《全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)原理與應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

1、全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)原理與應(yīng)用課程教學(xué)大綱課程英文名稱：Principle and Application of Global Navigation and Positioning System課程編號(hào)：HZ162380課程類別：專業(yè)教育平臺(tái)（專業(yè)核心課程）課程性質(zhì)：必修課學(xué) 分：2學(xué) 時(shí)：32（其中：講課學(xué)時(shí)：32 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0 上機(jī)學(xué)時(shí):0 ）適用專業(yè)：測(cè)繪工程開(kāi)課部門：環(huán)境與資源學(xué)院測(cè)繪與地理信息工程系先修課程：高等數(shù)學(xué)、測(cè)量學(xué)B、大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)后續(xù)課程：工程測(cè)量學(xué)B、衛(wèi)星導(dǎo)航定位生產(chǎn)實(shí)習(xí)一、課程目標(biāo)全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)原理與應(yīng)用作為測(cè)繪工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課，重在培養(yǎng)學(xué)生利用衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)

2、獲取地球空間信息的綜合能力。既需要理解和掌握GNSS測(cè)量與數(shù)據(jù)處理的具體要求、方法和步驟，又需要在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)和解決實(shí)際問(wèn)題，為其今后學(xué)習(xí)研究提供夯實(shí)的理論基礎(chǔ)；了解全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)在理論、技術(shù)和應(yīng)用等方面的最新進(jìn)展。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備以下能力：1、了解全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)產(chǎn)生的背景、掌握全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)的組成及其定位原理、定位的方式，能夠根據(jù)復(fù)雜測(cè)繪工程項(xiàng)目的目標(biāo)、任務(wù)和要求，并運(yùn)用專業(yè)測(cè)繪知識(shí)設(shè)計(jì)解決方案。2、掌握利用GNSS接收機(jī)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)采集的方法、掌握GNSS接收機(jī)的使用與數(shù)據(jù)處理，能使用現(xiàn)代工具對(duì)復(fù)雜測(cè)繪工程方案進(jìn)行分析、計(jì)算與優(yōu)化設(shè)計(jì)。3、了解測(cè)繪

3、科學(xué)技術(shù)的重要進(jìn)展和前沿動(dòng)態(tài)，能夠根據(jù)文獻(xiàn)資料不斷學(xué)習(xí)提升以適應(yīng)測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展。二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求課程目標(biāo)13.1能夠根據(jù)復(fù)雜測(cè)繪工程項(xiàng)目的目標(biāo)、任務(wù)和要求，并運(yùn)用專業(yè)測(cè)繪知識(shí)設(shè)計(jì)解決方案。3.設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案：在考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等多重因素影響下，能夠利用工程測(cè)量、地籍測(cè)量、大地測(cè)量等專業(yè)知識(shí)，針對(duì)復(fù)雜的測(cè)繪工程實(shí)踐問(wèn)題創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)技術(shù)方案。課程目標(biāo)25.2能使用現(xiàn)代工具對(duì)復(fù)雜測(cè)繪工程方案進(jìn)行分析、計(jì)算與優(yōu)化設(shè)計(jì)。5.使用現(xiàn)代工具：能夠針對(duì)復(fù)雜的測(cè)繪工程問(wèn)題，合理地選擇、開(kāi)發(fā)與使用現(xiàn)代測(cè)繪工具、技術(shù)與資源,包括對(duì)工程問(wèn)題的模擬與預(yù)測(cè)

4、，并能夠理解其局限性。課程目標(biāo)312.3 了解測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的重要進(jìn)展和前沿動(dòng)態(tài)，能夠根據(jù)文獻(xiàn)資料不斷學(xué)習(xí)提升以適應(yīng)測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展。12.終身學(xué)習(xí)：樹(shù)立自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的理念，具有刻苦學(xué)習(xí)、善于鉆研、鍥而不舍的測(cè)繪專業(yè)精神，具有較強(qiáng)的自我獲取、更新和拓展知識(shí)的能力。三、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法和課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系單元全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)原理與應(yīng)用理論教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法課程目標(biāo)教學(xué)環(huán)節(jié)訓(xùn)練環(huán)節(jié)1緒論授課2學(xué)時(shí)課堂練習(xí)32坐標(biāo)系統(tǒng)與時(shí)間系統(tǒng)授課4學(xué)時(shí)作業(yè)1、23衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)及GPS衛(wèi)星星歷授課4學(xué)時(shí)課堂練習(xí)1、24GPS衛(wèi)星定位基本原理授課6學(xué)時(shí)作業(yè)15GPS測(cè)量的誤差來(lái)源及其影響授課2學(xué)時(shí)課堂練習(xí)3

5、6GPS測(cè)量的設(shè)計(jì)與實(shí)施授課6學(xué)時(shí)作業(yè)1、2、37GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理授課6學(xué)時(shí)作業(yè)28GPS-RTK介紹授課2學(xué)時(shí)課堂練習(xí)3四、課程的主要內(nèi)容及基本要求第一單元 緒論（2 學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)3） 知 識(shí) 點(diǎn)GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展；GPS系統(tǒng)組成；GPS在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的應(yīng)用；重 點(diǎn)系統(tǒng)的組成難 點(diǎn)定位的基本原理基本要求1、識(shí) 記：GPS的概念、 系統(tǒng)的組成2、領(lǐng) 會(huì)：定位的基本原理3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：要求學(xué)生學(xué)習(xí)后能回答相關(guān)概念4、綜合應(yīng)用：理解定位基本原理中方程的列立第二單元 坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)（4學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)1、2）知 識(shí) 點(diǎn)1. 天球坐標(biāo)系與地球坐標(biāo)系；2. WGS84坐標(biāo)系和我國(guó)大地

6、坐標(biāo)系；3. 坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換；4. 時(shí)間系統(tǒng)；重 點(diǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換難 點(diǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換基本要求1、識(shí) 記：天球坐標(biāo)系、地球坐標(biāo)系的基本概念，時(shí)間相關(guān)概念2、領(lǐng) 會(huì)：坐標(biāo)系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)換的原理 3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：四參數(shù)、七參數(shù)分別有哪些，轉(zhuǎn)換各需要幾個(gè)公共點(diǎn)4、綜合應(yīng)用：空間坐標(biāo)系與大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換 第三單元 衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)及GPS衛(wèi)星星歷（4 學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)1、2） 知 識(shí) 點(diǎn)1. 概述；2. 衛(wèi)星的無(wú)攝運(yùn)動(dòng)；3. 衛(wèi)星的受攝運(yùn)動(dòng)；4.GPS衛(wèi)星星歷重 點(diǎn)開(kāi)普勒軌道參數(shù)難 點(diǎn)開(kāi)普勒軌道參數(shù)的含義、衛(wèi)星位置的計(jì)算基本要求1、識(shí) 記：無(wú)攝運(yùn)動(dòng)的概念、衛(wèi)星星歷的概念2、領(lǐng) 會(huì)：開(kāi)普勒軌道參數(shù)

7、3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：能夠讀懂衛(wèi)星星歷文件4、綜合應(yīng)用： 第四單元 GPS衛(wèi)星定位基本原理（6 學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)1） 知 識(shí) 點(diǎn).概述； 2. 偽距測(cè)量原理；3. 載波相位測(cè)量原理；4. 整周跳變的修復(fù)；5. GPS絕對(duì)定位與相對(duì)定位；6. 差分GPS定位原理；重 點(diǎn)偽距測(cè)量原理、絕對(duì)定位與相對(duì)定位的概念難 點(diǎn)載波相位測(cè)量原理基本要求1、識(shí) 記：周跳、絕對(duì)定位與相對(duì)定位的概念2、領(lǐng) 會(huì)：偽距測(cè)量原理與載波相位測(cè)量原理3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：能夠在軟件上識(shí)別周跳4、綜合應(yīng)用：解釋為什么至少4顆衛(wèi)星才能定位第五單元 GPS測(cè)量的誤差來(lái)源及其影響（2學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)3） 知 識(shí) 點(diǎn). GPS測(cè)量主要誤差分類； 2

8、. 與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差；3. 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差；4. 與接收機(jī)有關(guān)的誤差；5. 其他誤差； 重 點(diǎn)誤差的分類以及各自包含哪些誤差難 點(diǎn)如何消除或削弱誤差的影響基本要求1、識(shí) 記：誤差分類的概念2、領(lǐng) 會(huì)：消除或削弱誤差影響的方法3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：能夠判定某項(xiàng)誤差所屬的分類第六單元 GPS測(cè)量的設(shè)計(jì)與實(shí)施（6學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)1、2、3） 知 識(shí) 點(diǎn). GPS測(cè)量的技術(shù)設(shè)計(jì)； 2. GPS測(cè)量的外業(yè)準(zhǔn)備及技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)編寫(xiě)；3. GPS測(cè)量的外業(yè)實(shí)施；4. 數(shù)據(jù)預(yù)處理及觀測(cè)成果的質(zhì)量檢核；5. 技術(shù)總結(jié)與上交資料； 6. GPS接收機(jī)的使用重 點(diǎn)觀測(cè)成果的質(zhì)量檢核、GPS接收機(jī)的使用難 點(diǎn)技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)的

9、編制基本要求1、識(shí) 記：GPS網(wǎng)的分級(jí)、儀器的參數(shù)設(shè)置2、領(lǐng) 會(huì)：消除或削弱誤差影響的方法3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：能夠利用接收機(jī)采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行傳輸 4、綜合應(yīng)用：利用軟件處理數(shù)據(jù)第七單元 GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理（6 學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)2） 知 識(shí) 點(diǎn). 概述； 2. GPS基線向量的解算；3. GPS定位成果的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；4. GPS基線向量網(wǎng)平差；5. GPS測(cè)高重 點(diǎn)數(shù)據(jù)處理難 點(diǎn)GPS測(cè)高基本要求1、識(shí) 記：GPS基線向量、異步環(huán)、同步環(huán)2、領(lǐng) 會(huì)：數(shù)據(jù)處理的一般流程3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：能夠利用軟件處理數(shù)據(jù) 4、綜合應(yīng)用：能夠理解掌握軟件中涉及的重要概念 第八單元 GPS-RTK介紹（2 學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)3

10、） 知 識(shí) 點(diǎn). 概述； 2. GPS-RTK的操作；重 點(diǎn) GPS-RTK操作難 點(diǎn)GPS-RTK操作基本要求1、識(shí) 記：GPS-RTK概念2、領(lǐng) 會(huì)：RTK操作的一般流程3、簡(jiǎn)單應(yīng)用： 4、綜合應(yīng)用：能夠利用GPS-RTK放樣、測(cè)圖學(xué)時(shí)分配 知識(shí)單元理論學(xué)時(shí)緒論2坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)4衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)及GPS衛(wèi)星星歷4GPS衛(wèi)星定位基本原理6GPS測(cè)量的誤差來(lái)源及其影響2GPS測(cè)量的設(shè)計(jì)與實(shí)施6GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理6GPS-RTK介紹 2合計(jì)32五、教學(xué)方法與手段1、合理安排并豐富教學(xué)內(nèi)容全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)原理與應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容詳實(shí)，而教學(xué)課時(shí)相對(duì)較少，因此需要根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)安排合理的教學(xué)內(nèi)容，知識(shí)結(jié)構(gòu)需

11、清晰，重點(diǎn)難點(diǎn)需突出?？梢耘c實(shí)際工程相結(jié)合，提高學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解能力。2、外業(yè)實(shí)踐教學(xué)和多媒體教學(xué)相結(jié)合課程在理論學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生的外業(yè)觀測(cè)和數(shù)據(jù)處理能力有著更高的要求。在教學(xué)的過(guò)程中，利用多媒體手段使學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)處理流程有全面、深刻、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和掌握。3、注重應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)、多開(kāi)展課堂討論，引導(dǎo)學(xué)生積極思考問(wèn)題、分析問(wèn)題。六、考核要求、方式與成績(jī)?cè)u(píng)定 考核要求：需覆蓋大綱中各知識(shí)單元全部教學(xué)內(nèi)容，主要是教材中重要的基本原理和基本方法?？己诵问剑嚎荚?考查成績(jī)?cè)u(píng)定：課程考核采用百分制模式，平時(shí)考查與期末考試相結(jié)合。課程考核總評(píng)成績(jī)由三部分構(gòu)成，閉卷考試占60%、作業(yè)30%、課堂練習(xí)10%。

12、 期末考試統(tǒng)一命題，統(tǒng)一評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一考試時(shí)間?？荚嚪秶怀^(guò)大綱的內(nèi)容，考試時(shí)間為100分鐘，成績(jī)定為百分制。評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)評(píng)估課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求期末考試（100分）判斷、填空、選擇名詞解釋、簡(jiǎn)答等題型課程目標(biāo)1、2、33.1、5.2、12.3作業(yè)（100分）課后作業(yè)課堂練習(xí)（100分）課堂提問(wèn)、隨堂作業(yè)等作業(yè)和課堂練習(xí)每項(xiàng)都按百分制評(píng)分，最后分別按30%和10%比重計(jì)算最終成績(jī)。評(píng)分方法參考下表。作業(yè)與課堂練習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)環(huán)節(jié)評(píng)定項(xiàng)目?jī)?nèi)容分值總分值作業(yè)課程目標(biāo)1、2、3 未完成0分100分上交作業(yè)，但錯(cuò)誤或遺漏較多30-60分錯(cuò)誤或遺漏較少60-80分結(jié)果正確、書(shū)寫(xiě)規(guī)范80-100分課堂練習(xí)課程目標(biāo)1、2、3未完成0分100分知識(shí)點(diǎn)掌握的差30-60分獨(dú)立完成課堂練習(xí)，結(jié)果有少量錯(cuò)漏60-80分獨(dú)立完成、計(jì)算結(jié)果正確、結(jié)論合理85-100分七、選用教材、講義和主要參考書(shū)1、推薦