7GPS技术绪论.ppt

7.9 GPS在工程测量中的应用 GPS定位技术是近代迅速发展起来的卫星定位新技术，在国内外获得了日益广泛的应用。用GPS进行工程测量有许多优点：精度高，作业时间短，不受时间、气候条件和两点间通视的限制，可在统一坐标系中提供三维坐标信息等，因此在工程测量中有着极广的应用前景。如在城市控制网、工程控制网的建立与改造中已普遍地应用GPS技术，在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、山体滑坡、地壳形变监测等方面也已广泛地使用GPS技术。 随着差分GPS技术(DGPS)和实时动态GPS技术(RTK)的发展，出现了GPS全站仪的概念。可以利用GPS进行施工放样和碎部点测量，并在动态测量中有着极为广泛的应用．从面进一步拓宽了GPS在工程测量的应用前景。GPS与其他传感器〔如CCD相机)或测量系统的组合解决了定位、测量和通信的一体化问题。国外已成功地应用于快速地形测绘；高精度GPS实时动态监测系统实现了大型建筑物变形监测的全天候、高频率、高精度和自动化，是建筑物外部变形观测的一个发展方向。 本章总结 本章主要介绍了GPS的系统构成，重点讲述了 GPS的定位原理，影响定位精度的误差源，作业方 式以及GPS测量设计及实施。最后结合GPS的发展， 详细介绍了全球导航卫星系统（GNSS）及网 络RTK等的发展现状。 习 题 一、选择题 1.GPS系统主要由（ ）组成。 A.空间卫星 B.地面监控系统 C.用户设备 D.以上都是 2.GPS卫星发射的信号由（ ）组成。 A.载波 B.测距码 C.导航电文 D.以上都是 3.与传统测量仪器相比GPS定位的优势有（ ）。 A.精度高 B.提供三维坐标、操作简便 C.全天候作业 D.站间无需通视 4.GPS定位方式有（ ） A.单点定位 B.相对定位 C.动态定位 D.静态定位 5.GPS定位的误差源主要有（ ）。 A.与卫星有关的误差 B.与信号传播有关的误差 C.与接收机有关的误差 D.以上都是 6.GPS网的基本构网方式有（ ）。 A.点连式 B.边连式 C.网连式 D.边点混合连接 7.GPS的外业观测主要包括（ ）。 A.天线的安置 B.接收机操作 C.气象数据记录 D.以上都是 二、简答题 1.GPS全球定位系统由几部分组成？ 2.GPS测量有哪些主要误差来源？ 3.单点定位时为什么要至少同时观测四颗卫星？ 4.简述GPS位距定位和载波相位定位的原理。 5.简述GPS测量实施的方法 6.简述GPS在工程测量中的应用。 * AA级和A级点平差后，在ITRF地心参考框架中的点位精度及连续观测站经多次观测后计算的相邻点间基线长度的年变化率的精度要求见下表.  表7.3 点位精度及基线长度年变化率的精度要求 级别 点位的地心坐标精度 基线长度年变化率精度 AA ≤0.05m ≤2mm/年 A ≤0.1m ≤3mm/年 （2） GPS网的基准设计 GPS测量获得的是GPS基线向量，它属于GS-84坐标系的三维坐标，而实际需要的是国家坐标系（北京54）或地方坐标系。在GPS网设计时必须明确GPS成果所采用的坐标系和起算数据，即GPS网的基准。 GPS网基准包括位置基准、方位基准和尺度基准。 方位基准一般由给定的起算方位角值确定，也可由GPS基线向量的方位作为基准； 尺度基准一般由地面电磁波测距确定，也可由两个以上的起算点间距确定，还可由GPS基线向量的距离确定； 位置基准一般由给定的起算点坐标确定。因此，GPS网的基准设计实质上主要是指确定网的位置基准问题。 （3）GPS网的图形设计 因为GPS网测量点之间无须相互通视，所以网形设计具有很大的灵活性。网形布设通常有点连式、边连式、网连式及边点混合连接式四种。 点连式是指相邻同步图形间仅有一个公共点连接，图形强度较弱且检查条件少，一般不单独使用，如图所示。 边连式是指相邻同步图形之间有一条公共边连接， 其图形度和可靠性优于点连式，如图所示。 网连式如图所示，是指相邻同步图形之间有两个以上的公共点连接，这种方法需要四台以上的GPS接收机，其图形几何强度和可靠性指标相当高，但花费时间和经费比较多，多用于高精度控制网。 边点混合连接式如图所示，是把边连式和点连式有机地结合起来，其周边的图形应尽量采用边连式，这样可