测量原理及应用》武大第三版-复习资料
第一章绪论 1. GPS系统包括三大部分：空间部分——GPS卫星星座，地面控制部分——地面监控系统，用户设备部分——GPS信号接收机。 2 .GPS卫星星座部分：由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座，记作（21+3）GPS星座。24颗在轨卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55°，各个轨道平面之间相距60°。在地球表面上任何地点任何时刻，在高度角15°以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达9颗卫星。 3. GPS卫星的作用：第一，用L波段的两个无线载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号。第二，在卫星飞越注入站上空时，接收由地面注入站用S波段发送到卫星的导航电文和其他有关信息，并通过GPS信号电路，适时地发送给广大用户。第三，接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令，适时地改正运行偏差或启用备用时钟等。 4. 地面监控系统：1个主控站（美国科罗拉多）3个注入站（阿森松岛,迪哥加西亚岛，卡瓦加兰）5个监控站（1+3+夏威夷） 5. GPS信号接收机的任务是：能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。 6. GPS系统的特点：定位精度高，观测时间短，测站间无需通视，可提供三维坐标，操作简便，全天候作业，功能多，应用广。 7. GPS系统的应用前景:①用于建立高精度的国家性大地测量控制网，测定全球性的地球动态参数②用于建立陆地海洋大地测量基准，进行高精度的海岛陆地联测以及海洋测绘③用于监测地球板块运动状态和地壳形变④用于工程测量，成为建立城市与工程控制网的主要手段⑤用于测定航空航天摄影瞬间的相机位置. 8. 我国的GPS定位技术的应用和发展情况：在大地测量方面，利用GPS技术开展国际联测，建立全球性大地控制网，提供高精度的地心坐标，测定和精化大地水准面；在工程测量方面，应用GPS静态相对定位技术，布设精密工程控制网，用于城市和矿区油田地面沉降监测、大坝变形监测、高层建筑变形监测、隧道贯通测量等精密工程；在航空摄影测量方面，我国测绘工作者也应用GPS技术进行航测外业控制测量、航摄
GPS测量原理及应用题库
G P S测量原理及应用题 库 Revised final draft November 26, 2020
GPS 一、单选题 1、GPS卫星星座配置有（ D ）颗在轨卫星。 A. 21 B. 12 C. 18 D. 24 2、UTC是指（ C ）。 A. 协议天球坐标系 B. 协议地球坐标系 C. 协调世界时 D. 国际原子时 3、AS政策是指（ D ）。 A. 紧密定位服务 B. 标准定位服务 C. 选择可用性 D. 反电子欺骗 4、GPS定位中，信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和（ A ）影响。 A. 多路径效应 B. 对流层折射 C. 电离层折射 D. 卫星中差 5、一般地，单差观测值是在（ A ）的两个观测值之间求差。 A. 同卫星、同历元、异接收机 B. 同卫星、异历元、异接收机 C. 同卫星、同历元、同接收机 D. 同卫星、异历元、异接收机 6、双差观测方程可以消除（ D ）。 A. 整周未知数 B. 多路径效应 C. 轨道误差 D. 接收机钟差 7、C/A码的周期是（ A ）。 A. 1ms B. 7天 C. 38星期 D. 1ns
9、在GPS测量中，观测值都是以接收机的（ B ）位置为准的，所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。 A、几何中心 B、相位中心 C、点位中心 D、高斯投影平面中心 10、岁差和章动旋转变换是用于哪两个坐标系之间的转换（ A ）。 A、瞬时极天球坐标系与平天球坐标系 B、瞬时极天球坐标系与平地球坐标系 C、瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系 D、平天球坐标系与平地球坐标系 11、GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据，采用（A ）的方法，确定待定点的空间位置。 A、空间距离后方交会 B、空间距离前方交会 C、空间角度交会 D、空间直角坐标交会 12、根据GPS定位原理，至少需要接收到（B ）颗卫星的信号才能定位。 A、5 B、4 C、3 D、2 13、在以下定位方式中，精度较高的是（C ）。 A、绝对定位 B、相对定位 C、载波相位实时差分 D、伪距实时差分 14、GPS技术给测绘界带来了一场革命，下列说法不正确的是（A） A、利用GPS技术，测量精度可以达到毫米级的程度 B、与传统的手工测量手段相比，GPS技术有着测量精度高的优点 C、GPS技术操作简便，仪器体积小，便于携带
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一、单选题（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为正确答案的题号，填入题干的括号内。多选不给分。每题2分，共20 分）。 1、GPS卫星星座配置有（ D ）颗在轨卫星。 A. 21 B. 12 C. 18 D. 24 2、UTC是指（C ）。 A. 协议天球坐标系 B. 协议地球坐标系 C. 协调世界时 D. 国际原子时 3、AS政策是指（ D ）。 A. 紧密定位服务 B. 标准定位服务 C. 选择可用性 D. 反电子欺骗 4、GPS定位中，信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和（ A ）影响。 A. 多路径效应 B. 对流层折射 C. 电离层折射 D. 卫星中差 5、一般地，单差观测值是在（A ）的两个观测值之间求差。 A. 同卫星、同历元、异接收机 B. 同卫星、异历元、异接收机 C. 同卫星、同历元、同接收机 D. 同卫星、异历元、异接收机 6、双差观测方程可以消除（ D ）。 A. 整周未知数 B. 多路径效应 C. 轨道误差 D. 接收机钟差 7、C/A码的周期是（ A ）。
A. 1ms B. 7天 C. 38星期 D. 1ns 9、在GPS测量中，观测值都是以接收机的（ B ）位置为准的，所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。 A、几何中心 B、相位中心 C、点位中心 D、高斯投影平面中心 10、岁差和章动旋转变换是用于哪两个坐标系之间的转换（A ）。 A、瞬时极天球坐标系与平天球坐标系 B、瞬时极天球坐标系与平地球坐标系 C、瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系 D、平天球坐标系与平地球坐标系 1．GPS广播星历中不包含…………………………………………………………（） GPS卫星的六个轨道根数GPS观测的差分改正 GPS卫星钟的改正GPS卫星的健康状态 2．以下哪个因素不会削弱GPS定位的精度………………………………………（） 晴天为了不让太阳直射接收机，将测站点置于树荫下进行观测 测站设在大型水库旁边 在SA期间进行GPS导航定位 夜晚进行GPS观测 3．GPS卫星之所以要发射两个频率的信号，主要目的是………………………
GPS测量技术在工程测量中的应用研究 阙清林
GPS测量技术在工程测量中的应用研究阙清林 发表时间：2019-09-10T08:55:40.530Z 来源：《建筑实践》2019年第11期作者：阙清林 [导读] 需要人们给予GPS技术更多的重视，进一步扩大GPS技术在工程建设中的应用范围。 深圳市纳博旺勘测有限公司广东深圳 518100 摘要：测量工作是工程建设中非常重要的一项工作，而GPS技术又是工程测量工作中非常重要的一个测量手段，具有易操作、效率高且精度也较高等诸多优势，在工程测量工作中对GPS技术展开科学且有效地应用，在提升工程施工质量方面发挥着非常积极的作用，因此，需要人们给予GPS技术更多的重视，进一步扩大GPS技术在工程建设中的应用范围。 关键词：工程测量; GPS技术; 应用; 精度分析; 前言： 如今伴随着我国经济的不断发展，各项建筑工程也得到了非常广阔的发展空间，测量工作作为工程建设中非常重要的一项工作，在确保建筑工程施工质量方面发挥着非常重要的作用，因此，需要人们给予测量技术更多的重视，本文以GPS技术为例，讲述了工程测量中GPS技术的一些具体应用，对其精度进行探讨，为人们更好地展开工程测量工作提供一些建议。 1 工程测量中GPS技术的应用 1.1 公路测量中的一些应用 因为公路工程的施工环境相对比较复杂，实际测量工作也有很大的难度，在公路工程测量中对GPS技术展开科学的应用可以帮助人们解决很多问题。现如今公路测量工作更多的是借助计算机来展开相关测绘以及设计工作，可以通过对GPS展开应用来进行测控网的建立，然后便可以借助静态或者是动态方法来进行测量工作，这样可以很大程度上提升处理数据的效率，同时，也可以让处理结果变得更加真实可靠，为日后公路工程的精准施工奠定科学的数据基础。 1.2 在矿山测量中的应用 如今我国的土地资源非常紧缺，特别是很多城市还在大规模扩张的前提下，很多时候都需要展开围垦建设工作，而在围垦建设中不可避免的需要展开水上作业，此时传统的测量方法已经不能发挥出作用，因此便需要对GPS技术展开应用，不管是对钻孔剖面点以及地形展开测量工作、坐标放样、求测工作或者是地质填图以及工程作业调度工作，GPS技术都在其中发挥着不可替代的作用。 1.3 在水利工程中的应用 在展开水利工程施工工作之前，务必要对水下的各类数据展开确认工作，该项工作的质量好坏将会直接影响到水利工程的后期建设以及整体工程质量，一般情况下选用六分仪、全站仪等设备来展开相关测量工作，但是水下地形和地上地形有很多不一样的地方，采用传统方法展开测量工作不可避免地会受到多方面的限制，从而测量的数值可能会和实际有较大的差距，因此需要人们对GPS技术展开应用工作，即使是在非常恶劣的天气下，人们也可以借助GPS-RTK测量技术来对水下地形展开大面积的测量工作，从而获得地形相关数据。借助该技术可以得出非常精准的数据，通过对这些数据展开相应的处理工作可以让这些数据最终成为水利工程施工工作中的一个重要施工依据，并且获得非常精准的地下地形图像，这样不仅可以很大程度上提升测量精准度，并且起到节省财力以及人力的效果[1]。 1.4 虚拟现实技术的相关应用 很多时候在展开工程测量工作时并不需要进行现场测量工作，因为很多工程的实际施工环境都有很强的复杂性，不可避免地会出现各类安全事故，借助GPS技术中的虚拟现实技术便可以对不同施工环境展开测量工作，从而起到有效规避施工风险的效果。借助计算机网络可以对工程测量环境展开模拟处理，然后将得出的数据以三维立体图像的方式来展现出来，帮助人们对工程测量流程展开科学的制定。与此同时借助虚拟现实技术还可以帮助人们进行可靠并且安全的工程测量方案的制定，从而有效提升测量效率。 2 工程测量中GPS技术精度分析 2.1 卫星影响 GPS技术借助卫星提供的相关数据以及位置来展开工作，因此卫星的定位精度必然会对测量结果造成比较大的影响，现阶段人们会用到的单点定位方法会致使最终测量结构出现一定范围的误差，这种误差也就会导致测量精度不能得到保证，为了有效解决该问题需要人们对区域性的GPS跟踪网展开具体的应用工作，并且对卫星轨道展开跟踪以及确定工作。因为单点定位得出的结果具备比较低的精度，因此可以暂时忽略轨道误差，将电文获得轨道作为标准，真正确保跟踪坐标的精度[2]。 2.2 接收设备影响 接收设备在展开信号接收工作时，其中心位置会遭受方向变化以及输入强度变化带来的影响，结果会导致理论位置和实际位置存在着差异，另外接收设备的精度也会受到接收机位以及天线相位的影响，这一系列的影响因素最终都会导致测量精度受到影响。因为测量精度会受到来自多方面因素的影响，需要在展开测量工作之前对天线相位以及中心位置检查，确保其可以满足测量要求，然后再正式开展测量作业。另外，还需要对不同设备的实际野外作业性能展开检查工作，确保这些设备在多种不同测量环境下都可以得到正常使用。需要综合考虑精度和量程之间关系，不同测量时间的温度变化以及设备在不同环境下的温度变化等影响因素，从而真正确保测量结果的精度[3]。 2.3 卫星传播影响 卫星信号在具体的传播过程中会受到多方面的影响，例如，测量站周围存在有反射物质、电离层具备弥散特性、大气层出现折射现象等，这些因素都非常有可能让卫星信号的实际传输路径出现变化，进而影响到卫星信号的传播速度，最终让测量结果的实际精度也受到影响，因此需要更多的重视卫星信号传播过程，在实际的操作过程中可以选择多路径传播或者是其他的方式，有效降低传播误差，让测量精度可以得到精准的控制[4]。 3 进一步提升GPS技术应用范围的建议 第一，对工程技术人员展开培训工作，通过科学有效地培训让技术人员可以对GPS技术有一个更为科学并且完整的了解，让他们具备对GPS技术展开应用的能力。第二，进一步增加对GPS技术的相关宣传工作，GPS技术具有操作简单、精度高等诸多优势，通过对GPS技术展开宣传可以让所有工作人员充分意识到的GPS技术的优势并且积极学习GPS技术的相关使用方法。第三，端正相关工作人员的实际工作态度，有效防止各类误差的产生，GPS技术在应用中其精度不可避免地会受到多方面的影响，因此需要每一个人都可以充分意识到自己
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ＧPS 一、单选题 1、GＰS卫星星座配置有（ D )颗在轨卫星。 Ａ． 2１?Ｂ. 12 C． 18 D． 24 2、ＵＴC是指（ C ）。 A. 协议天球坐标系B．协议地球坐标系 C．协调世界时?Ｄ. 国际原子时 3、AＳ政策是指（ D )。 Ａ. 紧密定位服务?B．标准定位服务 C．选择可用性???Ｄ. 反电子欺骗 ４、GＰＳ定位中，信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和( Ａ）影响。 A. 多路径效应 B. 对流层折射 C. 电离层折射?D．卫星中差 5、一般地,单差观测值是在（Ａ )的两个观测值之间求差。 A. 同卫星、同历元、异接收机?Ｂ．同卫星、异历元、异接收机 C. 同卫星、同历元、同接收机?? D. 同卫星、异历元、异接收机 ６、双差观测方程可以消除( D )。 A. 整周未知数? B. 多路径效应 C. 轨道误差?? D. 接收机钟差 7、C／Ａ码的周期是( A )。 A．1mｓ? B. ７天?Ｃ. ３8星期?Ｄ. 1ns 9、在GPS测量中,观测值都是以接收机的( Ｂ）位置为准的,所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。 A、几何中心 B、相位中心 C、点位中心Ｄ、高斯投影平面中心 １0、岁差和章动旋转变换是用于哪两个坐标系之间的转换( A ）。 A、瞬时极天球坐标系与平天球坐标系 B、瞬时极天球坐标系与平地球坐标系 Ｃ、瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系 D、平天球坐标系与平地球坐标系 11、GＰS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据，采用（A ）的方法,确定待定点的空间位置。 A、空间距离后方交会?Ｂ、空间距离前方交会 C、空间角度交会? D、空间直角坐标交会 1２、根据GＰS定位原理,至少需要接收到(B )颗卫星的信号才能定位。
GPS测量原理及应用
《GPS测量原理及应用》学习指导 一、控制网执行的技术标准 1、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314—2001），中华人民共和国国家标准； 2、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）,中华人民共和国国家标准； 3、技术设计书。 二、使用仪器 测量采用的GPS接收机型号及其标称精度。 三、布网方案 1、布网要求 GPS网相邻点间基线中误差按下式计算： 式中(mm)为固定误差；(ppm)为比例误差系数；(km)为相邻点间的距离。GPS-E级网的主要技术要求应符合表1规定。相邻点最小距离应为平均距离的1/2～1/3；最大距离应为平均距离的2～3倍。 (mm) (1×10-6)
注：当边长小于200m时，边长中误差应小于20mm。 2、布网原则与网形设计 （1）GPS网应根据测区实际需要和交通状况进行设计。GPS网的点与点间不要求每点 （4）为求定GPS点在54北京坐标系中的坐标，应与当地54北京坐标系中的原有控制点联测，联测总点数不得少于3个。 （5）为了求得GPS网点正常高，应进行水准测量的高程联测，高程联测采用等级水准测量方法进行，联测的GPS-E级控制点且应均匀分布于网中。
四、选点与标石埋设 1、选点 在了解任务、目的、要求和测区自然地理条件的基础上，进行现场踏勘，最后进行选点。选点应符合下列要求： （1）点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其它测量手段进行扩展与联测； （2）点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于安全作业； （3）点位应便于安置接收设备和操作，视野应开阔，视场内周围障碍物的高度角一般应小于15°； （4）点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m，并应远离高压输电线其距离不得小于50m，以避免周围磁场对卫星信号的干扰； （5）点位附近不应有对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减少多路径效应的影响； （6）交通应便于作业，以提高作业效率； （7）应充分利用符合上述要求原有的控制点及其标石，但利用旧点时应检查旧点的稳定性、完好性，符合要求方可利用； （8）选好点后应按合理的方法给GPS点编号。 此外，有时还需考虑测区内的通讯设施、电力供应等情况，以便于各点之间的联络和设备用电或充电。 综上所述，结合测区的实际情况， GPS控制点宜布设在较高的永久性建筑物、山顶及其它符合要求的地方，或已成型的较宽的城市主干道、路口或其它较开阔而又稳固的建（构）筑物上。
GPS在工程测量中的应用研究
武汉大学 毕业设计（论文）题目：GPS在工程测量中的应用研究 专业：摄影测量与遥感技术 学院：武汉大学测绘学院 学号：201063173037 姓名： guowenlong 论文指导教师：唐雪华
摘要 众所周知GPS(RTK)的问世，为测绘工作带来了巨大的变化，它打破了传统的测量模式，具有很多优点，如精度均匀、效率高、实时性等优点。和常规测量相比它不需要遵循分级布网、逐级控制的原则，从而简化了控制测量的繁锁工作,而且在地物障碍造成的难通视地区，只要能满足它的基本工作条件， GPS（RTK）就能轻松快速的进行高精度定位作业。GPS（RTK）技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小。它不但打破了内外业的界线，减少了测量工作流程，而且从首级控制到最终成图，实行一体化作业，从而大大减轻了室外作业的强度，缩短了成图周期。但同时也受到卫星、天空环境、高程异常等的限制，随着GPS技术的发展和完善，这些问题将会逐步得到解决。本文论述了GPS(RTK)的组成、基本原理、作业流程，同时结合它在测绘工程中作业的例子，通过对其数据进行精度分析，进而说明GPS（RTK）在测量中得到了广泛的应用。 GPS是当今信息社会最活跃，发展最快的科学技术之一，并且GPS与GIS的两者有机结 合将成为人们收集、处理信息最强有力的工具。GPS技术已渗透到土地测绘当中并发挥着重 要作用。本文在综述了GPS在地籍测量中的应用，同时分析了利用GPS RTK技术进行勘测定 界放样的有效性和实用性分析，最后指出了GPS在土地测绘中的应用前景。 关键词：GPS，原理；测量；应用
目录 摘要.............................................. 错误！未定义书签。Abstract ......................................... 错误！未定义书签。 第1章绪论 (1) 1.1引言 (1) 1.2研究的背景及意义 (2) 1.3国内外研究现状 (2) 1.4在实测中仍有一些限制和缺点 (3) 第2章GPS测量原理及其技术概述 (4) 2.1GPS的应用及发展前景 (4) 2.2GPS系统构成 (5) 2.2.1空间星座部分 (5) 2.2.2地面监控部分 (5) 2.2.3用户设备部分 (6) 2.3GPS测量的原理 (6) 2.4GPS高程测量 (8) 2.4.1GPS高程测量原理 (8) 2.4.2高程系统之间的转化 (8) 2.5坐标系统及选择 (10) 2.5.1坐标系 (10) 2.5.2坐标转换 (11) 2.6本章小结 (13) 第3章RTK测量原理及其概述 (14) 3.1 GPS（RTK）基本介绍 (14) 3.1.1 GPS（RTK）的组成及基本原理 (14) 3.1.2 GPS（RTK）的作业流程 (15) 3.2RTK系统的优越性 (16) 3.3RTK网 (17) 3.4RTK误差来源 (17) 3.4.1RTK定位的误差 (17) 3.4.2同仪器和GPS卫星有关的误差 (17) 3.4.3同信号传播有关的误差 (17) 3.5本章小结 (18) 第4章GPS布网的方案研究 (18) 4.1起算点的影响因素 (18) 4.1.1起算数据的检验方法 (19) 4.1.2起算点精度对平面精度的影响 (19) 4.1.3讨论与结论 (20) 4.2GPS布网 (20) 4.3观测时间 (21) 4.4多路径效应 (22)
GPS测量原理与应用期末考试复习
GPS测量原理及应用期末考试复习 第一章绪论 1.简述GPS系统的特点有哪些？ ①定位精度高②观测时间短③测站间无需通视④可提供地心坐标 ⑤操作简便⑥全天候作业⑦功能多、应用广 2.GPS定位系统由哪几部分组成的？各部分的作用是什么？ 整个GPS系统，它包括三部分： （1）空间部分—GPS卫星及其星座（2）地面控制部分—地面监控系统（3）用户设备部分—GPS信号接收机。 作用：（1）①连续不断向地面发送GPS导航和定位信号； ②接收地面站的指令，修正轨道偏差并启动备用设备； ③接收地面站发来的导航电文和其他信号； （2）地面监测系统由一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。 主控站：①收集数据：收集本站及各监测站获得的各种数据； ②处理数据：处理收集的数据，按一定格式编制成导航电文； ③监测协调：控制和协调监测站、注入站和卫星的工作； ④控制卫星：修正卫星的运行轨道，发送启动备用设备指令。 注入站：将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。 监测站：接收卫星信号，为主控站提供卫星的观测数据。 （3）捕获卫星信号，（计算出测站的三维位置，或三维速度和时间）达到导航和定位的目的。 第二章坐标系统和时间系统 1.GPS 定位对坐标系有何要求？ （1）需把卫星与地面点的位置统一在一个坐标系内； （2）需采用空间直角坐标系，以便于天球与地球坐标系进行转换； （3）天球与地球坐标系的建立上应具有简便的变换关系。 2.定义一个空间直角坐标系条件有哪些? （1）坐标原点的位置（2）三个坐标轴的指向（3）长度单位 3.WGS-84空间直角坐标系的几何定义？ 原点：地球的质心； 三轴指向：Z轴——国际时间局（BIH ）1984.0定义的协议地球极（CTP，Conventional Terrestrial Pole）方向； X轴——相应零子午面和赤道的交点（经度零点）； Y轴——构成右手坐标系。 4、简述定义时间系统和时间尺度的条件分别是什么？ 定义时间系统的条件：尺度(时间单位)；原点(历元) 定义时间尺度的条件：周期运动；该周期是连续稳定的；该周期可被观测和实验复现。 第三章卫星运动基础及GPS卫星星历 1、开普勒轨道6参数分别是什么？各参数的作用？ ①轨道椭圆长半径a②轨道椭圆第一偏心率e；a ,e 确定轨道椭圆形状和大小。 ③升交点赤经：升交点与春分点所对应的地心夹角称升交点赤经Ω④i轨道面倾角：卫星轨道平面与地球赤道面之间的夹角。Ω,i确定了卫星轨道平面与地球体之间的相对定向。
GPS测量原理与应用实习报告
淮海工学院实习报告书 题目： GPS测量原理与应用实习 学院：测绘工程学院 专业：测绘工程 班级：D测绘131 姓名：戴峻 学号： 2013132911 2015年12 月30 日
实习报告评阅书 学生姓名：戴峻学号： 2013132911 班级：D测绘131 实践教学环节名称： GPS测量原理与应用实习 教学时间：2015年12 月 1 日-2015年12月15 日 指导教师评语： 实习报告成绩： 指导教师(签字)： 2016年1月5 日
目录 1、实习目的 (4) 2、实习成员 (4) 3、实习地点 (5) 4、实习原理 (5) 5、实习内容 (6) 5.1G P S静态测量 (6) 5.1.1仪器设备 (6) 5.1.2布网方案 (6) 5.1.3选点原则 (8) 5.1.4外业观测 (9) 5.1.5内业处理 (10) 5.1.6注意事项 (23) 5.2g o a n d s t o p测量 (24) 5.2.1仪器设备 (24) 5.2.2作业过程 (24) 5.2.3内业处理 (25) 5.2.4注意事项 (27) 5.3G P S R T K动态测量 (28) 5.3.1仪器设备 (28) 5.3.2R T K技术原理 (28) 5.3.3外业采集 (29) 5.3.4内业处理 (31) 5.3.5注意事项 (35) 6、实习体会 (36) 附表一：G P S观测手簿记录表 (42) 附表二：点之记 (43)
1、实习目的 G P S课程实习的意义是对《G P S原理及应用》课程有深入的了解，对G P S外业数据采集以及内业数据处理有一定的了解。掌握G P S静态数据采集、静态数据处理、G P S-R T K外业测量。通过实习进一步深入了解G P S原理以及在测绘中的应用,巩固课堂所学的知识.熟练掌握G P S仪器的使用方法,学会G P S进行控制测量的基本方法并掌握G P S数据处理软件的使用方法，把理论知识与实践相结合近一步巩固所学知识。了解G P S原理以及在测绘中的应用，能够用有关理论指导作业实践，做到理论与实践相统一，提高分析问题、解决问题的能力，从而对控制测量学的基本内容得到一次实际应用，使所学知识进一步巩固、深化。 2、实习成员 我们专业一共有14个人，所以分为三个小组。 组织人：李微晓 第一小组成员：刘欣、戴峻、周聪、于健锋、吴开明组长：刘欣 第二小组成员：丁德军、钱小培、于伟鹏、刘先锋
GPS测量技术在工程测量中的应用 罗欢
GPS测量技术在工程测量中的应用罗欢 发表时间：2017-09-26T15:08:00.100Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第10期作者：罗欢[导读] GPS技术就是人们所说的全球定位系统,这一系统最早是20世纪70年代研发出来的。 摘要：工程测量技术是保证工程建设质量、提高工程建设效率的重要基础，直接影响着工程正常的建设进度和工作质量水平。随着现代信息技术和数字技术的广泛应用和推广，GPS在工程测量中的应用越来越广。本文对GPS技术的特点进行了总结分析，并就GPS技术在矿山工程测量中的应用进行了总结，从而为GPS的实际应用提供有效参考。关键词：GPS测量技术；工程测量；应用 1导言 GPS技术就是人们所说的全球定位系统,这一系统最早是20世纪70年代研发出来的,一开始GPS技术主要运用的领域是军事领域,目前全球定位系统的研制工作主要分3个阶段。全球定位系统是以卫星为无线通讯基础,能够24h进行定位服务,其范围可以覆盖全球,再加上全球定位系统自身具备非常好的保密性,抗干扰性也非常强,所以广泛地运用在我国的工程测量领域中。2GPS测量技术相关概念 2.1GPS的组成 GPS是由三部分组成的，分别是观测卫星、监控系统和卫星接收设备这三部分组成，这三部分之间的关系很重要，只有三个方面都能够健康的运行，GPS才能发挥它应有的作用。先从观测卫星说起，观测卫星是我们发射到太空当中的，以前受限制于科学技术，只有一颗或者几颗卫星，这样的话一旦卫星出现故障，我们就很难接收到信息，对我们的生产生活很不利。但是随着科学技术的发展，我们的技术足以发射更多的卫星，所以现在我们的卫星不是以颗来计数，而是以群来计数，国家现在拥有自己的卫星群，这样就提高了GPS的可用度，出现故障而导致无法使用的概率很小很小，所以现在GPS的使用非常广泛。监控系统和卫星接收设备都是地面上的，这两者是来监控卫星的运行情况和接受卫星传回来的信息，并且做出相应处理，据此提供给人们相关的信息。以前一开始GPS是用来定位的，现在GPS更广泛的被应用到各行各业中去，对我们的产业发展起到很大的促进作用。 2.2GPS测量技术 GPS测量技术都是通过GPS传回来的信息进行分析、运算出来的，对于传统的测量技术来说，GPS测量技术更加的高效。人们只需要把卫星传回来的数据进行整理、分析就能够得出人们所需要的数据。这样的测量技术可以随时进行，而且缩短了测量的时间，传统的测量技术都是人工测量，对于一些比较险要的工程，人们测量时是需要耗费大量的时间的，现在人们只需要坐在设备旁边对卫星传回来的数据分析、整理就可以得到我们想要的结果。这样就大大节省了测量所需要的时间，对建设工程来说是很有利的，这样可以缩短工期，节省成本，对建设单位来说是有好处的，无形中就节约了生产成本，提高了企业的利润。 2.3GPS测量技术的优点 GPS测量技术的应用对我们的建筑工程来说有很大的帮助，大大促进了工程的进行，有效的缩短了工期，下面我们具体说说GPS测量的优点。（1）快速确定位置：GPS测量技术可以迅速的确定位置，工作人员只需要把卫星传回来的数据进行分析、整理就可以得出来，节省了很多的时间。在传统的测量技术中，都是工作人员拿着测量工具实地测量，这样耗费的时间就会很长，而且有的地方可能地势很险要，测量起来难度可能会很高，GPS测量技术解决了人们这方面的难题，给技术工作人员带来了福音。快速确定位置，节省了时间，这样就减少了人力的耗费，降低了生产成本，提高了企业的利润。（2）测量精度高：现在的卫星定位技术已经发展的较为成熟，精确度也在不断提高，现在卫星定位的精确度已经到了毫米级的静态定位精度和厘米级的动态定位精度。相对于传统的测量技术来数，这样的精确度已经是很高效的了，传统的测量技术都是通过测量工具进行实地测量，工作人员难免会出现失误，还有就是就算工作人员非常细心，也会存在误差，建筑工程在测量的时候一般都是测量比较长的距离，误差或者是由于工作人员失误造成的误差是在算难免的。GPS测量技术的出现和发展减少了人们在测量时出现的失误和误差，对建筑工程来说是非常重要的。因为一个小的失误或者是误差可能带来的就是很大的事故，可能对人们的生命财产安全带来很大的损害，所以GPS测量技术的应用对建筑行业来说是很大的福音，对人们来说也是这样的。GPS 可以使建筑物更加的符合要求，质量变得更好，精确度的提高是很重要的。3GPS技术在工程测量中应用及普及3.1GPS在建筑工程控制网中的实际应用与普及在整个工程的测量工作中,测绘控制网是测绘工作中非常重要的基础性工作,对于这一工作来说,设计的工程项目规模出现了区别,那么技术人员就要对控制网的精度要求有一个的改变,在这种情况下,技术人员会选择边角法来确定工程的控制网,这种控制方法主要是运用了测量仪器来控制测量的范围,但是需要注意的是,这种控制方法所测量的范围相对来说是比较小的,一旦测量范围增大或者是超出了测量的范围,那么边角法就会受到限制,使用的话就会影响到最终的精准程度,而在大范围的测量中,GPS技术测量优势是非常明显的,GPS技术在确定控制点的时候是不会受到其他因素限制的,而且使用起来非常简单,操作方便,所需费用还非常低,最主要的是所测量的控制精度非常高,技术人员在利用GPS系统建立工程控制网时,采用了载波相位静态差分技术,这种技术手段的使用可以让所测量的精度达到毫米单位,比如:公路工程等大型的工程项目。 3.2GPS在变形监测工作中的应用与普及变形监测工作是对建筑物、水坝等设施的变形情况进行检测,观测的内容主要包括了建筑物的整体倾斜程度以及建筑物地基沉降位移状况,我们在监测建筑物时会发现,大型建筑物的整体面积都是非常大的,而且四周的环境也相当复杂,想要对这种大型建筑物进行监测,其难度还是非常大的,而在传统的监测建筑物方法中,比较常用的方法是三角测量法,这种测量方法是测量建筑物倾斜程度的,还有一种观测建筑物地基沉降位移的方法,这种方法是水准测量法,通过运用之后发现,这两种方法既浪费时间,又浪费力气。而采用GPS技术就可以很好地改善这一状况,达到精准测量的目的。 3.3GPS在图跟测量中的应用与普及
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浅析GPS在工程测量中的优点 摘要：本文作者通过多年工作经验，主要介绍了GPS的组成及定位原理，分析了GPS在工程测量中的优点，阐述了GPS在工程测量中的实施步骤，指出了应用GPS进行工程测量时的注意事项。供同行参考。关键词：GPS；工程测量；原理；应用GPS定位系统由GPS工作卫星组成的空间部分、若干地面站组成的地面监控部分及以接收机为主的用户部分组成。三者具有独立的功能和作用，又有机结合形成完整系统。 1.1空间星座部分空间部分由7颗试验卫星和24颗GPS工作卫星组成，GPS工作卫星均匀分布在倾角为550的6个轨道上，轨道高度约为2×104km，各轨道升交点的赤经相差600，每条轨道上均匀分布着4颗卫星，相邻轨道之间的卫星还要彼此之间叉开400，以保证全球均匀覆盖的要求，并在任意时刻全球各处都能观测到高度角为150以上的4颗卫星。 1.2地面监控部分地面监控系统由1个主控站、3个注入站和5个监测站组成。 1.3 用户设备部分用户设备部分包括GPS接收机和数据处理软件等。GPS接收机主要由天线、信号处理器、显示装置、记录装置、电源等组成。其主要功能是通过天线接收GPS卫星发射的无线电信号，在信号处理器中进行中频放大、滤波和信号处理，解码得到广播电文、获得伪距定位结果，将观测数据存储并传递至电脑进行处理。 2 GPS系统的卫星定位原理GPS定位属于无线电定位范畴，用户只需通过地面接收设备接收卫星播发的信号，就能测定卫星信号的传播时间延迟或相位延迟，解算接收机到GPS卫星间的距离(称为伪距)，确定接收面位置及时间改正数。最基本的方法有距离定位法和双曲线定位法两种。 2.1距离定位法现假设S1、S2、S3为已知位置的3颗卫星，P为GPS接收机天线所在位置，即待求点位置。P点到S1、S2、S3的距离利用电磁波传播理论计算后，P点的位置按公
《GPS测量原理及应用》题库
一、单选题 1、卫星星座配置有（ D ）颗在轨卫星。 A. 21 B. 12 C. 18 D. 24 2、是指（ C ）。 A. 协议天球坐标系 B. 协议地球坐标系 C. 协调世界时 D. 国际原子时 3、政策是指（ D ）。 A. 紧密定位服务 B. 标准定位服务 C. 选择可用性 D. 反电子欺骗 4、定位中，信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和（ A ）影响。 A. 多路径效应 B. 对流层折射 C. 电离层折射 D. 卫星中差 5、一般地，单差观测值是在（ A ）的两个观测值之间求差。 A. 同卫星、同历元、异接收机 B. 同卫星、异历元、异接收机 C. 同卫星、同历元、同接收机 D. 同卫星、异历元、异接收机 6、双差观测方程可以消除（ D ）。 A. 整周未知数 B. 多路径效应 C. 轨道误差 D.
接收机钟差 7、码的周期是（ A ）。 A. 1 B. 7天 C. 38星期 D. 1 9、在测量中，观测值都是以接收机的（ B ）位置为准的，所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。 A、几何中心 B、相位中心 C、点位中心 D、高斯投影平面中心 10、岁差和章动旋转变换是用于哪两个坐标系之间的转换（ A ）。 A、瞬时极天球坐标系与平天球坐标系 B、瞬时极天球坐标系与平地球坐标系 C、瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系 D、平天球坐标系与平地球坐标系 11、定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据，采用（A ）的方法，确定待定点的空间位置。 A、空间距离后方交会 B、空间距离前方交会 C、空间角度交会 D、空间直角坐标交会 12、根据定位原理，至少需要接收到（B ）颗卫星的信号才能定位。 A、5 B、4 C、3 D、2 13、在以下定位方式中，精度较高的是（C ）。 A、绝对定位 B、相对定位
GPS测量原理与应用试卷与答案(共5套)
GPS原理与应用 第一套 一、单项选择题（每小题 1 分，共 10 分） 1.计量原子时的时钟称为原子钟，国际上是以（ C）为基准。 A、铷原子钟 B 、氢原子钟 C 、铯原子钟 D 、铂原子钟 2.我国西起东经 72°，东至东经 135°，共跨有 5 个时区，我国采用（ A ）的区时作为统一的标准时间。称作北京时间。 A、东8区 B 、西8区 C 、东6区 D 、西6区 3.卫星钟采用的是 GPS 时，它是由主控站按照美国海军天文台（ USNO） （ D ）进行调整的。在 1980 年 1 月 6 日零时对准，不随闰秒增加。 A、世界时（UT0） B 、世界时（UT1） C、世界时（UT2） D 、协调世界时（UTC） 4.在 20 世纪 50 年代我国建立的 1954 年北京坐标系是（ C）坐标系。 A、地心坐标系 B 、球面坐标系 C、参心坐标系 D 、天球坐标系 5.GPS定位是一种被动定位，必须建立高稳定的频率标准。因此每颗卫星上都必须 安装高精确度的时钟。当有 1×10— 9s 的时间误差时，将引起（ B ）㎝的距离误差。 A、20 B 、30 C 、40 D 、50 6. 1977 年我国极移协作小组确定了我国的地极原点，记作（B）。 A、JYD1958.0 B 、 JYD1968.0 C 、 JYD1978.0 D 、JYD1988.0 7. 在GPS测量中，观测值都是以接收机的（ B ）位置为准的，所以天线的相位 中心应该与其几何中心保持一致。 A、几何中心 B 、相位中心 C、点位中心 D 、高斯投影平面中心 8.在 20 世纪 50 年代我国建立的 1954 年北京坐标系，采用的是克拉索夫斯基椭球元素，其 长半径和扁率分别为（ B ）。 A、a=6378140、α =1/298.257 B 、a=6378245、α =1/298.3 C、a=6378145、α =1/298.357 D 、a=6377245、α =1/298.0 9.GPS 系统的空间部分由21 颗工作卫星及 3 颗备用卫星组成，它们均匀分布在（D） 相对与赤道的倾角为55°的近似圆形轨道上，它们距地面的 平均高度为20200Km，运行周期为11 小时58 分。 A、3 个 B 、四个 C 、五个 D 、 6 个 10.GPS卫星信号取无线电波中 L 波段的两种不同频率的电磁波作为载波，在载波 2 L 上调制有（ A）。
GPS在工程测量中的应用
GPS在工程测量中的应用 1绪论 GPS即全球定位系统(Global Positioning System)是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经近10年我国 测绘等部门的使用表明，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多 种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命[1]。全球定位系统(Global Positioning System)是美国第二代卫星导航系统。是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的，它采纳了子午仪系统的成功经验。和子午仪系统一样，全球定位 系统由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。按目前的方案，全球定位系统的空间部分使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。21+3颗卫星均为近圆形轨道，运行周期约为11小时58分，分布在六个轨道面上(每轨 道面四颗)，轨道倾角为55度。卫星的分布使得在全球的任何地方，任何时间都可观测到四颗以上的卫星，并能保持良好定位解算精度的几何图形(DOP)。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。地面监控部分包括四个监控站、一个上行注入站 和一个主控站。监控站设有GPS用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机。监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。主控站设在范登堡空军基地。它对地面监控部实行全面控制。主控站主要任务是收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据，利用这些数据计算每颗GPS卫星的轨道和卫星钟改正值。上行注入站也设在范登堡空军基地。它的任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导航数据及主控站的指令注入到卫星。这种注入对每颗GPS卫星每天进行一次，并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。定位系统具有性能好、精度高、应用广的特点，是迄今最好的导航定位系统。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。
GPS测量原理及应用试题
GPS测量原理及应用试题 一、名词解释呢（每小题4分，共20分） 1. 极移 2. 世界时UT 3. 卫星的受摄运动 4. 静态定位 5. 差分GPS 二、单项选择题（每小题1分，共10分） 1. GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据，采用（）的方法，确定待定点的空间位置。 A.空间距离后方交会 B.空间距离前方交会 C.空间角度交会 D.空间直角坐标交会 2. 根据GPS定位原理，至少需要接收到（）颗卫星的信号才能定位。 A. 5 B. 4 C. 3 D. 2 3. 在以下定位方式中，精度较高的是（）。 A.绝对定位 B.相对定位 C.载波相位实时差分 D.伪距实时差分 4. 以下哪个因素不会削弱GPS定位的精度（） A. 晴天为了不让太阳直射接收机，将测站点置于树荫下进行观测 B. 测站设在大型蓄水的水库旁边 C. 在SA期间进行GPS导航定位 D. 夜晚进行GPS观测 5. 在GPS测量中，观测值都是以接收机的（）位置为准的，所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。 A.几何中心 B.相位中心 C.点位中心 D.高斯投影平面中心 6. 双差观测方程可以消除（）。 A. 整周未知数 B. 多路径效应 C. 轨道误差 D. 接收机钟差 7. 地球在绕太阳运行时，地球自转轴的方向在天球上缓慢地移动，春分点在黄道上随之缓慢移动，这种现象称为（）。 A．岁差 B. 黄赤交角 C. 黄极 D. 黄道 8. 双频接收机可以同时接收L1和L2信号，利用双频技术可以消除或减弱（）对观测量的影响，所以定位精度较高，基线长度不受限制，所以作业效率较高。 A.对流层折射 B.多路径误差 C.电离层折射 D.相对论效应 9. 下列不属于整周跳变的修复常用的方法的是（） A．屏幕扫描法 B. 三差法 C. 残差法 D. 高次差拟合 10. GPS信号接收机，按用途的不同，可分为（）、测地型和授时型等三种。 A.大地型 B.军事型 C.民用型 D.导航型 三、填空题（每空1分，共10分） 1. GPS卫星系统由空间部分、（）和（）三部分组成。 2. 根据测距的原理，可将GPS定位的方法分为（）、载波相位测量定位和（）三种。 3. GPS卫星发送的信号是由载波、（）和（）三部分组成的。 4. GPS测量中，减弱电离层影响的措施包括（）、（）和利用同步观测求差。