GPS测量原理及应用教学大纲
《GPS测量技术》教学大纲
教学大纲（课程标准）GPS测量技术学习领域课程标准1.课程定位和设计思路1.1 课程定位表一课程定位1.2 设计思路GPS测量技术是测绘行业的一项新兴技术，它在测绘工作岗位上的广泛运用为测绘行业特别是控制网测量大大提高了作业效率，降低了生产成本。
GPS 测量技术是高职高专工程测量技术专业学生就业后必须掌握的最为重要的专业技能之一。
因此，本课程在工程测量技术专业课程体系中处于非常重要的地位，应当作为专业核心课程和必修课程。
本课程以培养学生GPS测量项目的实际能力为根本目标，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以GPS测量工程项目工作过程导向为中心组织课程内容和课程教学，让学生在完成具体项目的工作过程中来构建相关理论知识，发展职业能力。
经过行业、企业专家深入、细致、系统的分析，本课程最终确定了以下工作过程：GPS网的设计、选点、埋点、作业计划、仪器选择、外业观测、坐标系的建立与转换、数据传输、基线解算、平差计算和生成成果报告、GPS RTK测量等工作环节。
这些工作环节将主要突出对学生职业能力的训练，其理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要。
本课程所确定的学习项目具有一定的综合性，以满足毕业生的可持续发展要求。
按照情境学习理论的观点，只有在实际情境中学生才可能获得真正的职业能力，并获得理论认知水平的发展，因此本课程要求打破纯粹讲述的教学方式，实施项目工作过程导向的教学以改变学与教的行为。
由于地形条件千差万别，GPS测量工程用途繁多，测量方案各不相同，不同GPS测量项目的测量实施过程也有一定的差异，必须选择具有典型性的实践项目为载体，设计具有典型意义的学习任务来保证GPS测量知识与技能的完整性。
任务设计的典型性既要具有在工程测量项目中普遍应用的意义，又要有能最为有效的促进学生职业能力发展的意义，同时还要兼顾学生获取“双证书”的要求和学生毕业后可持续发展的需求。
《GPS测量原理及应用》课程实验教学大纲
《G P S测量原理及应用》课程实习教学大纲执笔人：徐长海宿州学院地球科学与工程学院一、说明（一）本课程实习的主要任务通过课程实习，使学生掌握GPS接收机以及数据平差软件的使用，了解根据GPS定位的特点来测定工程控制网的过程，它和常规工程控制网的不同点和相同点，熟练掌握利用GPS进行地形测量和工程放样，使所学理论知识与实践相结合，巩固和加深对新知识的理解，增强学生的动手能力，培养学生分析问题、解决问题的能力。
（二）适用专业本课程实习教学大纲适用于测绘工程（本）、工程测量与监理（大专）。
（三）实习应达到的能力标准1、熟练掌握GPS接收机的使用方法，外业观测的记录要求，选点、埋石的要求。
2、合理分配时段，掌握星历预报对时段的要求，PDOP值的大小对观测精度的影响，图形结构的设计及外业工作。
3、通过GPS静态定位实习，将所学知识融会贯通，从外业准备工作开始，测区踏勘、资料收集、人员组织、外业观测计划，GPS网与地面网的联测方案，编写GPS技术设计书并实施。
4、掌握并利用TGO软件处理GPS数据。
5、熟练掌握利用GPS进行地形测量和工程放样。
（四）实习内容及学时分配序号实习内容学时1 GPS接收机认识与操作 22 GPS网选点 13 GPS网外业观测 64 数据传输及格式转化 15 GPS基线解算 16 GPS网平差 17 RTK测量 68 数字化图形绘制 39 RTK放样 310 实习考核 3二、正文实习一 GPS接收机认识与操作1、实习目的（1）了解GPS接收机的基本结构。
（2）掌握GPS接收机的一般操作方法。
2、实习内容（1）了解GPS接收机的外观及主要构成单元。
（2）学习GPS接收机的安装及静态测量、动态测量的操作方法。
（3）了解GPS接收机工作时的基本状态信息。
实习二 GPS网选点1、实习目的了解选点和埋石的基本要求，掌握GPS网选点及相关文档资料编写的方法。
2、实习内容（1）编制GPS网的选点草图。
最新GPS测量原理及其应用教案资料
日期周次星期学时一、教学目的：使学生了解GPS定位系统的历史，掌握GPS的组成。
二、教学内容：第一章绪论1.1GPS定位系统的历史（1）早期的卫星定位技术（2）子午卫星导航（多普勒定位）系统及其缺陷（3）GPS全球定位系统的建立1.2GPS的组成GPS系统包括三大部分：（1）空间部分—GPS卫星星座；（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1.3GPS在国民经济建设中的应用（1）GPS系统的特点（2）GPS系统的应用前景（3）我国的GPS定位技术应用和发展情况三、重点难点：重点：GPS系统的组成部分，GPS卫星信号的组成；难点：卫星运动理论基础。
四、作业与实验：1、简述GPS卫星定位系统的组成，并说明各部分的作用。
2、简述GPS卫星信号产生及构成特点。
3、如何计算GPS卫星的位置？4、什么是GPS的预报星历？有什么特点？5、什么是GPS的精密星历？有什么特点？日期周次星期学时一、教学目的：本节主要介绍天球坐标系、地球坐标系和卫星测量中常用的坐标系的建立方法。
二、教学内容：2.1天球坐标系与地球坐标系（1）天球空间直角坐标系的定义（2）天球球面坐标系的定义（3）地球直角坐标系的定义（4）地球大地坐标系的定义2.2站心赤道直角坐标系与站心地平直角坐标系（1）站心赤道直角坐标系（2）站心地平直角坐标系（3）站心地平极坐标系2.3卫星测量中常用坐标系（1）瞬时极天球坐标系与地球坐标系（2）固定极天球坐标系——平天球坐标系（3）固定极地球坐标系——平地球坐标系（4）坐标系的两种定义方式与协议坐标系2.4WGS-84坐标系2.5国家大地坐标系1.1954年北京坐标系（BJ54旧）坐标原点：前苏联的普尔科沃。
参考椭球：克拉索夫斯基椭球。
平差方法：分区分期局部平差。
存在问题：（1）椭球参数有较大误差。
（2）参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性倾斜。
（3）几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。
《卫星定位原理与应用》实验教学大纲
《卫星定位原理与应用》实验教学大纲英文名称：Principle and application of GPS Experiment课程编号： 04020071 实验课性质：课程总学时： 48 实验学时：16课程总学分： 3 实验学分： 1适用专业及年级：测绘工程本科专业大三学生大纲主撰人：大纲审核人：一、本实验课的性质、任务和目的课间实验，主要任务是结合课堂教学了解GPS接收机的使用、数据的下载和数据的处理，达到使用GPS接收机和处理GPS数据的能力。
二、实验课程内容与时间分配三、实验地点和时间安排地点: 外业在校内实习场地进行, 内业在实验室或机房进行.时间分配: 每个实验课时为2学时。
四、实验考核内容和考核方法考核的内容包括出勤情况、实验课表现、上交成果、实验报告等的综合评定，主要以实验指导教师的评定为主。
《GPS测量原理与应用》实验环节的成绩不单独记分，仅作为该课程成绩的10%--20%记入总成绩。
教师根据每个同学的出勤、学习态度和实验总结报告进行考核，对每个同学划分为A、B、C、D四个等级。
五、教学指导书1．实验指导书《GPS测量原理与应用》实验指导书. 测绘工程实验中心.2015年《GPS测量原理与应用》实验教学大纲. 测绘工程实验中心.2015年2. 参考书《GPS测量原理与应用》. 李德仁等著.测绘出版社《GPS测量原理与应用》. 孙家抦等编著. 武汉大学出版社《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T 18314—2001）六、其它必要的说明1．组织管理的要求：实验教学内容由教研室统筹安排，实验设备和数据准备充分，时间安排合理。
2．对教师的要求：指导教师要严格按照大纲的要求组织实验和实习，悉心讲解，认真演示，耐心指导。
3．对学生的要求：学生要准时参加实践教学，不得无故缺席，要爱惜实验器材，讲究卫生。
4．对教学基地、实验室和实验员的要求：实验员要及时准备好实验的相关内容，保证实验顺利进行。
GPS原理与应用教学大纲.doc
中南林业科技大学课程教学大纲《GPS原理与应用》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：X X X X X X (内容为宋体，小5号字)课程名称：GPS原理与应用课程性质：基础课适用专业：测绘工程开课学期：秋季学期总学时：48学时总学分：3学分预修课程：测量学、测量平差、大地测量课程简介：自1957年10月人类把第一颗地球人造卫星送人太空以来，空间科学即以非常迅猛的速度发展。
60 年代问世的地球人造卫星导航定位技术，到70年代已发展为全球定位系统(GPS),它可以向人类提供全球、全天候、高精度实时导航与定位服务。
GPS定位技术从问世之初取代常规大地测量和工程控制测量，发展到目前，它已渗入工程测量、地籍测量、交通管理、导航、地理信息系统、海洋、气象和地球空间研究等许多领域。
差分GPS (DGPS)与相位差分GPS (RTK)技术，实现了高精度实时动态导航与定位，可以在一个瞬间获得厘米级精度的测站坐标。
GPS全站仪己经向传统的全站仪发起了挑战。
GPS定位技术日益广泛应用，使它成为测绘类专业本科生的一门必修课程。
推荐教材：《GPS原理与应用》武汉：武汉大学出版社，2002. 10参考书目：.刘基余编著，《GPS卫星导航定位原理与方法》，北京：科学出版社，2003.8；魏二虎、黄劲松编著，《GPS测量操作与数据处理》，武汉：武汉大学出版社，2004. 6；周忠谟、易杰军、周琪编著，《GPS卫星测量原理与应用》，北京：测绘出版社，1992.5；刘基余等编著，《全球定位系统原理及其应用》，北京：测绘出版社，1993.10；刘大杰、施一民、过静君编著，《全球定位系统(GPS)的原理与数据处理》，上海：同济大学出版社，1996.8；二、课程总目标1、能力培养的要求要求学生对全球定位系统(GPS)的测量原理具有较强的理解能力，对GPS测量的内外业具有较强的动手能力，对应用计算机进行GPS测量数据处理具有较强的动手能力，对GPS在其他领域的应用情况应有一定的自学能力。
GPS测量的原理与应用教案
GPS测量的原理与应用教案一、教学目标1. 了解GPS的概念和发展历程2. 掌握GPS的基本原理和工作原理3. 熟悉GPS在测量和定位中的应用4. 了解GPS测量的主要误差来源及影响5. 掌握GPS测量数据处理的基本方法二、教学内容1. GPS的概念和发展历程GPS的定义GPS的发展历程GPS的组成和功能2. GPS的基本原理和工作原理GPS卫星信号的传播原理GPS接收机的接收原理GPS定位的基本原理3. GPS在测量和定位中的应用GPS测量原理及方法GPS定位的应用领域GPS测量技术的优势和局限性4. GPS测量的主要误差来源及影响卫星误差接收机误差信号传播误差系统误差5. GPS测量数据处理的基本方法数据预处理数据平差与分析误差改正与消除三、教学方法1. 讲授法：讲解GPS的概念、原理和应用等内容2. 案例分析法：分析实际案例，让学生了解GPS测量技术的应用3. 实践操作法：引导学生进行GPS测量实验，掌握测量方法和数据处理技能4. 小组讨论法：分组讨论GPS测量中的问题，培养学生的合作能力四、教学准备1. 教材：GPS测量原理与应用相关教材2. 课件：制作PPT课件，展示GPS的相关图片和示意图3. 实验设备：GPS测量仪、计算机等4. 辅助材料：GPS测量案例、误差分析资料等五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现和作业完成情况2. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和数据处理能力3. 期末考试：设置相关试题，检验学生对GPS测量原理和应用的掌握程度六、GPS定位技术的基本操作1. GPS定位原理的深入讲解信号捕捉与解算单点定位与差分定位动态定位与静态定位2. GPS定位设备的操作使用GPS接收机的设置与使用卫星信号的搜索与锁定定位数据的获取与存储3. GPS定位数据的处理与分析数据格式与转换坐标系统与转换参数定位精度评估与误差分析七、GPS测量在地理信息系统中的应用1. 地理信息系统（GIS）简介GIS的概念与组成GIS的功能与应用领域GIS与其他地图信息系统的比较2. GPS数据在GIS中的应用空间定位与地理数据采集地形测绘与空间分析导航与路径规划3. GIS与GPS的集成技术GPS与GIS数据的融合实时GIS与移动GISWeb GIS与GPS的结合应用八、GPS在工程测量中的应用1. 工程测量中的GPS技术工程测量的基本概念GPS在工程测量中的优势GPS工程测量的应用实例2. GPS控制网的建立控制网设计原则控制点选择与布设GPS控制测量与数据处理3. GPS在工程放样与施工监测中的应用工程放样的基本方法施工监测的意义与方法GPS在施工监测中的应用案例九、GPS在环境监测与灾害预警中的应用1. GPS在环境监测中的应用环境监测的基本需求GPS在环境监测中的作用应用实例：洪水监测与气象预报2. GPS在灾害预警与救援中的应用灾害预警系统简介GPS在地震、台风等自然灾害监测中的应用GPS在救援行动中的定位与导航作用3. GPS技术在环境保护与可持续发展中的贡献GPS在自然资源管理中的应用GPS在生态系统监测与保护中的应用GPS技术在可持续发展中的作用十、GPS测量技术的未来发展趋势1. 新一代GPS技术的发展GPS现代化计划北斗导航系统的崛起其他地区导航系统的进展2. GPS技术的创新应用室内定位技术的发展无人驾驶与自动驾驶技术中的应用IoT（物联网）与GPS的结合3. GPS测量技术的挑战与机遇信号干扰与抗干扰技术高精度与实时性需求的提升国际合作与标准化进程十一、GPS测量数据的质量控制1. 数据质量的重要性数据质量对测量结果的影响数据质量控制的目标和原则数据质量评价标准和方法2. 数据质量控制措施数据采集阶段的质量控制数据传输与存储的质量保证数据处理与分析的质量控制技术3. 数据质量改进策略误差源识别与分析误差改正与补偿方法数据融合与信息增强技术十二、GPS测量在特定领域中的应用1. 地质调查与地震监测地质调查中的GPS应用地震监测与预警系统GPS在地震学研究中的应用2. 农业与土地管理精准农业中的GPS技术土地测绘与管理中的应用GPS在农业资源调查中的应用3. 林业与野生动物保护林业管理中的GPS应用野生动物栖息地监测与保护GPS在生物多样性保护中的应用十三、GPS技术的商业应用与案例分析1. 商业导航与交通管理车辆导航系统交通监控与管理智能交通系统与GPS的结合2. 物流与供应链管理货物跟踪与定位优化运输路线与调度GPS在物流成本控制中的应用3. 商业地理信息系统案例分析零售业与消费者行为分析房地产市场的GPS应用商业地理信息服务的创新模式十四、GPS测量安全与法律伦理问题1. GPS信号的安全性GPS信号干扰与防护卫星导航系统的安全性评估用户隐私与数据保护2. 法律伦理问题探讨GPS测量在法律上的限制与许可个人隐私与公共监控的平衡国际间的GPS技术合作与竞争3. 遵守法律法规和伦理准则测量工程师的职业责任用户协议与服务条款持续更新的法律法规教育十五、综合练习与课程总结1. 综合练习题设计相关的练习题，涵盖本课程的主要知识点安排学生进行小组讨论或个人写作，以巩固学习成果2. 课程总结报告让学生总结在本课程中学到的知识和技能反思GPS测量技术在实际应用中的优势和局限性探讨未来GPS技术发展的方向和可能面临的挑战重点和难点解析重点：GPS的概念、发展历程、基本原理和工作原理、应用领域、主要误差来源及影响、数据处理方法、基本操作、在特定领域和商业应用中的案例分析、法律伦理问题等。
《GPS测量原理及应用》课程实验教学大纲
《GPS测量原理及应用》课程实验教学大纲一、实验课名称：GPS测量原理及应用The Surveying Principle and Application of GPS（Global Positioning System）二、实验课性质：非独立设课三、适用专业：测绘工程专业（6学时），地理信息系统专业（工科）（4学时），遥感科学与技术专业（6学时）四、采用教材：（1）张勤、李家权编著，《全球定位系统（GPS）测量原理及其数据处理基础》，西安：西安地图出版社，2001.8。
（2）魏二虎、黄劲松编著，《GPS测量操作与数据处理》，武汉：武汉大学出版社，2004.6。
（3）国家测绘局，《全球定位系统（GPS）测量规范》，2001。
（4）建设部，《全球定位系统城市测量技术规程》，1997。
五、学时学分：（1）课程总学时：40学时（测绘工程专业），40学时（地理信息系统专业（工科）），42学时（遥感科学与技术专业）（2）课程总学分：2学分（测绘工程专业），2学分（地理信息系统专业（工科）），2学分（遥感科学与技术专业）（3）实验课总学时：6学时（测绘工程专业），4学时（地理信息系统专业（工科）），6学时（遥感科学与技术专业）2、序号4、5适应地理信息系统专业（工科）。
3、序号2、3、4、5适应遥感科学与技术专业。
七、实验教学的目的和要求：《GPS测量原理及应用》是一门理论与实践结合较为紧密的课程，在讲授基本理论与基本知识的同时，必须重视实验课的教学。
其目的是通过实验环节使学生掌握GPS卫星定位技术的基本原理、GPS接收机的基本操作知识，能够利用GPS接收机进行实际作业，并能够比较熟练地运用随机软件和控制网平差软件进行GPS测量数据的处理与分析。
要求实验室和实验教师要提供良好的实验场所和实验设备，确保实验课的正常进行，并严格实验课的考试和考核。
要求学生必须按照实验要求做实验，并撰写相应的实验报告或完成相应的实验考试考核。
GPS原理与应用实验教学大纲
《GPS原理与应用》实验大纲课程性质：专业方向课程先修课程：测量学实验学时：6 实验个数：3开课系部：国土信息工程系适用专业：地理信息系统大纲执笔人：邓岳川大纲编写时间：2006年8月教研室主任审核：刘东良教学系部审定：郑平建一、实验课程的性质与任务GPS定位技术在民用和军事方面都得到了广泛应用，是获取数据的一种重要的手段，并且3S技术的集成是目前研究的一个重要的方向，因此它成为地理信息系统专业本科生的一门必修课程。
实验课是完成本课程教学的重要环节。
通过课程实验，一方面培养学生的动手操作能力，另一方面，加深学生对理论教学内容的吸收和消化。
本课程实验任务有：1）徕卡GPS500静态GPS外业数据采集；2）徕卡GPS500静态GPS内业数据处理。
二、实验目的与作用按照地理信息系统专业的教学计划，在《GPS原理与应用》课堂教学之中，应该结合所学的内容，围绕GPS原理，针对L1和L2接收机的性能，进行静态测量实习，学生在教师的指导下，划分小组，独立完成实习的全部内容。
其目的与作用如下：1、进一步巩固、加深课堂所学的理论知识，在实践中训练学生分析问题，解决问题和组织能力；2、熟练掌握GPS仪器的使用和操作方法，提高外业数据采集和内业后处理的能力，培养学生具备利用GPS采集数据的能力；3、掌握GPS观测从外业选点，到观测，再到后处理的以及结果分析的全过程。
三、实验项目及内容提要四、单项实验的内容和要求：1）实验项目名称：GPS接收机的认识及操作（1）实验内容GPS信号接收机各个部件的认识，接收机控制器上的软件菜单的认识和操作。
（2）实验要求通过实验，学生要能够认识GPS信号接收机的各个组成部分的名称和功用，掌握GPS接收机控制器上的各个菜单的功能及参数设置，熟练地对接收机进行操作。
实习时先由实验课教师进行操作演示，再由学生自己进行操作练习。
学生在做完实验后应编写相应的实验或实习报告，写出GPS信号接收机各个组成部分的名称和简要的操作过程。
GPS测量的原理与应用教案
GPS测量的原理与应用教案一、教学目标1. 了解GPS的基本概念和发展历程2. 掌握GPS测量原理和方法3. 熟悉GPS在各个领域的应用4. 培养学生的实际操作能力和团队协作精神二、教学内容1. GPS概述1.1 GPS的定义1.2 GPS的发展历程1.3 GPS系统组成2. GPS测量原理2.1 卫星信号传播2.2 接收机接收信号2.3 坐标转换2.4 精度分析3. GPS测量方法3.1 静态测量3.2 动态测量3.3 实时动态测量4. GPS在各个领域的应用4.1 土地测绘4.2 交通运输4.3 地质勘探4.4 农业4.5 森林防火三、教学重点与难点1. 教学重点：GPS的基本概念和发展历程GPS测量原理和方法GPS在各个领域的应用2. 教学难点：GPS测量原理的数学推导GPS实际操作四、教学准备1. 教材或教参：《GPS测量原理与应用》2. 教学多媒体课件3. 手持GPS接收机4. 坐标转换软件五、教学过程1. 导入新课：介绍GPS的发展历程和基本概念，引发学生兴趣。
2. 讲解GPS的基本组成和原理：讲解卫星信号传播、接收机接收信号、坐标转换等过程。
3. 演示GPS测量方法：通过实际操作，演示静态测量、动态测量和实时动态测量。
4. 案例分析：分析GPS在土地测绘、交通运输等领域的应用。
5. 课堂讨论：让学生谈谈对GPS应用的看法，以及在未来发展中可能遇到的挑战。
6. 课后作业：让学生运用坐标转换软件，进行简单的GPS数据处理。
7. 总结：回顾本节课所学内容，强调GPS在现实生活中的重要性和应用前景。
六、教学策略与方法6.1 授课方式：采用讲授、演示、实践相结合的方式进行教学。
6.2 教学手段：利用多媒体课件、实际操作演示、案例分析等手段，提高学生的学习兴趣和参与度。
6.3 实践操作：安排课内外实践环节，让学生亲手操作GPS接收机，提高实际操作能力。
6.4 互动讨论：鼓励学生提问、发表见解，培养学生的思考能力和团队协作精神。
GPS原理教案教学提纲
第一章 绪论第一节 GPS 卫星定位技术的发展一、早期的卫星定位技术卫星三角测量：卫星作为空间动态观测目标。
1966年—1972年，美、英、德合作应用卫星三角测量，测量了具有45个测站的“全球三角网”，点位精度约5米。
二、子午卫星导航系统的应用及其缺陷1、卫星多普勒定位测量：卫星作定向动态已知点，非几何测量，发信号测速。
2、（NA VY NA VIGA TION SATELLITE SYSTEM ）NNSS 的建立1958年12月，美国海军和HOPKINS 大学联合研究了“美国海军导航卫星系统——NNSS （NA VY NA VIGATION SA TELLITE SYSTEM ）。
”由于卫星轨道通过南北地极，故称为子午卫星导航系统。
1964年1月研制成功，用于北极星核潜艇的导航定位；军事导航定位。
1967年7月，美国政府批准，对其广播星历解密提供民用，定位技术迅速兴起。
作用：已知地面点坐标，测定多普勒频移，确定卫星运行轨道；已知卫星运行轨道，测定多普勒频移，确定地面点坐标。
3、多普勒定位原理：多普勒效应：当波源与接收器（观测者）作相对运动时，波源的发射频率与观测者接收频率之间成立关系：αcos **v c f c f s r -=fr —— 接收频率； fs —— 发射频率； c —— 光速；α —— 波源运动方向与波源到测站方向间的夹角；v ——波源运动速度。
测定多普勒频移，即可求出ρ：f f c s ∆=*ρ， r s f f f -=∆4、NNSS 的优缺点优点：（1）经济、快速，不受天气和时间限制。
采集2天数据，可得分米级精度的三维地心坐标。
（2）实现了全球范围内的核潜艇、导航测量船、军民用舰船的全天候导航，以及海上石油勘探、钻井定位、海底电缆铺设、海洋调查等方面的广泛定位。
缺点：（1）子午卫星轨道高度低（1000km 左右），难以做到精确定轨。
卫星沿经圈运动。
（2）子午卫星仅有六颗，数量少，无法实现全球的实时导航和定位。
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《GPS测量原理及应用》课程教学大纲
课程英文名称：The Principle and Application of GPS
课程编号：133990050
课程类别：专业课
课程性质：必修课
学分： 2
学时：32（其中：讲课学时：32 实验学时：0 上机学时:0 ）
适用专业：测绘工程
开课部门：环境与资源学院
一、课程教学目的和课程性质
通过本课程的学习，使学生了解全球定位系统GPS产生的背景，GPS的优点及其广泛用途；掌握全球定位系统的组成及其信号结构，GPS定位中的误差源；距离测量与GPS定位原理、GPS定位的方式、GPS测量数据的处理与分析以及GPS 测量的技术设计与数据采集等基本知识。
二、本课程与相关课程的关系
本课程的先修课程有：《测量学》、《测量平差基础》、《控制测量学》、《测绘工程专业导论》。
三、课程的主要内容及基本要求
（一）理论学时部分
第一单元名称绪论（2 学时）
[知识点]
1.GPS卫星定位技术的发展；
2.GPS系统组成；
3.GPS在国民经济建设中的应用；
[重点]
系统的组成
[难点]
定位的基本原理
[基本要求]
1、识记：GPS的概念、系统的组成
2、领会：定位的基本原理
3、简单应用：要求学生学习后能回答相关概念
4、综合应用：理解定位基本原理中方程的列立
第二单元名称坐标系统和时间系统（4 学时）
[知识点]
1.天球坐标系与地球坐标系；
2. WGS－84坐标系和我国大地坐标系；
3. 坐标系统之间的转换；
4. 时间系统；
[重点]
坐标系统之间的转换
[难点]
坐标系统之间的转换
[基本要求]
1、识记：天球坐标系、地球坐标系的基本概念，时间相关概念
2、领会：坐标系统之间转换的原理
3、简单应用：四参数、七参数分别有哪些，转换各需要几个公共点
4、综合应用：空间坐标系与大地坐标系的转换
第三单元名称卫星运动基础及GPS卫星星历（２学时）
[知识点]
1.概述；
2. 卫星的无摄运动；
3. 卫星的受摄运动；
4. GPS卫星星历
[重点]
开普勒轨道参数
[难点]
开普勒轨道参数的含义、卫星位置的计算
[基本要求]
1、识记：无摄运动的概念、卫星星历的概念
2、领会：开普勒轨道参数
3、简单应用：能够读懂卫星星历文件
4、综合应用：
第四单元名称GPS卫星定位基本原理（8 学时）
[知识点]
１.概述；
2. 伪距测量原理；
3. 载波相位测量原理；
4.整周跳变的修复；
5. GPS绝对定位与相对定位；
6. 差分GPS定位原理；
[重点]
伪距测量原理、绝对定位与相对定位的概念
[难点]
载波相位测量原理
[基本要求]
1、识记：周跳、绝对定位与相对定位的概念
2、领会：伪距测量原理与载波相位测量原理
3、简单应用：能够在软件上识别周跳
4、综合应用：解释为什么至少4颗卫星才能定位
第五单元名称GPS测量的误差来源及其影响（2 学时）[知识点]
１.GPS测量主要误差分类；
2. 与信号传播有关的误差；
3. 与卫星有关的误差；
4. 与接收机有关的误差；
5. 其他误差；
[重点]
误差的分类以及各自包含哪些误差
[难点]
如何消除或削弱误差的影响
[基本要求]
1、识记：误差分类的概念
2、领会：消除或削弱误差影响的方法
3、简单应用：能够判定某项误差所属的分类
第六单元名称GPS测量的设计与实施（6 学时）
[知识点]
１. GPS测量的技术设计；
2. GPS测量的外业准备及技术设计书编写；
3. GPS测量的外业实施；
4. 数据预处理及观测成果的质量检核；
5. 技术总结与上交资料；
6. GPS接收机的使用
[重点]
观测成果的质量检核、GPS接收机的使用
[难点]
技术设计书的编制
[基本要求]
1、识记：GPS网的分级、仪器的参数设置
2、领会：消除或削弱误差影响的方法
3、简单应用：能够利用接收机采集数据并进行传输
4、综合应用：利用软件处理数据
第七单元名称GPS测量数据处理（6 学时）
[知识点]
１. 概述；
2. GPS基线向量的解算；
3. GPS定位成果的坐标转换；
4. GPS基线向量网平差；
5. GPS测高
[重点]
数据处理
[难点]
GPS测高
[基本要求]
1、识记：GPS基线向量、异步环、同步环
2、领会：数据处理的一般流程
3、简单应用：能够利用软件处理数据
4、综合应用：能够理解掌握软件中涉及的重要概念
第八单元名称GPS-RTK介绍（2 学时）
[知识点]
１. 概述；
2. GPS-RTK的操作；
[重点]
GPS-RTK操作
[难点]
GPS-RTK操作
[基本要求]
1、识记：GPS-RTK概念
2、领会：RTK操作的一般流程
3、简单应用：
4、综合应用：能够利用GPS-RTK放样、测图
[学时分配]
四、教学方法与手段
全部安排多媒体教学
五、考核要求、方式与成绩评定
考核要求：采用考试改革
考核形式：闭卷考试+平时成绩
成绩评定：闭卷考试占60%、平时作业占15% 、课堂提问占10%、课外实验占15%
六、选用教材、讲义和主要参考书
建议选用武汉大学出版的国家级精品课程教材
七、大纲说明
本大纲遵循2010年修订大纲制定,在内容上没有作改动
八、审核意见
课程负责人签字：专业负责人签字：
教研室主任签字：分管院长签字：
执行日期：。