GPS在地形测量中的应用论文.docVIP

题目：GPS在地形测量中的应用 第一部分 GPS概述 - 1 - 一、 GPS简介 - 1 - 二、 GPS构成 - 1 - (一) 空间星座部分 - 1 - (三) 用户设备部分 - 2 - 三、 GPS工作原理 - 2 - 四、 GPS测量的特点 - 3 - (一) 选点灵活，无需通视 - 3 - (二) 定位精度高，速度快 - 3 - (三) 操作简便，效益增加 - 3 - (四) 提供全球统一的三维地心坐标 - 3 - (五) 全天候作业，变被动为主动 - 4 - 五、 GPS技术发展现状 - 4 - 第二部分 RTK概述 - 4 - 第三部分 GPS在地形测量中的应用 - 6 - 一、概述 - 6 - 二、RTK技术用于各种控制测量 - 6 - 三、RTK技术在地籍和房地产测量中的应用 - 7 - 第四部分应用实例 - 8 - 一、测区概况 - 8 - 二、参考站位置的选择 - 8 - 三、流动站的作业环境要求 - 8 - 四、数据链的设置 - 9 - 五、外业施测及作业精度控制 - 9 - 六、转换参数的残差检验 - 10 - 七、测量精度检验 - 10 - 八、总结 - 11 - 谢辞 - 11 - 第一部分 GPS概述 GPS简介 GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。GPS起始于1958年美国军方的一个项目，1964年投入使用。20世纪70年代，美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS 。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报搜集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。在机械领域GPS则有另外一种含义：产品几何技术规范(Geometrical Product Specifications)-简称GPS。另外一种解释为G/s（GB per s）GPS构成。 GPS可以提供车辆定位、防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能。要实现以上所有功能必须具备GPS终端、传输网络和监控平台三个要素。 GPS构成 空间星座部分 GPS的空间部分是由24颗卫星组成（21颗工作卫星；3颗备用卫星），它位于距地表20200km的上空，运行周期为12h。卫星均匀分布在6个轨道面上（每个轨道面4颗），轨道倾角为55°。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星，并能在卫星中预存导航信息，GPS的卫星因为大气摩擦等问题，随着时间的推移，导航精度会逐渐降低。 地面控制部分 地面控制系统由监测站(Monitor Station）、主控制站（Master Monitor Station）、地面天线（Ground Antenna）所组成，主控制站位于美国科罗拉多州春田市（Colorado. Springfield）。地面控制站负责收集由卫星传回之讯息，并计算卫星星历、相对距离，大气校正等数据。 用户设备部分 用户设备部分即GPS信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率，解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。接收机硬件和机内软件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备。GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后机内电池为RAM存储器供电，以防止数据丢失。各种类型的接受机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测使用。其次则为使用者接收器，现有单频与双频两种，但由于价格因素，一般使用者所购买的多为单频接收器。 GPS工作原理 GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。如图所示，假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机，可以测定GPS信号到达接收机的时间△t），再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式。 d1,d2,d3,d4分别为卫星1到基站的距离，卫星2到基站的距离，卫星3到基站的距离，卫星4到基站的距离。 GPS测量的特点 选点灵活，无需通视 GPS测量只要求测站上空开阔，不要求测站之间互相通视，因而不再需要建造觇标。这一优点既可大大减少测量工作的经费和时间（一般造标费用约占总经费的30%～50%），同时也使选点工作变得非常灵活，也可省去经典测量中的传算点