GPS测量与数据处理-大地测量(2016)
2016年注册测绘师大地测量50题解析实录
2016年习题大地测量章节1.某点的高程异常是指该点的大地高与()之差。
A. 正高B. 力高C. 地区力高D. 正常高解析:D大地高=正常高+高程异常;大地高=正高+大地水准面差距。
因为最终都要归化到椭球面,所以大地高在等式左边。
正常高与正高之差要经过正常水准面改正。
2.我国建立天文大地网的主要方法是()。
A. 三角测量法B. 导线测量法C. 三边测量法D. 边角同测法解析:A全国天文大地网即国家大地网一二等三角网,由于加测了天文经纬度(拉普拉斯点),所以称为天文大地网,采用整体平差。
所谓天文大地网就是传统的三角网3.我国目前所采用的法定高程系统是()。
A. 大地高系统B. 椭球高系统C. 正高系统D. 正常高系统解析:D高程系统一般有正高、正常高、力高三种。
正高系统有严密的理论,但是没法直接求得,实用上一般都是用正常高来代替。
我国目前采用的是正常高系统。
在水准面上两点只有力高相等。
所以直接规定了重力,假设水准面平行这样就建立了等高面4.正高系统中的理论闭合差是由两大地水准面间()所造成的。
A. 位相等B. 不平行C. 相交D. 十分接近解析:B水准面的重要特性是相互不平行,水准测量具有多值性,即使没有测量误差,理论上水准测量闭合差也不是0。
这叫高程测量的多值性6.我国采用的1954 年北京坐标系的原点在()。
A. 北京B. 青岛C. 苏联D. 陕西解析:C,大地原点:也称大地基准点或大地起算点,其数据也称作大地测量基准数据或大地测量起算数据。
54坐标系:原点在苏联普尔科沃,椭球为克拉索夫斯基椭球,是原苏联1942年坐标系在中国的延伸。
缺点:1、椭球参数有较大误差。
2、与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性倾斜,东部最大误差达到68米。
3、几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。
4、定向不明确,定向没有采用国际惯用的CIO,也没有采用我国的JYD,起始子午面不是BIH定义的格林尼治子午面。
《GPS数据处理》PPT课件
〔3〕高程异常点的数量:假设要用零次多项式进展高程拟 合时,要确定1个参数,因此,需要1个以上的点;假设要采 用一次多项式进展高程拟合,要确定3个参数,需要3个以上 的点;假设要采用二次多项式进展高程拟合,要确定6个参 数,那么需要6个以上的点。 〔4〕分区拟合法:假设拟合区域较大,可采用分区拟合的 方法,即将整个GPS网划分为假设干区域,利用位于各个区 域中的点分别拟合出该区域中的各点的高程异常值,从而确 定出它们的正常高。以下图是一个分区拟合的示意图,拟合 分两个区域进展,以虚线为界,位于虚线上的点两个区域都 采用。
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四、移动曲面法 对待插点建立权函数: 权的引入是为了在移动时根据待插点到点的距离给出各点
的不同的影响程度,两点越近影响越大、它并不像测量平差 中的权是由误差定义的。目前在DEM中广泛使用的权函数 有:
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一般对某一待插点
, 假设点满足
可利用用这些点参加内插,那么称以待插点为圆心,半径为R 的圆形移动窗口曲面内插。
设移动到第J个内插点时,欲利用落入该点移动窗口内的m个 数据点的高程异常〔 i= 1,2,…m〕,以以下多项式 计算第j个待插点的高程异常值。
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在m个点上建立误差方程 式中, 令:
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应用最小二乘原理 可得法方程 据此求出各个系数,进地球重力场模型是根据卫星跟踪数据。地面重力数据、 卫星测高数据等重力场信息、由地球扰动位的球谐函数级数 展开式求高程异常。
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GPS测量与数据处理课件
遥感信息工程学院
Galileo卫星
遥感信息工程学院
3、北斗卫星导航系统
我国自行研制 系统是由空间卫星、地面控制中心站和北斗 用户终端三部分构成。 空间部分包括2~3颗地球同步轨道卫星 用户终端分为:定位、通信终端;差分、校 时终端;集团用户管理站终端
遥感信息工程学院
遥感信息工程学院
车载型用户机
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
( D2 − D1 ) = λ s [ N − ( f 0 − f s )( t 2 − t1 )]
遥感信息工程学院
2、卫星多普勒定位测量
已知t1,t2时刻卫星在 空间的位置S1,S2, 则以到S1,S2距离差 为(D2-D1)可以作 出一个旋转双曲面, 测站点必定位于该旋 转双曲面上。
多普勒定位示意图
通讯型用户机
便携型用户机
船载型用户机
指挥型用户机
遥感信息工程学院
3、北斗卫星导航系统
与GPS、GLONASS、Galileo等国外的卫星 导航系统相比: BD–1有自己的优点:如投资少,组建快;具有
通信功能;捕获信号快等。 但也存在着明显的不足和差距:如用户隐蔽性 差;无测高和测速功能;用户数量受限制;用户 的设备体积大、重量重、能耗大等。
遥感信息工程学院
§1.4
其他卫星导航定位系统的概况
1、GLONASS (Global Navigation Satellite System)
开发者:俄罗斯(前苏联) 系统构成:卫星星座、地面控制部分、用户设备 卫星数: 24颗 轨道数: 3个 轨道倾角: 64.8
°
高度: 19 390km 运行周期: 11h15min44s
遥感信息工程学院
1957年10月4日,前苏联发射世界上第一颗地球人造 卫星,使卫星导航定位成为现实;
GPS差分测量技术在大地测量中的应用
GPS差分测量技术在大地测量中的应用引子:在现代科技日益发达的背景下,各行各业都开始借助于先进的技术手段来改进工作效率和精度。
大地测量作为一项关系国计民生的重要科学技术活动,更是不能置身于科技的浪潮之外。
而在如今的大地测量领域,GPS差分测量技术以其令人惊叹的精度和可靠性,成为了测绘工作的一项重要手段。
本文将就GPS差分测量技术在大地测量中的应用进行探讨。
一、GPS差分测量技术的概述GPS差分测量技术,全称为全球定位系统差分测量技术,是一种基于卫星导航系统的测量方法。
它利用全球范围内部署的若干颗卫星发射的信号,通过接收器接收并测量信号的到达时间,再利用差分的原理进行精度增强。
与传统的GPS测量技术相比,差分测量技术具有更高的精度和可靠性。
二、1. 高精度测量GPS差分测量技术通过将多个接收器同时使用,并进行数据处理,可以提高测量的精度。
在大地测量中,可以利用差分技术来测量两个测站之间的距离,以及角度和方位角等参数,从而实现更精确的测量结果。
2. 动态测量GPS差分测量技术不仅能够测量静态目标,还能够实现对动态目标的测量。
例如,在地震监测中,可以利用差分测量技术实时监控地震活动的变化,从而提前预警和采取相应的措施。
3. 多站联合测量GPS差分测量技术可以实现多个测站之间的数据联合处理,从而提高测量的可靠性和准确性。
在大地测量中,通过多站联合测量,可以实现对更广阔范围内地理要素的测量,并得到更全面的测量结果。
4. 时空一体化测量GPS差分测量技术结合了时间和空间的测量,实现了时空一体化测量。
通过定位和测量信号到达时间的差异,可以实现对时间的精确测量,并结合地理位置信息,建立坐标系统,从而实现对地理要素的精确定位。
三、GPS差分测量技术带来的变革与挑战1. 测绘工作效率的提高GPS差分测量技术的应用,大大提高了测绘工作的效率。
传统的大地测量需要人工记录数据,并进行后期处理,工作量繁重且耗时。
而通过差分技术,测量数据可以实时传输和处理,减少了人工操作的复杂性,提高了测绘工作的效率和精度。
大地测量与GPS数据处理实践教学探讨
大地测量与GPS数据处理实践教学探讨随着科学技术的不断发展,大地测量和GPS数据处理技术在工程测量、地质勘探、地图制图等领域中得到了广泛的应用。
对于地理信息科学专业的学生来说,掌握大地测量与GPS数据处理的实践技能是非常重要的。
在教学中,如何有效地进行实践教学,让学生真正掌握相关技能,成为了教育工作者们不断探讨的问题。
本文将针对大地测量与GPS数据处理实践教学进行探讨,希望能够为相关教学工作者提供一些借鉴和思考。
一、大地测量与GPS数据处理的重要性大地测量是指通过一定的测量手段和方法,对地球表面的地形、地貌、地势以及地球内部的构造进行测量和研究的一门科学。
在测绘、地质、工程勘察和地质灾害监测等领域中都有着重要的应用价值。
而GPS数据处理则是基于全球定位系统(GPS)获取的数据进行分析和处理,用于获取地球表面的三维坐标、速度、加速度等信息,对地球变形、地壳运动等进行监测和研究。
大地测量与GPS数据处理的重要性在于,它们为地理信息科学专业的学生提供了一种全新的数据获取和处理方式,同时也为相关领域的工程技术人员提供了更为精准的数据支持。
对于学生来说,掌握相关技能不仅可以提高其在未来工作中的竞争力,也可以满足社会对于相关专业人才的需求。
1. 需要丰富的数据支持大地测量与GPS数据处理的实践教学需要大量的实际数据进行支持。
地面实地测量和GPS数据获取往往需要到实际的测量点进行操作,而且涉及到地球表面的多维空间信息,需要获取的数据也非常庞大。
因此在实践教学中,需要有充足的数据支持和实际操作的场地。
2. 需要综合运用多种技术手段大地测量与GPS数据处理的实践教学需要学生综合应用多种技术手段进行测量和处理。
这其中不仅包括地面测量的仪器和设备,还包括了GPS数据的获取、存储和处理技术。
需要在实践教学中充分考虑多种技术手段的综合应用,培养学生的综合技术能力。
3. 需要模拟真实情境进行教学大地测量与GPS数据处理的实践教学应尽可能模拟真实的测量场景和情境,让学生在实际操作中对地面测量和GPS数据处理有更为直观的认识和理解。
大地测量与GPS数据处理实践教学探讨
大地测量与GPS数据处理实践教学探讨随着科技的发展和应用,GPS技术在地理测量中得到广泛应用。
大地测量与GPS数据处理是地理学及相关专业的重要分支,掌握这些技能对于未来的工作和研究都是非常有帮助的。
本文将探讨大地测量与GPS数据处理的实践教学,旨在指导学生更加深入地掌握相关知识和技能。
一、实践教学内容的体系大地测量与GPS数据处理实践教学内容广泛,涉及的技术和知识需要分门别类地进行教授,以确保学生掌握的知识体系完整、系统。
一般来说,大地测量与GPS数据处理实践教学内容可以分为以下几个方面:1、GPS基础知识。
包括GPS的原理、系统组成、信号联系和传输等。
2、GPS数据处理基础。
包括地球空间坐标系与大地坐标系、常见GPS误差的处理方法、数据质量评估等。
3、GPS数据采集与处理技术。
包括GPS数据采集与处理软件的使用、GPS接收机参数的设置、数据格式的转换、基线解算等。
4、大地测量的基础知识。
包括测量基准面和基准点的概念、大地水准面、大地主题面的定义及其转换、基线测量等。
5、大地测量数据处理技术。
包括大地水准面的平差计算、基线的同步处理、误差补偿等。
二、实践教学方法的选择大地测量与GPS数据处理实践教学需要选择合适的教学方法,确保教学效果。
一般来说,实践教学方法可以分为以下几种:1、课堂讲解。
考虑到大地测量与GPS数据处理实践教学的内容涉及较多的算法、计算过程和流程,需要有相应的理论基础。
课堂讲解可以针对不同的实践内容,讲解实用技术和算法原理,同时提供完整的计算案例,帮助学生熟练掌握相关知识。
2、实验实践。
实验实践是大地测量与GPS数据处理教学中不可或缺的重要环节。
通过实验实践,学生可以亲身体验相关技术和知识,熟练掌握GPS数据采集、处理和分析等技能。
实验实践应该根据教学内容的要求,采用不同的方法和设备以实现教学目的。
3、研究生实践教学。
对于研究生来说,实践教学内容需要更多地注重理论分析、实践测试和数据解释等环节。
GPSRTK测量及数据处理
1
第四章 GPS静态测量在控制测量中的应用
2
第一节、测前工作 第二节、实施测量 第三节、数据处理 第四节、测后工作
3
第一节、测前工作
一、熟悉项目:一项GPS测量工程项目,往往是由工程
发包方、上级主管部门或其他单位或部门提出,由GPS 测量队伍具体实施。对于一项GPS测量工程项目,一般 有如下一些要求: 测区位置及其范围:测区的地理位置、范围,控制网的 控制面积。 用途和精度等级:控制网将用于何种目的,其精度要求 是多少,要求达到何种等级。 点位分布及点的数量:控制网的点位分布、点的数量及 密度要求,是否有对点位分布特殊要求的区域。 提交成果的内容:用户需要提交哪些成果,所提交的坐 标成果分别属于哪些坐标系,所提交的高程成果分别属 于哪些高程系统,除了提交最终的结果外,是否还需要 提交原始数据或中间数据等。 时限要求:对提交成果的时限要求,即何时是提交成果 的最后期限。 投资经费:对工程的经费投入数量。 4
三、测绘资料的搜集与整理: 需要收集整理的资料主要包括测区及周边地区 可利用的已知点的相关资料(点之记、坐标等) 和测区的地形图等。 四、仪器的检验: 各种仪器包括GPS接收机及相关设备、气象仪 器等进行检验,以确保它们能够正常工作。 五、踏勘、选点埋石:综合应用地形图、遥感图、 摄影图和有关点之记进行选点、埋石等设计工 作。
8
一)、选点: • 为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质 量,要求测站上空应尽可能的开阔,在10~15 高度角以上不能有成片的障碍物。 • 为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰,在 测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰 源,如大功率无线电发射设施、高压输电线等。 • 为避免或减少多路径效应的发生,测站应远离 对电磁波信号反射强烈的地形、地物,如高层 建筑、成片水域等。 • 为便于观测作业和今后的应用,测站应选在交 通便利,上点方便的地方。 • 测站应选择在易于保存的地方
大地测量数据处理
Xˆ j Yˆj Zˆ j
Xˆ i Yˆi Zˆi
X
ij
Yij
Zij
vXij vYij vZij
基线向量观测方程为:
XYˆˆiijj
Zˆij
221.87
100.91
33.46
0
0
0
0 p 0
0
0
0
0
0
0
0
100.91 116.84 78.74
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
33.46 78.74 109.75
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 222.21 56.87 46.08 0 0 0 0 0 0 0 0 0
大地测量学基础
大地测量数据处理的数学模型
一、地面平面控制网平差数学模型
1、三角网 测角网、测边网、边角网 2、导线网 边角网 三维导线网
导线网的三维间接平差
在导线测量中可以将水平角、斜距、高度角放在一 起考虑,进行三维导线平差。
1).三维导线测量原理 三维导线就是带有三角高程
测量的导线测量。
0
0
Dg
33
D1、 D2、┅、 Dg为各基线向量观测值的协方差块阵。
由基线向量协方差阵可以得到权阵(也是块对角阵):
P
(D
/
2 0
)1
式中:单位权方差的先验值可任意选定。
导航工程专业卫星导航数据处理方法课程建设与思考
导航工程专业卫星导航数据处理方法课程建设与思考郭斐;刘万科;楼益栋;张小红【摘要】文章首先简要介绍了武汉大学新增的导航工程专业,然后对导航工程专业下设的一门专业课———卫星导航数据处理方法的建设进行了探讨。
重点围绕该课程的教学目标、课程设置、教学方法与手段进行了一些有益的探索与思考。
%This paper first introduces the newly established specialty of Navigation Engi‐neering in Wuhan University .Then the practice and some reflections on the course construc‐tion of Data Processing Method of Satellite Navigation are discussed from the aspects of teachingobjective ,curriculum contents ,and teaching methods .【期刊名称】《全球定位系统》【年(卷),期】2016(041)004【总页数】3页(P120-122)【关键词】导航工程专业;卫星导航数据处理方法;课程建设【作者】郭斐;刘万科;楼益栋;张小红【作者单位】武汉大学测绘学院,武汉430079;武汉大学测绘学院,武汉430079;武汉大学卫星导航定位技术研究中心,武汉430079;武汉大学测绘学院,武汉430079【正文语种】中文【中图分类】P228.4随着导航技术的快速发展,国民经济及国防安全建设的诸多部门需要一大批能从事导航技术研究、开发、服务的高级专门人才。
为了顺应这一新形势,武汉大学等高校陆续开办了导航工程专业。
作为一门新兴的学科,导航工程专业的培养目标和课程建设正处于探索阶段,是当前导航人才培养面临的一个重要课题[1]。
本文针对我校导航工程专业卫星导航数据处理方法课程的设置与教学方法进行探讨,以供同行参考。
大地测量与GPS数据处理实践教学探讨
大地测量与GPS数据处理实践教学探讨导言大地测量与GPS数据处理是测绘工程专业的重要课程之一,随着科技的不断发展,GPS 技术在地理信息、测绘工程、土地资源管理等领域得到了广泛的应用。
通过对大地测量与GPS数据处理实践教学的探讨,可以提高学生的实际操作能力,为他们将来的工作做好铺垫。
本文将从教学内容、教学方法和教学效果三个方面对大地测量与GPS数据处理实践教学进行探讨。
一、教学内容大地测量与GPS数据处理实践教学的内容主要包括测量基本原理、GPS技术原理、GPS 数据采集与处理、测量数据处理等方面的内容。
在教学内容方面,我们应该紧跟技术发展的脚步,不断更新教学内容,使其与实际工作密切结合。
还可以根据学生的兴趣和实际需求,适当增加一些前沿领域的内容,以及实际工程案例的应用。
1.测量基本原理大地测量是测绘工程中的基础课程,学生需要掌握测量的基本原理和方法。
通过实地勘测、测量工具使用等实践环节,可以让学生更好地理解测量原理,提高实际操作能力。
2.GPS技术原理GPS技术是现代测绘工程中不可或缺的工具,学生需要了解GPS技术的原理和应用。
在教学中,可以通过实地演示GPS设备的使用,让学生亲自操作GPS设备,了解其工作原理和使用方法。
3.GPS数据采集与处理GPS数据的采集和处理是实际工作中非常重要的一环,学生需要通过实践掌握GPS数据的采集方法和处理技术。
实地实践可以让学生更好地了解GPS数据采集的流程和方法,提高他们的实际操作能力。
4.测量数据处理二、教学方法在大地测量与GPS数据处理实践教学中,教学方法至关重要。
采用合适的教学方法可以激发学生的学习兴趣,提高他们的学习效果。
我们可以采用以下教学方法:1.理论与实践相结合大地测量与GPS数据处理是实践性很强的课程,理论知识是实践的基础。
在教学中,应该将理论知识与实践操作相结合,通过理论授课和实地实践相结合的方式,让学生更好地理解和掌握知识。
2.案例教学通过实际工程案例的应用,可以让学生更好地理解知识,明白知识与实际工作的联系。
GPS测量与数据处理_第二章 GPS定位的时间系统及其换算
以地球自转为基础的世界时系统,已难以满足要求。为此,
征为基础的原子时间系统。 具有很高的稳定性和复现性,所以由此而建立的原子时,
便成为当代最理想的时间系统。
因为物质内部的原子跃迁所辐射和吸收的电磁波频率,
第二章
时间系统及其换算
原子时秒长的定义为:位于海平面上的铯原子基 态两个超精细能级,在零磁场中跃迁辐射振荡9 192 631 770周所持续的时间,为一原子时秒。该 原子时秒作为国际制秒(SI)的时间单位。 这一定义严格地确定了原子时的尺度,而原 子时的原点由下式确定: TA=UT2-0.0039 s
第二章 时间系统及其换算
3、确定时间的基准
测量时间,同样必须建立一个测量的基准,即时间的 单位(尺度)和原点(起始历元)。其中时间的尺度是关键, 而原点可以根据实际应用加以选定。一般来说,任何一个 可观察的周期运动现象,只要符合以下要求,都可以用作 确定时间的基准。
◆运动应是连续的,周期性的; ◆运动的周期应具有充分的稳定性; ◆运动的周期必须具有复现性,即要求在任何地方和时 间,都可以通过观测和实验复现这种周期性运动。
GPS测量与数据处理
课程主要内容
1 2 3 4 5 6 7 绪论 GPS定位的时间系统及其换算 GPS卫星坐标的计算 载波相位观测值周跳探测与修复 基线向量解算 GPS网建立与数据处理分析 CORS系统简介
第二章
时间系统及其换算
主要内容
2.1 2.2 时间系统回顾 GPS定位中的时间表示方法
2.3
第二章 时间系统及其换算
2.1 时间系统回顾
一、有关时间的基本概念 1、时间的两个概念 ◆时间有“时刻”和“时间间隔”两个概念。
◆时刻,即发生某一现象的瞬间。在天文学和卫星测 量学中,与所获数据对应的时刻也称为历元。 ◆时间间隔,系指发生某一现象所经历的过程,是这 一过程始末的时刻之差。 ◆时间间隔测量也称为相对时间测量,而时刻测量相 应地称为绝对时间测量。
2024年注册测绘师之测绘综合能力真题精选附答案
2024年注册测绘师之测绘综合能力真题精选附答案单选题(共45题)1、GIS中地理编码的作用是()。
A.对实体目标进行分类编码B.实现非空间信息的空间化C.建立空间数据的拓扑关系D.建立实体数据与元数据的关联【答案】 B2、(2013 年) C 级 GPS 网最简异步观测环的边数最多不应超过()条。
A.4B.5C.6D.7【答案】 C3、房屋建筑结构可分为砖木结构、混合结构、( )、钢结构、钢筋混凝土结构和其他结构。
A.砖混结构B.土木结构C.钢和钢筋混凝土结构D.石结构【答案】 C4、我国全面开展的是()两级陆地行政区域界线勘定工作。
A.国、省B.省、市C.市、县D.省、县【答案】 D5、对某一量多次重复观测得到一组观测值,则该量的最或然值是指这组观测值的()。
A.最小值B.中间值C.最大值D.算术平均值【答案】 D6、基金销售费用项目主要包括基金的()。
A.申购(认购)费B.赎回费C.销售服务费D.以上都是【答案】 D7、(2016 年) GPS 观测中记录的 UTC 时间是指()。
A.协调世界时C.北京时间D.原子时【答案】 A8、以下关于GPSRTK的说法错误的是()A.GPSTRK定位的数据处理过程是基准站和流动之间的双基线处理过程B.基准站的设置包括建立和坐标系统管理、GPSRTK工作方式的选择等C.中继站电台可以接收来自基准站的信号D.中继站电台只转发信号【答案】 A9、以底板投影为准进行测量的是()。
A.檐廊B.柱廊C.阳台D.室外楼梯【答案】 C10、下列属于基金客户售前服务的是()。
A.Ⅰ.ⅡB.Ⅲ.ⅣC.Ⅰ.ⅣD.Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ11、某直线的坐标方位角为215°,则其象限角为()。
A.215°B.35°C.南西215°D.南西35°【答案】 D12、(2012 年)用于权属登记的房产测量成果备案时,下列内容中,房地产行政主管部门不需审核的是()。
GPS静态测量及数据处理ppt课件
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3.6 GPS网的图形设计
同步网是GPS网的一个单元。
由多个同步网相互连接构成了完整的GPS网,这个网也称异 步网。
在上述三种连接方案中,点连式工作量最小, 但同无步重网复的基不线同检连接核方;式边会连出式现工不同作的量异最步大网,的检网形核结条构件。亦异 最步多网,中结,构由也非最同步稳观定测,获定得位的精基线度向较量高构;成混的连闭合式环比称较为灵异 活步,观工测作环量,与简检称异核步条环件。比较适中。在选择测设方案时, 应在从异所步具网备中的,接同步收网机之数间量的和连精接方度式、有工以作下量三大种:小、卫星 运行 状点连态式、:同测步区网条之间件仅等有一方点面相进连接行的权异步衡网。称为点连式异步网。
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3.1 GPS网的精度分级
GPS网的精度设计
精度指标通常是以相邻点间弦长的标准差来表示, 即用GPS边长的固定误差a和比例误差b表示
a2 (b d 106 )2
在具体布设中,可以分级布设,也可以越级布设, 或布设同级全面网。
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3.2 GPS点的密度
《规范》和《规程》对GPS网中两相临点间距离视 其需要作出了规定:相邻点间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。
(2)测区地形图或平面图
(3)测区已知控制点点之记
(4)测区已知控制点坐标
(5)技术规范
①《全球定位系统GPS测量规范》 GB/T 18314-2009(简称《规 范》)
②《全球定位系统城市测量技术规 程》CJJ 73-97(简称《规程》)
③《公路全球定位系统(GPS)测 量规范》JTJ/C 066-98
GPS测量与数据处理参考题目及答案
GPS测量与数据处理自学指导及参考习题第一部分内容提要:本部分主要教授全球定位系统的产生、发展及前景和GPS的应用。
与GPS的产生背景有关部分,重点介绍第一代卫星导航定位系统-—子午卫星系统的原理及其局限性。
与GPS应用有关的部分,重点介绍GPS在军事、交通运输、及测量等领域中的应用。
习题:1、举例说明GPS在测量领域中的应用。
答:(1)用GPS建立和维持全球性的参考框架;(2)建立各级国家平面控制网;(3)布设城市控制网、工程测量控制网,进行各种工程测量;(4)在航空摄影测量、地籍测量、海洋测量中的应用.(《GPS测量与数据处理》,P7)2、“Transit系统是一个连续、独立的卫星导航系统"这种说法正确吗,为什么?答:这种说法不正确。
子午卫星系统(Transit)中没有采用频分、码分、时分等多路接收技术。
接收机在某一时刻只能接收一个卫星信号,这就意味着子午卫星星座中所含的卫星数不能太多。
为防止在高纬度地区的视场中同时出现两颗子午卫星从而造成信号相互干扰的可能性,子午卫星星座中的卫星一般不超过6颗,从而使中低纬度地区两次卫星通过的平均间隔达1.5h左右。
由于各卫星轨道面进动的大小和方向不一,最终造成各轨道面之间的间隔疏密不一.相邻轨道面过密时会导致两颗卫星同时进入用户视场,造成信号相互干扰,此时控制中心不得不暂时关闭一颗卫星使其停止工作。
轨道面过疏时用户的等待时间有可能长达8~10h。
导航定位的不连续性使子午卫星系统无法称为一种独立的导航定位系统,而只能成为一种辅助系统.(《GPS测量与数据处理》,P3)3、名词解释:多普勒计数答:若接收机产生一个频率为的本振信号,并与接收到的频率为的卫星信号混频,然后将差频信号()在时间段[,]间进行积分,则积分值,称为多普勒计数.第二部分内容提要:本部分主要部分授GPS各部分,包括空间部分、地面监控部分和用户部分的组成与功能。
在用户部分中,重点介绍与GPS接收机有关的基本概念,例如天线平均相位中心偏差,接收通道等。
大地测量与GPS数据处理实践教学探讨
大地测量与GPS数据处理实践教学探讨引言大地测量是地球科学中重要的一部分, 它涉及到地球表面的形状、相对位置、引力场等方面的测量。
而全球定位系统(GPS)是一种卫星导航系统,可以用来确定地球上任何地点的三维位置。
在现代科技日益发展的状况下,大地测量和GPS数据处理已经成为了测绘、地理信息系统等相关领域中不可或缺的技术手段。
对大地测量与GPS数据处理实践进行教学探讨,对于学生的专业知识技能提升以及科研水平的不断提升有着重要的作用。
一、大地测量实践教学探讨大地测量实践教学是地球测量学专业的重要组成部分,它主要包括测量基础知识、测量仪器使用、实地测量实践等内容。
大地测量实践教学需要结合理论知识与实际操作相结合,有利于学生在实践中掌握测量技术和方法,提升解决实际问题能力。
1.1 实践教学内容与方式在大地测量实践教学中,内容主要包括测量仪器的使用和现场测量操作。
通过教师讲解测量仪器的使用方法,学生可以了解到各种测量仪器的特点和使用技巧,同时结合实际操作,提高学生的实际应用能力。
现场测量操作则是通过学生亲自操作测量仪器进行测量,例如进行水准测量、经纬度测量等,从而让学生亲身体验测量操作过程,加深对测量技术和方法的理解。
1.2 实践教学的意义大地测量实践教学的意义在于帮助学生将所学的理论知识与实际操作相结合,提高解决实际问题的能力。
通过实际操作,学生可以更直观地了解测量仪器的使用方法和操作流程,同时也可以感受到测量中可能遇到的各种问题和挑战。
实践教学还可以培养学生的团队合作能力和应对突发情况的应变能力,为他们今后的科研实践和工作打下良好的基础。
二、GPS数据处理实践教学探讨GPS数据处理是现代测绘、地理信息系统等领域中不可或缺的一项技术,它主要包括GPS数据采集、数据处理、数据分析等内容。
通过GPS数据处理实践教学,可以帮助学生掌握GPS数据处理的方法和技巧,提高他们在相关领域中的应用能力。
GPS数据处理实践教学的内容主要包括GPS数据采集和数据处理两部分。
GPS测量操作与数据处理
第一部分GPS静态测量第一章GPS静态测量基础一、GPS静态测量基础在GPS测量中,最常用的静态定位模式是相待定位。
所谓静态定位指的是:在进行GPS定位时,认为在整个观测过程中,接收机天线的位置相对于地球保持不变;而在数据处理时,则将接收机天线的位置作为一个不随时间变化的量。
而相对定位则指的是在进行GPS定位时,多台接收机进行同步观测,采集同步观测数据;在数据处理时,则利用这些同步观测数据,计算出向步观测站之间的相对位置(坐标差/基线向量)。
其具体观测模式为多台接收机在不同的测站上进行静止同步观测,时间从几分钟到长年不间断不等。
接收机测定在观测期间到卫星的伪距和载波相位等观测值,并记录在相应的存储器中。
观测结束后,将观测值下载到计算机中进行处理。
数据处理过程一胶包括基线处理、网平差、坐标转换和高程转换,最终求出高精度的网点坐标。
在GPS测量中,静态定位一般用于高精度的测量定位,如各种等级的大地网、工程控制网、变形监侧网等。
二、GPS接收机分类GPS测量型接收机一般可以根据其能够跟踪、处理的GPS卫星信号频率的数量分为单频和双频两大类。
1.单频GPS测量型接收机接收信号:GPS导航电文、C/A码、Ll载波。
接收机特点:(1)一体化接收机:包含带有显示灯的GPS接收机、天线、内置电源。
(2)分体设计:包含天线、GPS接收机、电源分体设计的配置。
可以配置手持计算机设置或阅读参数信息。
2.双频GPS测量型接收机(双频GPS脚量仪)接收信号:GPS肥导航电文、C/A码伪距、P码伪距、L1载波相位、L2载波相位。
接收机特点:(1)一体化:包含带有显示灯的GPS接收机、天线、内置电源。
可以配置手持计算机设置或阅读参数信息。
(2)分体设计:天线、GPS接收机(内置电源、带有显示灯或显示器)分体设计。
第二章GPS静态测量工作的流程一项GPS静态测量工作分为三个阶段.即测前准备、外业实施和数据处理第一节测前准备在这一阶段所进行的主要工作包括项目立项、技术设计、实地踏勘、设备检定、资料收集整理、人员组织等。
GNSS测量与数据处理试题
一、判断题1.GPS接收机的几何中心与相位中心重合, 数据处理过程中不需要做任何改正。
答案:错2.我国自主研制的北斗定位系统目前已具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以与短报文通信服务能力。
答案:对3.注入站的主要任务是在主控站的控制下, 将主控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和其它控制指令等, 注入到相应卫星的存储系统。
答案:对4.地球自转不是均匀的, 存在着多种短周期变化和长期变化。
答案:对5.1954年北京坐标系是地心坐标系。
答案:错6.地面上同一个点在CGCS2000与WGS84坐标系中的坐标存在较大差异, 在一般工程测量工作中必须加以区分。
答案:错7、经高斯投影后, 中央子午线是直线, 且不存在投影长度变形答案: 对;8、高斯投影存在长度投影变形, 距离中央子午线越近, 变形越大。
答案: 错;9、为了控制投影变形, 高斯投影必须分带。
我国规定按经差6度和3度进行分带。
答案:对10、GPS系统中以原子时作为时间基准答案:对11.电离层对GPS信号有延迟作用, 其大小与信号的频率有关。
答案:对12.对流层对GPS信号有延迟作用, 其大小与信号的频率有关。
答案:错13.GPS系统所使用的测距码, 如C/A码等, 是伪随机噪声码。
答案:对14.GPS系统使用精码(P码)和粗码(C/A码)两种测距码。
由于精码的码元宽度较宽, 所以测距精度较好, 粗码的码元宽度较窄, 测距精度较差。
答案:错15.GPS卫星上搭载的原子钟精度很高且稳定度好, 对工程测量应用而言, 不需要对GPS卫星原子钟的时间进行改正。
答案:错16.GPS系统是通过测量GPS接收机至GPS卫星之间的角度, 然后通过空间后方交会进行定位的。
答案:错17、在进行GPS网平差计算时, 从测绘局等国家权威机构购买的1954年北京坐标系控制点资料可不加筛选地作为GPS网的已知起算数据使用。
答案:错18、北斗系统已具备覆盖全球的导航定位能力。
武汉大学测绘院大地测量专硕《GPS测量与数据处理》知识点高度精华总结版
GPS测量与数据处理知识点高度精华总结版一、GPS网及其建立1、GPS网:采用GPS技术建立的测量控制网,由GPS点和基线向量所构成。
2、GPS静态测量的特点:(1)测量精度高(2)选点灵活,无需造标,布网成本低(3)可全天候作业(4)观测时间短,作业效率高(5)观测、处理自动化(6)可获得三维坐标3、GPS网的建立过程:(1)设计准备阶段:项目规划;技术设计;资料搜集整理;仪器检定和检验;踏勘、选点和埋石(2)测量实施/施工作业阶段:实地了解测区状况;卫星状况预报;确定作业方案;外业观测;数据传输备份;基线解算及其质量控制(3)数据处理:网平差及其质量控制;技术总结;成果验收。
4、几个基本概念:(1)观测时段:从测站上开始接受卫星信号起止停止观测间的连续工作时间段称为观测时段,简称时段,时段持续的时间称为时段长度。
(2)同步观测:两台或两台以上的GPS接收机同时对同一组卫星信号进行观测。
(3)基线向量:利用进行同步观测的GPS接收机所采集的观测数据计算出的接收机间的三维坐标差,简称为基线。
(4)同步观测基线:利用同一时段的同步观测数据所确定出的基线向量被称为同步观测基线(5)闭合环:由多条基线向量首尾相连所构成的闭合图形(6)复测基线:在某两个测站间,由多个时段的同步观测数据所获得的多个基线向量结果称为复测基线(7)同步闭合环:三台或三台以上的GPS接收机进行同步观测所获得的基线向量所构成的闭合环,简称为同步环(8)独立基线向量:若一组基线向量中的任何一条基线向量都无法用该组中其他基线向量的线性组合来表示,则该组基线向量就是一组独立的基线向量(9)独立观测环:由独立观测基线所构成的闭合环即非同步观测环也称为异步环(独立观测环闭合差的大小可作为评定基线解算结果质量的有力指标)5、GPS网的质量及质量控制:(1)质量=精度+可靠性+(成果适用性)(2)质量控制:质量检验(指标)和质量改善(措施)(3)影响GPS质量的因素:GPS基线向量的质量(依赖于观测数据和处理方法);常规地面观测值的质量(观测方法);起算数据的精度、数量和分布(网的设计及已有成果的质量);GPS网的结构(网的设计和外业观测方案);数据处理方法的完备性(数据处理软件及其解算方案)二、GPS处理的技术设计1、技术设计的依据:GPS处理规范及规程;测量任务书或测量合同书;其他规范与规程2、GPS网的精度和密度设计:用途/目的→GPS等级(AA、A、B、C、D、E)→精度密度设计。
大地测量与GPS数据处理实践教学探讨
大地测量与GPS数据处理实践教学探讨随着地球工程技术的不断发展,大地测量和GPS技术已经成为了现代测绘工程的重要组成部分。
作为测量学的基础和支撑,大地测量对于测量工程技术的发展起到了至关重要的作用。
而GPS技术则作为测量精度、天气和地形的限制下的一种组合测量手段,因其具有高精度、实时性和覆盖范围广等优势,被广泛应用于各种测量领域。
因此,将大地测量和GPS技术的理论知识与实践操作结合起来,使学生在实践中获得测量技能和实践经验,已成为测量学教育中的重要内容。
大地测量实践教学主要包括传统测量方法和电子测量方法两个方面。
传统测量方法包括经典的三角高程测量、水准测量和曲线测量等,这些方法是大地测量理论的重要组成部分,也是学习大地测量理论知识的必备环节。
通过传统测量方法的实践操作,学生可以深入了解各种测量仪器的原理、使用方法和误差来源,掌握传统大地测量的基本技能和实践经验。
电子测量方法则是大地测量的新发展方向,主要包括全站仪测量、数字水准仪测量、GPS测量和INSAR测量等。
这些新技术的出现,改变了传统测量方法的局限性,使大地测量具有了更高的精度和更广泛的适用范围。
电子测量方法的实践教学重点是使学生掌握测量仪器的使用方法和计算手段,真正理解测量数据的特点与误差来源,并能够正确地分析和处理测量数据。
同时,电子测量方法的实践教学也要注重学生的数据处理能力和科学研究能力的培养。
GPS技术在大地测量中的应用越来越广泛,已成为近年来测量学研究的热点之一,也是测绘工程师必须掌握的技能之一。
GPS测量实践教学主要包括基本测量技能的培养和GPS 数据处理方法的掌握两个方面。
在GPS测量的基本技能培养方面,学生需要熟悉GPS接收机的操作与使用,能够正确地进行观测数据采集和测量,处理GPS测量数据,懂得解析GPS测量数据的误差种类和来源并能够熟练地使用GPS数据处理软件。
GPS数据处理方法的掌握则是GPS测量实践教学的另一重要环节。
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28
GPS网的位置基准
位置基准的确定 自由网平差或拟稳平差 对网的尺度无影响 固定一点(最小约束平差) 对网的尺度无影响 固定多点(约束平差) 对网的尺度有影响
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GPS网的尺度基准
尺度基准的确定 GPS基线向量 测距边 已知点间的固定边 其他空间技术观测量(VLBI、SLR等)
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GPS网图形设计的内容*
两点重要提示 GPS网的图形强度与基线向量的数量和 分布有关 GPS点的精度和可靠性与与其相连的基 线向量数密切相关,相连的基线向量 数越多,精度和可靠性越高
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GPS网图形设计的内容*
GPS网布设时的重复设站次数(观测时 段数) GPS点反复进行设站观测的次数 复测边(重复边)的布置 复测边:同一基线向量不同时段的观 测结果
特点:效率高,工作量较小,图形强 度虽不如三角形网和多边形网,但若 对多边形边数加以限制,仍能保证一 定的强度
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GPS网的基本图形
星形网
定义:从一个已知点上分别与各待定点进行相对定 位(待定点间一般无任何联系)所构成的GPS网
特点:抗粗差能力极差 应用:界址点、碎部点和低等级控制点(图根dian) 工作模式:Go and Stop,RTK 提高可靠性的方法:从两个已知点(基准站)上对 同一待定点(流动站)进行观测;适当复测
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GPS网的方位基准
方位基准的确定 GPS基线向量 起始方位 其他空间技术(如VLBI)提供的方位
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5.1.5 GPS网的图形设计
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GPS网图形设计的内容*
一般控制网图形设计的内容 与精度和可靠性有关的点位设计 观测设计(观测点、测回数等) GPS网图形设计的内容 观测设计(同步观测图形、重复观测) 注意:GPS网无与精度和可靠性直接相 关的图形设计问题(点位观测环境方 面的问题除外)
这两点也可看作GPS网测量的要求
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GPS网的基本图形
三角形网 多边形网 附和导线网 星形网
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GPS网的基本图形
三角形网
定义:以三角形作为基本图形所构成的GPS网
特点
优点:几何强度高、抗粗差能力强、可靠性高 缺点:工作量大 进一步提高图形强度的方法 加测对角线
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图形设计中的注意事项
为求得GPS点在某一参考坐标系中的坐 标,应与该坐标系中的原有控制点进行 联测,联测点数不得少于3个
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图形设计中的注意事项
当控制网的范围较大时,可采用分级布 设的方法,即首先布设点数较少但等级 较高的框架网,然后再布设项目所要求 等级的全面网*
框架网 全面网
46
() i
N
0
GPS测量原理 6、GPS的定位模式
根据运动状态 动态定位、静态定位 根据时效 实时定位、事后定位
根据定位模式 绝对定位、相对定位、差分定位
7
GPS测量原理 7、导航定位方法及精度
定位方法 观测值 测码伪距 单点定位 载波相位 测码伪距 载波相位 精密星历 广播星历 广播星历 广播星历 相对定位 载波相位 精密星历 卫星星历 广播星历 观测时间 单历元 数小时 单历元 一天 单历元 单历元 数小时 数小时~ 数十小时 20 - 40 m 米级 分米级 厘米级 D < 15 km 分米级、亚米级 15 km D 200 km 米级 厘米级 短边:5 mm 10-6 D 中边:5 mm 10-7 D 长边:3 mm 10-8 D 3 mm 10-9 D 精度
22
5.1.2 技术设计的依据
23
测量任务书或测量合同书
内容
点位要求 分布、密度、数量 精度要求 等级、点位误差、相邻点间距离误差 进度要求 提交成果的时间 成果要求 坐标参照系、是否需要高程成果、提交资 料的内容
24
5.1.3 GPS网的精度和密度设计
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13
同步观测基线
定义
利用同一时段的多个同步观测站所采集的观 测数据所计算出的若干基线向量 一个时段中,同步观测基线的数量 若在某时段共有n台接收机进行了同步观测, 则共可得到n(n-1)/2条同步观测基线
n=2
n=3
n=4
n=5
14
闭合环和环的闭合差
闭合环 由多条基线向量首尾相连所构成的图 形
同步环与非同步环
17
同步观测环(同步环)和同步环检验
同步环检验 定义:检验同步环的闭合差大小 特性 理论上:采用严密算法所得到的同步环, 无论观测值中是否含有误差,其环闭合差 必为零。(构成同步环的基线向量之间是 线性相关的) 实践中:如果算法不严密(目前大多数的 商用软件均属于此种情况),其环闭合差 通常不为零,但通常很小 结论:同步环闭合差很小,还不能说明基线 解算结果一定能够满足精度要求
n=5 由5条基线向量所构成的闭合环
15
闭合环和环的闭合差
环的闭合差
闭合差:组成闭合环 的基线向量按同一方 向(顺时针或逆时针) 的矢量和 分量闭合差:组成闭 合环的基线向量按同 一方向(顺时针或逆 时针)矢量的各个分 量的和 全长闭合差:分量闭 合差的平方和开方
B2
B1
B3
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GPS网的特征条件
总基线数 独立基线数 必要基线数 多余基线数
48
GPS网的特征条件
若某GPS网由n个点组成,每点的设站次 数为m,用N台GPS接收机进行观测 观测时段数C:C n m N 总基线数J总: J C N N 1 2 独立基线数J独:J C N 1 必要基线数J必: J n 1 多余基线数J多:J J J 整体可靠性指标:J多/J独
(tS)
S
tR t
R
4
GPS测量原理 4、GPS的误差源
与卫星有关的:卫星钟差、卫星 星历误差、相对论效应、SA 与传播途径有关的:大气折射 (电离层折射、对流层折射)、 多路径效应、其他电磁波干扰
与接收设备有关的:天线相位中 心偏移及变化、接收机钟差、接 收机噪声 其他
大地测量
GPS测量与数据处理
武汉大学 王泽民
zmwang@
1
GPS测量原理
一、GPS测量原理回顾
1、GPS系统及其构成
拥有者:美国 系统构成:空间部分、地 面控制部分、用户部分 作用:定位、测速、授 (守)时 信号:载波、测距码、导 航电文
GPS
空间部 分 地面监 控部分 用户部 分
19
独立基线向量
同步观测基线向量的最大线性无关组及 选取方式
20
独立观测环(异步环)和独立观测环检验
独立观测环(异步环) 定义:由相互函数独立(线性无关) 的基线向量所构成的闭合环。(就是 前面的非同步环)
独立环与非独立环
21
独立观测环(异步环)和独立观测环检验
独立观测环检验 定义:检验独立观测环的闭合差大小 特性:与同步环闭合差不同,即使采 用严密算法,并且计算过程中未发生 错误,独立观测环的闭合差通常也不 为零,也不一定是个微小量 结论:独立观测环闭合差的大小,可 作为评定基线解算结果质量的有力指 标
5
GPS测量原理 5、GPS定位原理中的若干基本概念
伪距测量 载波相位测量 整周计数、周跳、整周模糊度 t 差分观测值 零差(非差)、单差、双差、三差 N 载波相位观测值的线性组合 Fr 宽巷、窄巷、无电离层折射影响和无几何关系组合
0
0 0
ti
单差
双差
三差
6
Fr
i
Int
差分 GPS
8
GPS测量原理 8、GPS的特点 作业范围:全球地面覆盖,无须通视 作业时间:实时,全天候 成果精度:精度高 劳动强度:自动化程度高 三维坐标:真三维坐标
9
5.1 GPS测量的技术设计
10
5.1.1 GPS测量中的几个基本概念
11
观测时段和时段长度
观测时段 从测站上开始接收卫星信号起至停止 接收卫星信号间的连续工作的时间段 是GPS测量的基本单位 时段长度 观测时段所持续的时间
图形设计中的注意事项
为求得GPS点的正常高,应进行高程联 测,联测应满足下表要求
级 别 AA A B C D E 高程联测点密度要求 逐点联测 逐点联测 每隔 2~3 点联测 1 个 每隔 3~6 点联测 1 个 视情况 视情况 高程联测点的等级 二等水准 二等水准 三等水准 四等或精度相当 四等或精度相当 四等或精度相当
Bi
n i 1
Bn
环的闭合差
X X Y Y Z Z
分量闭合差
s X 2 Y 2 Z 2
全长闭合差
16
同步观测环(同步环)和同步环检验
同步观测环(同步环) 三台或三台以上的GPS接收机进行同步 观测所获得的基线向量(完全由同一 观测时段的基线向量)所构成的闭合 环
总
独
必
多
独
必
49
GPS网设计书
编写提纲 概述:测区位置,项目概况 技术依据:规范、标准… 坐标系统与起算数据 网形设计 质量检核 选点埋石 外业观测 数据处理:软件、处理方法(包括基线解算 与网平差) 成果资料
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GPS网的基本图形
多边形网 定义:以多边形(边数≥4)作为基本 图形所构成的GPS网
特点:效率高,工作量较小,图形强 度虽不如三角形网,但若对多边形边 数加以限制,仍能保证一定的强度
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GPS网的基本图形