全球定位系統(tǒng)簡(jiǎn)介

4.2.1GPS的組成4.2全球定位系統(tǒng)簡(jiǎn)介2/4/20231青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林GPS（GlobalPositioningSystem）即全球定位系統(tǒng)，是由美國建立的一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航

定位系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)，用戶可以在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)全天候、連續(xù)、實(shí)時(shí)的三維導(dǎo)航定位和測(cè)速；另外，利用該系統(tǒng)，用戶還能夠進(jìn)行高精度的時(shí)間傳遞和高精度的精密定位。

GPS計(jì)劃始于1973年，已于1994年進(jìn)入完全運(yùn)行狀態(tài)。GPS的整個(gè)系由空間部分、地面控制部分和用戶部分所組成：2/4/20232青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林GPS系統(tǒng)的組成空間部分：提供星歷和時(shí)間信息發(fā)射偽距和載表信號(hào)提供其它輔助信息地面控制部分：

中心控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步跟蹤衛(wèi)星進(jìn)行定軌用戶部分：

接收并測(cè)衛(wèi)星信號(hào)記錄處理數(shù)據(jù)提供導(dǎo)航定位信息2/4/20233青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林空間部分24顆衛(wèi)星（21+3）6個(gè)軌道平面55o軌道傾角20200km軌道高度（地面高度）12小時(shí)（恒星時(shí)）軌道周期5個(gè)多小時(shí)出現(xiàn)在地平線以上（每顆星）2/4/20234青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林地面控制部分一個(gè)主控站：科羅拉多?斯必靈司三個(gè)注入站：阿松森（Ascencion)

迭哥?伽西亞(DiegoGarcia)

卡瓦加蘭(kwajalein)五個(gè)監(jiān)測(cè)站=1個(gè)主控站+3個(gè)注入站+夏威夷（Hawaii)55HawaiiAscencionDiegoGarciakwajaleinColoradosprings2/4/20235青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林

用戶部分

通用接收機(jī)（定位型）：導(dǎo)航型接收機(jī)一般情況下無數(shù)據(jù)輸出的記錄存儲(chǔ)設(shè)備天線前置放大器電源部分射電部分微處理器數(shù)據(jù)存器顯示控制器供電信號(hào)信息命令數(shù)據(jù)供電，控制供電數(shù)據(jù)控制2/4/20236青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林4.2.2GPS信號(hào)2/4/20237青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林

GPS衛(wèi)星信號(hào)

衛(wèi)星信號(hào)結(jié)構(gòu)每顆衛(wèi)星都發(fā)射一系列無線電信號(hào)（基準(zhǔn)頻率?）

兩種載波（L1和L2）

兩種碼信號(hào)（C/A碼和P碼）一組導(dǎo)航電文（信息碼，D碼）基準(zhǔn)頻率10.23MHZ

L11575.42MHZ

C/A碼

1.023MHZP?碼

10.23MHZL21227.60MHZ15412050比特/S衛(wèi)星信息電文（D碼）2/4/20238青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林4.2.3定位原理2/4/20239青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林接收機(jī)對(duì)跟蹤的每一顆衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)距地心SiPijPj

riRjRj

=ri

+Pij有關(guān)各觀測(cè)量及已知數(shù)據(jù)如下：r—為已知的衛(wèi)地矢量P—為觀測(cè)量（偽距）R—為未知的測(cè)站點(diǎn)位矢量對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)距2/4/202310青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林距離觀測(cè)值的計(jì)算接收機(jī)至衛(wèi)星的距離借助于衛(wèi)星發(fā)射的碼信號(hào)量測(cè)并計(jì)算得到的接收機(jī)本身按同一公式復(fù)制碼信號(hào)比較本機(jī)碼信號(hào)及到達(dá)的碼信號(hào)確定傳播延遲的時(shí)間t傳播延遲時(shí)間乘以光速就是距離觀測(cè)值=C?t衛(wèi)星鐘調(diào)制的碼信號(hào)接收機(jī)時(shí)鐘復(fù)制的碼信號(hào)tt2/4/202311青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林單點(diǎn)定位結(jié)果的獲取單點(diǎn)定位解可以理解為一個(gè)后方交會(huì)問題衛(wèi)星充當(dāng)軌道上運(yùn)動(dòng)的控制點(diǎn)，觀測(cè)值為測(cè)站至衛(wèi)星的偽距（由時(shí)延值推算得到）由于接收機(jī)時(shí)鐘與衛(wèi)星鐘存在同步誤差所以要同步觀測(cè)4顆衛(wèi)星，解算四個(gè)未知參數(shù)：精度

,經(jīng)度

,高程h,鐘差t2/4/202312青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林采用載波相位觀測(cè)值發(fā)自衛(wèi)星的電磁波信號(hào)：信號(hào)量測(cè)精度優(yōu)于波長的1/100載波波長（L1=19cm,L2=24cm)比C/A碼波長(C/A=293m)短得多所以，GPS測(cè)量采用載波相位觀測(cè)值可以獲得比偽距（C/A碼或P碼）定位高得多的成果精度L1載波L2載波C/A碼P-碼

p=29.3

m

L2=24

cm

L1=19c

m

C/A=293

m2/4/202313青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林

組成星際站際兩次差分觀測(cè)值可以消去衛(wèi)星鐘的系統(tǒng)偏差可以消去接收機(jī)時(shí)鐘的誤差PikPljPijPjPlkPkSlSi可以消去軌道（星歷）誤差的影響可以削弱大氣折射對(duì)觀測(cè)值的影響2/4/202314青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林解算出初始整周未知數(shù)測(cè)站對(duì)某一衛(wèi)星的載波相位觀測(cè)值由三部分組成（1）初始整周未知數(shù)n；（2）t0至ti時(shí)刻的整周記數(shù)Ci；（3）相位尾數(shù)i

如果信號(hào)沒有失鎖，則每一個(gè)觀測(cè)值包含同一個(gè)初始整周未知數(shù)n

為了利用載波相位進(jìn)行定位，必須先解算出初始整周未知數(shù)，取得總觀

測(cè)值n+Ci+iTime(0)AmbiguityTime(i)AmbiguityCountedCyclesPhaseMeasurement2/4/202315青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林弄清楚初始整周未知數(shù)的確定與定位精度的關(guān)系

如果無法準(zhǔn)確解出初始整周未知數(shù)，則定位精度難以優(yōu)于±1m隨著初始整周未知數(shù)解算精度的提高，定位精度也相應(yīng)提高一旦初始整周未知數(shù)精確獲得，定位精度不再隨時(shí)間延長而提高經(jīng)典靜態(tài)定位需要30-80分鐘觀測(cè)才能求定初始整周未知數(shù)快速靜態(tài)定位將這個(gè)過程縮短到2-5分鐘m精度1.000.100.01整周未知數(shù)確定后整周未知數(shù)確定前00308025時(shí)間（分）經(jīng)典靜態(tài)定位快速靜態(tài)定位2/4/202316青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林SPS和PPSGPS系統(tǒng)針對(duì)不同用戶提供兩種不同類型的服務(wù)。一種是標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)(SPS–StandardPositioningService)，另一種是精密定位服務(wù)(PPS–PrecisionPositioningService)。SPS主要面向全世界的民用用戶。PPS主要面向美國及其盟國的軍事部門以及民用的特許用戶。2/4/202317青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林

GPS定位的誤差源

1.與GPS衛(wèi)星有關(guān)的因素

SA

美國政府從其國家利益出發(fā)，通過降低廣播星歷精度（技術(shù)）、在GPS基準(zhǔn)信號(hào)中加入高頻抖動(dòng)（技術(shù)）等方法，人為降低普通用戶利用GPS進(jìn)行導(dǎo)航定位時(shí)的精度。衛(wèi)星星歷誤差在進(jìn)行GPS定位時(shí)，計(jì)算在某時(shí)刻GPS衛(wèi)星位置所需的衛(wèi)星軌道參數(shù)是通過各種類型的星歷[7]提供的，但不論采用哪種類型的星歷，所計(jì)算出的衛(wèi)星位置都會(huì)與其真實(shí)位置有所差異，這就是所謂的星歷誤差。衛(wèi)星鐘差衛(wèi)星鐘差是GPS衛(wèi)星上所安裝的原子鐘的鐘面時(shí)與GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間之間的誤差。衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射天線相位中心偏差衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射天線相位中心偏差是GPS衛(wèi)星上信號(hào)發(fā)射天線的標(biāo)稱相位中心與其真實(shí)相位中心之間的差異。2/4/202318青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林電離層延遲由于地球周圍的電離層對(duì)電磁波的折射效應(yīng)，使得GPS信號(hào)的傳播速度發(fā)生變化，這種變化稱為電離層延遲。電磁波所受電離層折射的影響與電磁波的頻率以及電磁波傳播途徑上電子總含量有關(guān)。對(duì)流層延遲由于地球周圍的對(duì)流層對(duì)電磁波的折射效應(yīng)，使得GPS信號(hào)的傳播速度發(fā)生變化，這種變化稱為對(duì)流層延遲。電磁波所受對(duì)流層折射的影響與電磁波傳播途徑上的溫度、濕度和氣壓有關(guān)。多路徑效應(yīng)由于接收機(jī)周圍環(huán)境的影響，使得接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星信號(hào)中還包含有各種反射和折射信號(hào)的影響，這就是所謂的多路徑效應(yīng)。2.與傳播途徑有關(guān)的因素2/4/202319青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林

接收機(jī)鐘差接收機(jī)鐘差是GPS接收機(jī)所使用的鐘的鐘面時(shí)與GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)之間的差異。

接收機(jī)天線相位中心偏差接收機(jī)天線相位中心偏差是GPS接收機(jī)天線的標(biāo)稱相位中心與其真實(shí)的相位中心之間的差異。

接收機(jī)軟件和硬件造成的誤差在進(jìn)行GPS定位時(shí)，定位結(jié)果還會(huì)受到諸如處理與控制軟件和硬件等的影響。3.與接收機(jī)有關(guān)的因素2/4/202320青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林4.其它

GPS控制部分人為或計(jì)算機(jī)造成的影響由于GPS控制部分的問題或用戶在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)引入的誤差等。數(shù)據(jù)處理軟件的影響數(shù)據(jù)處理軟件的算法不完善對(duì)定位結(jié)果的影響。2/4/202321青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林坐標(biāo)系、基準(zhǔn)和坐標(biāo)系統(tǒng)測(cè)量的基本任務(wù)就是確定物體在空間中的位置、姿態(tài)及其運(yùn)動(dòng)軌跡。而對(duì)這些特征的描述都是建立在某一個(gè)特定的空間框架和時(shí)間框架之上的。所謂空間框架就是我們常說的坐標(biāo)系統(tǒng)，而時(shí)間框架就是我們常說的時(shí)間系統(tǒng)。2/4/202322青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林坐標(biāo)系統(tǒng)

一個(gè)完整的坐標(biāo)系統(tǒng)是由坐標(biāo)系和基準(zhǔn)兩方面要素所構(gòu)成的。坐標(biāo)系指的是描述空間位置的表達(dá)形式，而基準(zhǔn)指的是為描述空間位置而定義的一系列點(diǎn)、線、面。在大地測(cè)量中的基準(zhǔn)一般是指為確定點(diǎn)在空間中的位置，而采用的地球橢球或參考橢球的幾何參數(shù)和物理參數(shù)，及其在空間的定位、定向方式，以及在描述空間位置時(shí)所采用的單位長度的定義。2/4/202323青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林坐標(biāo)系的分類正如前面所提及的，所謂坐標(biāo)系指的是描述空間位置的表達(dá)形式，即采用什么方法來表示空間位置。人們?yōu)榱嗣枋隹臻g位置，采用了多種方法，從而也產(chǎn)生了不同的坐標(biāo)系，如直角坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系等。在測(cè)量中，常用的坐標(biāo)系有以下幾種：2/4/202324青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林空間直角坐標(biāo)系空間直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)系原點(diǎn)位于參考橢球的中心，Z軸指向參考橢球的北極，X軸指向起始子午面與赤道的交點(diǎn)，Y軸位于赤道面上，且按右手系與X軸呈90°夾角。某點(diǎn)在空間中的坐標(biāo)可用該點(diǎn)在此坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸上的投影來表示。2/4/202325青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林空間大地坐標(biāo)系空間大地坐標(biāo)系是采用大地經(jīng)、緯度和大地高來描述空間位置的。緯度是空間的點(diǎn)與參考橢球面的法線與赤道面的夾角，經(jīng)度是空間中的點(diǎn)與參考橢球的自轉(zhuǎn)軸所在的面與參考橢球的起始子午面的夾角，大地高是空間點(diǎn)沿參考橢球的法線方向到參考橢球面的距離。2/4/202326青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林平面直角坐標(biāo)系平面直角坐標(biāo)系是利用投影變換，將空間坐標(biāo)（空間直角坐標(biāo)或空間大地坐標(biāo)）通過某種數(shù)學(xué)變換映射到平面上，這種變換又稱為投影變換。投影變換的方法有很，如UTM投影、Lambuda

投影等，在我國采用的是高斯-克呂格投影，也稱為高斯投影。2/4/202327青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林基準(zhǔn)所謂基準(zhǔn)是指為描述空間位置而定義的點(diǎn)、線、面，在大地測(cè)量中，在大地測(cè)量中，基準(zhǔn)是指用以描述地球形狀的參考橢球的參數(shù)，如參考橢球的長短半軸，以及參考橢球在空間中的定位及定向，還有在描述這些位置時(shí)所采用的單位長度的定義。2/4/202328青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林GPS測(cè)量中常用的坐標(biāo)系統(tǒng)

WGS-84坐標(biāo)系是目前GPS所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)，GPS所發(fā)布的星歷參數(shù)就是基于此坐標(biāo)系統(tǒng)的。WGS-84坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)位于地球的質(zhì)心，Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)議地球極方向，X軸指向BIH1984.0的啟始子午面和赤道的交點(diǎn)，Y軸與X軸和Z軸構(gòu)成右手系。2/4/202329青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林1954年北京坐標(biāo)系

1954年北京坐標(biāo)系是我國目前廣泛采用的大地測(cè)量坐標(biāo)系,采用的參考橢球是克拉索夫斯基橢球，遺憾的是，該橢球并未依據(jù)當(dāng)時(shí)我國的天文觀測(cè)資料進(jìn)行重新定位，而是由前蘇聯(lián)西伯利亞地區(qū)的一等鎖，經(jīng)我國的東北地區(qū)傳算過來的，該坐標(biāo)系的高程異常是以前蘇聯(lián)1955年大地水準(zhǔn)面重新平差的結(jié)果為起算值，按我國天文水準(zhǔn)路線推算出來的，而高程又是以1956年青島驗(yàn)潮站的黃海平均海水面為基準(zhǔn)。2/4/202330青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林克拉索夫斯基橢球參數(shù)同現(xiàn)代精確的橢球參數(shù)的差異較大，并且不包含表示地球物理特性的參數(shù)，因而給理論和實(shí)際工作帶來了許多不便。

橢球定向不十分明確，橢球的短半軸既不指向國際通用的CIO極，也不指向目前我國使用的JYD極。參考橢球面與我國大地水準(zhǔn)面呈西高東低的系統(tǒng)性傾斜，東部高程異常達(dá)60余米，最大達(dá)67米。

該坐標(biāo)系統(tǒng)的大地點(diǎn)坐標(biāo)是經(jīng)過局部分區(qū)平差得到的，因此，全國的天文大地控制點(diǎn)實(shí)際上不能形成一個(gè)整體，區(qū)與區(qū)之間有較大的隙距，如在有的接合部中，同一點(diǎn)在不同區(qū)的坐標(biāo)值相差1-2米，不同分區(qū)的尺度差異也很大，而且坐標(biāo)傳遞是從東北到西北和西南，后一區(qū)是以前一區(qū)的最弱部作為坐標(biāo)起算點(diǎn)，因而一等鎖具有明顯的坐標(biāo)積累誤差。1954年北京坐標(biāo)系存在著很多缺點(diǎn)

2/4/202331青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林1980年西安大地坐標(biāo)系

1978年，我國決定重新對(duì)全國天文大地網(wǎng)施行整體平差，并且建立新的國家大地坐標(biāo)系統(tǒng)，整體平差在新大地坐標(biāo)系統(tǒng)中進(jìn)行，這個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)就是1980年西安大地坐標(biāo)系統(tǒng)。1980年西安大地坐標(biāo)系統(tǒng)所采用的地球橢球參數(shù)的四個(gè)幾何和物理參數(shù)采用了IAG1975年的推薦值，橢球的短軸平行于地球的自轉(zhuǎn)軸（由地球質(zhì)心指向1968.0JYD地極原點(diǎn)方向），起始子午面平行于格林尼治平均天文子午面，橢球面同似大地水準(zhǔn)面在我國境內(nèi)符合最好，高程系統(tǒng)以1956年黃海平均海水面為高程起算基準(zhǔn)。2/4/202332青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林GPS靜態(tài)定位在測(cè)量中的應(yīng)用

GPS靜態(tài)定位在測(cè)量中主要用于測(cè)定各種用途的控制點(diǎn)。其中，較為常見的方面是利用GPS建立各種類型和等級(jí)的控制網(wǎng)，在這些方面，GPS技術(shù)已基本上取代了常規(guī)的測(cè)量方法，成為了主要手段。較之于常規(guī)方法，GPS在布設(shè)控制網(wǎng)方面具有以下一些特點(diǎn)：2/4/202333青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林測(cè)量精度高：GPS觀測(cè)的精度要明顯高于一般的常規(guī)測(cè)量手段，GPS基線向量的相對(duì)精度一般在10-5~10-9之間，這是普通測(cè)量方法很難達(dá)到的。選點(diǎn)靈活、不需要造標(biāo)、費(fèi)用低：GPS測(cè)量不要求測(cè)站間相互通視，不需要建造覘標(biāo)，作業(yè)成本低，大大降低了布網(wǎng)費(fèi)用。全天侯作業(yè)：在任何時(shí)間、任何氣候條件下，均可以進(jìn)行GPS觀測(cè)，大大方便了測(cè)量作業(yè)，有利于按時(shí)、高效地完成控制網(wǎng)的布設(shè)。觀測(cè)時(shí)間短：采用GPS布設(shè)一般等級(jí)的控制網(wǎng)時(shí)，在每個(gè)測(cè)站上的觀測(cè)時(shí)間一般在1~2個(gè)小時(shí)左右，采用快速靜態(tài)定位的方法，觀測(cè)時(shí)間更短。觀測(cè)、處理自動(dòng)化采用GPS布設(shè)控制網(wǎng)，觀測(cè)工程和數(shù)據(jù)處理過程均是高度自動(dòng)化的。2/4/202334青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林4.2.4布設(shè)GPS網(wǎng)的工作步驟

2/4/202335青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林測(cè)前工作項(xiàng)目的提出：一項(xiàng)GPS測(cè)量工程項(xiàng)目，往往是由工程發(fā)包方、上級(jí)主管部門或其他單位或部門提出，由GPS測(cè)量隊(duì)伍具體實(shí)施。對(duì)于一項(xiàng)GPS測(cè)量工程項(xiàng)目，一般有如下一些要求：測(cè)區(qū)位置及其范圍：測(cè)區(qū)的地理位置、范圍，控制網(wǎng)的控制面積。用途和精度等級(jí)：控制網(wǎng)將用于何種目的，其精度要求是多少，要求達(dá)到何種等級(jí)。點(diǎn)位分布及點(diǎn)的數(shù)量：控制網(wǎng)的點(diǎn)位分布、點(diǎn)的數(shù)量及密度要求，是否有對(duì)點(diǎn)位分布有特殊要求的區(qū)域。提交成果的內(nèi)容：用戶需要提交哪些成果，所提交的坐標(biāo)成果分別屬于哪些坐標(biāo)系，所提交的高程成果分別屬于哪些高程系統(tǒng)，除了提交最終的結(jié)果外，是否還需要提交原始數(shù)據(jù)或中間數(shù)據(jù)等。2/4/202336青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林時(shí)限要求：對(duì)提交成果的時(shí)限要求，即何時(shí)是提交成果的最后期限。投資經(jīng)費(fèi)：對(duì)工程的經(jīng)費(fèi)投入數(shù)量。技術(shù)設(shè)計(jì)：負(fù)責(zé)GPS測(cè)量的單位在獲得了測(cè)量任務(wù)后，需要根據(jù)項(xiàng)目要求和相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行測(cè)量工程的技術(shù)設(shè)計(jì)。關(guān)于技術(shù)設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容將在第四章中作詳細(xì)介紹。測(cè)繪資料的搜集與整理：在開始進(jìn)行外業(yè)測(cè)量之前，現(xiàn)有測(cè)繪資料的搜集與整理也是一項(xiàng)極其重要的工作。需要收集整理的資料主要包括測(cè)區(qū)及周邊地區(qū)可利用的已知點(diǎn)的相關(guān)資料（點(diǎn)志記、坐標(biāo)等）和測(cè)區(qū)的地形圖等。儀器的檢驗(yàn)：對(duì)將用于測(cè)量的各種儀器包括GPS接收機(jī)及相關(guān)設(shè)備、氣象儀器等進(jìn)行檢驗(yàn)，以確保它們能夠正常工作。踏勘、選點(diǎn)埋石：在完成技術(shù)設(shè)計(jì)和測(cè)繪資料的搜集與整理后，需要根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)的要求對(duì)測(cè)區(qū)進(jìn)行踏勘，并進(jìn)行選點(diǎn)埋石工作。2/4/202337青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林測(cè)量實(shí)施實(shí)地了解測(cè)區(qū)情況：由于在很多情況下，選點(diǎn)埋石和測(cè)量是分別由兩個(gè)不同的隊(duì)伍或兩批不同的人員完成的，因此，當(dāng)負(fù)責(zé)GPS測(cè)量作業(yè)的隊(duì)伍到達(dá)測(cè)區(qū)后，需要先對(duì)測(cè)區(qū)的情況作一個(gè)詳細(xì)的了解。主要需要了解的內(nèi)容包括點(diǎn)位情況（點(diǎn)的位置、上點(diǎn)的難度等）、測(cè)區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、民風(fēng)民俗、交通狀況、測(cè)量人員生活安排等。這些對(duì)于今后測(cè)量工作的開展是非常重要的。衛(wèi)星狀況預(yù)：報(bào)根據(jù)測(cè)區(qū)的地理位置，以及最新的衛(wèi)星星歷，對(duì)衛(wèi)星狀況進(jìn)行預(yù)報(bào)，作為選擇合適的觀測(cè)時(shí)間段的依據(jù)。所需預(yù)報(bào)的衛(wèi)星狀況有衛(wèi)星的可見性、可供觀測(cè)的衛(wèi)星星座、隨時(shí)間變化的PDOP值、隨時(shí)間變化的RDOP值等。對(duì)于個(gè)別有較多或較大障礙物的測(cè)站，需要評(píng)估障礙物對(duì)GPS觀測(cè)可能產(chǎn)生的不良影響。確定作業(yè)方案：根據(jù)衛(wèi)星狀況、測(cè)量作業(yè)的進(jìn)展情況、以及測(cè)區(qū)的實(shí)際情況，確定出具體的作業(yè)方案，以作業(yè)指令的形式下達(dá)給各個(gè)作業(yè)小組，根據(jù)情況，作業(yè)指令可逐天下達(dá)，也可一次下達(dá)多天的指令。作業(yè)方案的內(nèi)容包括作業(yè)小組的分組情況，GPS觀測(cè)的時(shí)間段以及測(cè)站等。2/4/202338青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林外業(yè)觀測(cè)：各GPS觀測(cè)小組在得到作業(yè)指揮員所下達(dá)的作業(yè)指令后，應(yīng)嚴(yán)格按照作業(yè)指令的要求進(jìn)行外業(yè)觀測(cè)。在進(jìn)行外業(yè)觀測(cè)時(shí)，外業(yè)觀測(cè)人員除了嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)范、作業(yè)指令進(jìn)行操作外，還要根據(jù)一些特殊情況，靈活地采取應(yīng)對(duì)措施。在外業(yè)中常見的情況有不能按時(shí)開機(jī)、儀器故障和電源故障等。數(shù)據(jù)傳輸與轉(zhuǎn)儲(chǔ)：在一段外業(yè)觀測(cè)結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)地將觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，并根據(jù)要求進(jìn)行備份，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)需要對(duì)照外業(yè)觀測(cè)記錄手簿，檢查所輸入的記錄是否正確。數(shù)據(jù)傳輸與轉(zhuǎn)儲(chǔ)應(yīng)根據(jù)條件，及時(shí)進(jìn)行。基線處理與質(zhì)量評(píng)估：對(duì)所獲得的外業(yè)數(shù)據(jù)及時(shí)地進(jìn)行處理，解算出基線向量，并對(duì)解算結(jié)果進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估。作業(yè)指揮員需要根據(jù)基線解算情況作下一步GPS觀測(cè)作業(yè)的安排。重復(fù)確定作業(yè)方案、外業(yè)觀測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸與轉(zhuǎn)儲(chǔ)與基線處理與質(zhì)量評(píng)估四步，直至完成所有GPS觀測(cè)工作。2/4/202339青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林測(cè)后工作結(jié)果分析（網(wǎng)平差處理與質(zhì)量評(píng)估）：,對(duì)外業(yè)觀測(cè)所得到的基線向量進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，并對(duì)由合格的基線向量所構(gòu)建成的GPS基線向量網(wǎng)進(jìn)行平差解算，得出網(wǎng)中各點(diǎn)的坐標(biāo)成果。如果需要利用GPS測(cè)定網(wǎng)中各點(diǎn)的正高或正常高，還需要進(jìn)行高程擬合。技術(shù)總結(jié)：根據(jù)整個(gè)GPS網(wǎng)的布設(shè)及數(shù)據(jù)處理情況，進(jìn)行全面的技術(shù)總結(jié)。成果驗(yàn)收2/4/202340青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林技術(shù)設(shè)計(jì)在布設(shè)GPS網(wǎng)時(shí)，技術(shù)設(shè)計(jì)是非常重要的。這是因?yàn)榧夹g(shù)設(shè)計(jì)提供了布設(shè)GPS網(wǎng)的技術(shù)準(zhǔn)則，在布設(shè)GPS網(wǎng)時(shí)所遇到的所有技術(shù)問題，都需要從技術(shù)設(shè)計(jì)中尋找答案。因此，在進(jìn)行每一項(xiàng)GPS工程時(shí)，都必須首先進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)。2/4/202341青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林技術(shù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容項(xiàng)目來源：介紹項(xiàng)目的來源、性質(zhì)。測(cè)區(qū)概況：介紹測(cè)區(qū)的地理位置、氣候、人文、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、交通條件、通訊條件等。工程概況：介紹工程的目的、作用、要求、GPS網(wǎng)等級(jí)（精度）、完成時(shí)間等。技術(shù)依據(jù)：介紹作業(yè)所依據(jù)的測(cè)量規(guī)范、工程規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。2/4/202342青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林施測(cè)方案：介紹測(cè)量所采用的儀器、采取的布網(wǎng)方法等。作業(yè)要求：介紹外業(yè)觀測(cè)時(shí)的具體操作規(guī)程、技術(shù)要求等，包括儀器參數(shù)的設(shè)置（如采樣率、截止高度角等）、對(duì)中精度、整平精度、天線高的量測(cè)方法及精度要求等。觀測(cè)質(zhì)量控制：介紹外業(yè)觀測(cè)的質(zhì)量要求，包括質(zhì)量控制方法及各項(xiàng)限差要求等。數(shù)據(jù)處理方案：詳細(xì)的數(shù)據(jù)處理方案，包括基線解算和網(wǎng)平差處理所采用的軟件和處理方法等內(nèi)容。2/4/202343青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林布網(wǎng)方法國家測(cè)繪局1992年制訂的我國第一部“GPS測(cè)量規(guī)范”將GPS的精度分為A—E五級(jí)（見下表）。其中A、B兩級(jí)一般是國家GPS控制網(wǎng)。C、D、E三級(jí)是針對(duì)局部性GPS網(wǎng)規(guī)定的。2/4/202344青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林

應(yīng)通過獨(dú)立觀測(cè)邊構(gòu)成閉合圖形，以增加檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。應(yīng)盡量與原有地面控制網(wǎng)相重合，重合點(diǎn)一般不少于3個(gè)，且分布均勻。應(yīng)考慮與水準(zhǔn)點(diǎn)相重合，或在網(wǎng)中布設(shè)一定密度的水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)點(diǎn)。點(diǎn)應(yīng)設(shè)在視野開闊和容易到達(dá)的地方聯(lián)測(cè)方向。可在網(wǎng)點(diǎn)附近布設(shè)一通視良好的方位點(diǎn)，以建立聯(lián)測(cè)方向。根據(jù)GPS測(cè)量的不同用途，GPS網(wǎng)的獨(dú)立觀測(cè)邊均應(yīng)構(gòu)成一定的幾何圖形，基本形式有：設(shè)計(jì)的一般原則2/4/202345青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林三角形網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)：圖形幾何結(jié)構(gòu)強(qiáng)，具有良好的自檢能力，經(jīng)平差后網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間基線向量的精度均勻。缺點(diǎn)：觀測(cè)工作量大。只有在網(wǎng)的精度和可靠性要求比較高時(shí)，才單獨(dú)采用這種圖形。2/4/202346青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林環(huán)形網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)：觀測(cè)工作量較小，且具有較好的自檢性和可靠性。缺點(diǎn)：非直接觀測(cè)基線邊（或間接邊）精度較直接觀測(cè)邊低，相鄰點(diǎn)間的基線精度分布不均勻。是大地測(cè)量和精密工程測(cè)量中普遍采用的圖形。通常采用上述兩種圖形的混合圖形。2/4/202347青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林星形網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)：觀測(cè)中只需要兩臺(tái)GPS接收機(jī)，作業(yè)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：幾何圖形簡(jiǎn)單，檢驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)粗差能力差,廣泛用于工程測(cè)量、邊界測(cè)量、地籍測(cè)量和碎部測(cè)量等。2/4/202348青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林GPS快速定位圖形布設(shè)兩臺(tái)儀器作業(yè)的基本圖形：多邊形環(huán)狀網(wǎng)。兩接收機(jī)同步作業(yè)，交替遷站n-1次，得到首尾相接的n邊形閉合環(huán)，每個(gè)新點(diǎn)均與兩條獨(dú)立基線相連。單基準(zhǔn)形狀網(wǎng)。兩接收機(jī)同步作業(yè)，1臺(tái)固定不動(dòng)，1臺(tái)快速流動(dòng)遷站n-1次，得到n條獨(dú)立基線，每個(gè)新點(diǎn)只與1條獨(dú)立基線相連。因此每個(gè)點(diǎn)上必須進(jìn)行第二次設(shè)站。123451234562/4/202349青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林1單基準(zhǔn)星狀網(wǎng)。1臺(tái)固定不動(dòng)，2臺(tái)各快速流動(dòng)遷站n-1次，得到2n條獨(dú)立基線，每個(gè)新點(diǎn)只與1條獨(dú)立基線相連。因此每個(gè)點(diǎn)上必須進(jìn)行第二次設(shè)站。2雙基準(zhǔn)菱狀網(wǎng)。2臺(tái)固定不動(dòng)，1臺(tái)快速流動(dòng)遷站n-1次，得到2n條獨(dú)立快速定位基線。如果兩基準(zhǔn)站采用靜態(tài)定位方式，可得到2n+1條獨(dú)立基線向量。如果采用在流動(dòng)站遷站期間兩基準(zhǔn)站多次快速定位得到多組快速定位基線向量的方法，最多可得到3n-1條獨(dú)立基線向量。12345652341三臺(tái)接收機(jī)作業(yè)的基本圖形：2/4/202350青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林GPS基線解算

基線解算的過程實(shí)際上主要是一個(gè)平差的過程，平差所采用的觀測(cè)值主要是雙差觀測(cè)值。在基線解算時(shí)，平差要分三個(gè)階段進(jìn)行，第一階段進(jìn)行初始平差，解算出整周未知數(shù)參數(shù)

的和基線向量的實(shí)數(shù)解（浮動(dòng)解）；在第二階段，將整周未知數(shù)固定成整數(shù)；在第三階段，將確定了的整周未知數(shù)作為已知值，僅將待定的測(cè)站坐標(biāo)作為未知參數(shù)，再次進(jìn)行平差解算，解求出基線向量的最終解-整數(shù)解（固定解）2/4/202351青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林GPS基線解算的過程

1.原始觀測(cè)數(shù)據(jù)的讀入在進(jìn)行基線解算時(shí)，首先需要讀取原始的GPS觀測(cè)值數(shù)據(jù)。一般說來，各接收機(jī)廠商隨接收機(jī)一起提供的數(shù)據(jù)處理軟件都可以直接處理從接收機(jī)中傳輸出來的GPS原始觀測(cè)值數(shù)據(jù)，而由第三方所開發(fā)的數(shù)據(jù)處理軟件則不一定能對(duì)各接收機(jī)的原始觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，要處理這些數(shù)據(jù)，首先需要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換目前，最常用的格式是RINEX格式，對(duì)于按此種格式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，大部分的數(shù)據(jù)處理軟件都能直接處理。2.外業(yè)輸入數(shù)據(jù)的檢查與修改在讀入了GPS觀測(cè)值數(shù)據(jù)后，就需要對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的檢查，檢查的項(xiàng)目包括：測(cè)站名、點(diǎn)號(hào)、測(cè)站坐標(biāo)、天線高等。對(duì)這些項(xiàng)目進(jìn)行檢查的目的，是為了避免外業(yè)操作時(shí)的誤操作。2/4/202352青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林3.設(shè)定基線解算的控制參數(shù)基線解算的控制參數(shù)用以確定數(shù)據(jù)處理軟件采用何種處理方法來進(jìn)行基線解算，設(shè)定基線解算的控制參數(shù)是基線解算時(shí)的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，通過控制參數(shù)的設(shè)定，可以實(shí)現(xiàn)基線的精化處理。4.基線解算基線解算的過程一般是自動(dòng)進(jìn)行的，無需過多的人工干預(yù)。2/4/202353青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林5.基線質(zhì)量的檢驗(yàn)基線解算完畢后，基線結(jié)果并不能馬上用于后續(xù)的處理，還必須對(duì)基線的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，只有質(zhì)量合格的基線才能用于后續(xù)的處理，如果不合格，則需要對(duì)基線進(jìn)行重新解算或重新測(cè)量?；€的質(zhì)量檢驗(yàn)需要通過RATIO、RDOP、RMS、同步環(huán)閉和差、異步環(huán)閉和差和重復(fù)基線較差來進(jìn)行。6.結(jié)束2/4/202354青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林GPS基線向量網(wǎng)平差GPS基線解算就是利用GPS觀測(cè)值，通過數(shù)據(jù)處理，得到測(cè)站的坐標(biāo)或測(cè)站間的基線向量值。我們?cè)诓捎肎PS觀測(cè)完整個(gè)GPS網(wǎng)后，經(jīng)過基線解算可以獲得具有同步觀測(cè)數(shù)據(jù)的測(cè)站間的基線向量，為了確定GPS網(wǎng)中各個(gè)點(diǎn)在某一坐標(biāo)系統(tǒng)下的絕對(duì)坐標(biāo)，需要提供位置基準(zhǔn)、方位基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)，而GPS基線向量只含有在WGS-84下的方位基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)，而我們布設(shè)GPS網(wǎng)的主要目的是確定網(wǎng)中各個(gè)點(diǎn)在某一特定局部坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，這就需要通過在平差時(shí)引入該坐標(biāo)系下的起算數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，GPS基線向量網(wǎng)的平差，還可以消除GPS基線向量觀測(cè)值和地面觀測(cè)中由于各種類型的誤差而引起的矛盾。根據(jù)平差所進(jìn)行的坐標(biāo)空間，可將GPS網(wǎng)平差分為三維平差和二維平差，根據(jù)平差時(shí)所采用的觀測(cè)值和起算數(shù)據(jù)的數(shù)量和類型，可將平差分為無約束平差、約束平差和聯(lián)合平差等。2/4/202355青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林高程擬合法所謂高程擬合法就是利用在范圍不大的區(qū)域中，高程異常具有一定的幾何相關(guān)性這一原理，采用數(shù)學(xué)方法，求解正高、正常高或高程異常。2/4/202356青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林技術(shù)總結(jié)的內(nèi)容項(xiàng)目來源：介紹項(xiàng)目的來源、性質(zhì)。測(cè)區(qū)概況：介紹測(cè)區(qū)的地理位置、氣候、人文、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、交通條件、通訊條件等。工程概況：介紹工程目的、作用、要求、等級(jí)、完成時(shí)間等。技術(shù)依據(jù)：介紹作業(yè)依據(jù)的測(cè)量規(guī)范、工程規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。施測(cè)方案：介紹測(cè)量所采用的儀器、采取的布網(wǎng)方法等。作業(yè)要求：介紹外業(yè)觀測(cè)時(shí)的具體操作規(guī)程、技術(shù)要求等，包括儀器參數(shù)的設(shè)置（如采樣率、截止高度角等）、對(duì)中精度、整平精度、天線高的量測(cè)方法及精度要求等。觀測(cè)質(zhì)量：控制介紹外業(yè)觀測(cè)的質(zhì)量要求，包括質(zhì)量控制方法及各項(xiàng)限差要求等。數(shù)據(jù)處理方案：說明詳細(xì)的數(shù)據(jù)處理方案，包括基線解算方法、網(wǎng)平差處理方法等。結(jié)論：對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量及成果作出結(jié)論。2/4/202357青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林2/4/202358青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林五、GPS定位測(cè)量特點(diǎn)及前景一、GPS特點(diǎn)：

1、定位精度高應(yīng)用實(shí)踐已經(jīng)證明，GPS相對(duì)定位精度在50KM以內(nèi)可達(dá)10-6，100-500KM可達(dá)10-7，1000KM可達(dá)10-9。在300-1500m工程精密定位中，1小時(shí)以上觀測(cè)的解其平面其平面位置誤差小于1mm。

2、觀測(cè)時(shí)間短隨著GPS系統(tǒng)的不斷完善，軟件的不斷更新，目前，20KM以內(nèi)相對(duì)靜態(tài)定位，僅需15-20分鐘；快速靜態(tài)相對(duì)定位測(cè)量時(shí)，當(dāng)每個(gè)流動(dòng)站與基準(zhǔn)站相距在15KM以內(nèi)時(shí)，流動(dòng)站觀測(cè)時(shí)間只需1-2分鐘，然后可隨時(shí)定位，每站觀測(cè)只需幾秒鐘。

3、測(cè)站間無須通視

4、可提供三維坐標(biāo)經(jīng)典大地測(cè)量將平面與高程采用不同方法分別施測(cè)。GPS可同時(shí)精確測(cè)定測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。目前GPS水準(zhǔn)可滿足四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度。2/4/202359青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林5、操作簡(jiǎn)便隨著GPS接收機(jī)不斷改進(jìn)，自動(dòng)化程度越來越高，有的已達(dá)“傻瓜化”的程度；接收機(jī)的體積越來越小，重量越來越輕，極大地減輕測(cè)量工作者的工作緊張程度和勞動(dòng)強(qiáng)度。使野外工作變得輕松愉快。6、全天候作業(yè)目前GPS觀測(cè)可在一天24小時(shí)內(nèi)的任何時(shí)間進(jìn)行,不受陰天黑夜、起霧刮風(fēng)、下雨下雪等氣候的影響。7、功能多、應(yīng)用廣

GPS系統(tǒng)不僅可用于測(cè)量、導(dǎo)航，還可用于測(cè)速、測(cè)時(shí)。測(cè)速的精度可達(dá)0。1M/S，測(cè)時(shí)的精度可達(dá)幾十毫微秒。其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。2/4/202360青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林二、應(yīng)用前景

1、GPS系統(tǒng)用途廣泛

2、多元化空間資源環(huán)境的出現(xiàn)（GPS/GLONASS/GNSS）3、發(fā)展GPS產(chǎn)業(yè)

4、GPS的應(yīng)用將進(jìn)入人們的日常生活

有人說過，只有我們想不到的，沒有GPS做不到的。GPS信號(hào)接收機(jī)在人們生活中的應(yīng)用，是一個(gè)難以用數(shù)字預(yù)測(cè)的廣闊天地，手表式的GPS接收機(jī)，將成為旅游者的忠實(shí)導(dǎo)游。盡管目前大多數(shù)人還不知道什麼是GPS，但有人預(yù)言，GPS將改變我們的生活方式。今后，所有運(yùn)載器，都將依賴于GPS。GPS就象移動(dòng)電話、傳真機(jī)、計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)我們生活的影響一樣，人們?nèi)粘Ｉ顚㈦x不開它。

2/4/202361青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林六、GPS技術(shù)應(yīng)用一、GPS在大地控制測(cè)量中的應(yīng)用時(shí)至今日，可以說GPS定位技術(shù)已完全取代了用常規(guī)測(cè)角、測(cè)距手段建立大地控制網(wǎng)。我們一般將應(yīng)用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)建立的控制網(wǎng)叫GPS網(wǎng)。歸納起來大致可以將GPS網(wǎng)分為兩大類：一類是全球或全國性的高精度GPS網(wǎng)，這類GPS網(wǎng)中相鄰點(diǎn)的距離在數(shù)千公里至上萬公里，其主要任務(wù)是做為全球高精度坐標(biāo)框架或全國高精度坐標(biāo)框架，為全球性地球動(dòng)力學(xué)和空間科學(xué)方面的科學(xué)研究工作服務(wù)，或用以研究地區(qū)性的板塊運(yùn)動(dòng)或地殼形變規(guī)律等問題。另一類是區(qū)域性的GPS網(wǎng)，包括城市或礦區(qū)GPS網(wǎng)，GPS工程網(wǎng)等，這類網(wǎng)中的相鄰點(diǎn)間的距離為幾公里至幾十公里，其主要任務(wù)是直接為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。2/4/202362青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林用常規(guī)的測(cè)圖方法（如用經(jīng)緯儀、測(cè)距儀等）通常是先布設(shè)控制網(wǎng)點(diǎn)，這種控制網(wǎng)一般是在國家高等級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)的基礎(chǔ)上加密次級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)。最后依據(jù)加密的控制點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)，測(cè)定地物點(diǎn)和地形點(diǎn)在圖上的位置并按照一定的規(guī)律和符號(hào)繪制成平面圖。

GPS新技術(shù)的出現(xiàn)，可以高精度并快速地測(cè)定各級(jí)控制點(diǎn)的坐標(biāo)。特別是應(yīng)用RTK新技術(shù)，甚至可以不布設(shè)各級(jí)控制點(diǎn)，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，便可以高精度并快速地測(cè)定界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo)，利用測(cè)圖軟件可以在野外一次測(cè)繪成電子地圖，然后通過計(jì)算機(jī)和繪圖儀、打印機(jī)輸出各種比例尺的圖件。應(yīng)用RTK技術(shù)進(jìn)行定位時(shí)要求基準(zhǔn)站接收機(jī)實(shí)時(shí)地把觀測(cè)數(shù)據(jù)（如偽距或相位觀測(cè)值）及已知數(shù)據(jù)（如基準(zhǔn)站點(diǎn)坐標(biāo)）實(shí)時(shí)傳輸給流動(dòng)站GPS接收機(jī)，流動(dòng)站快速求解整周模糊度，在觀測(cè)到四顆衛(wèi)星后，可以實(shí)時(shí)地求解出厘米級(jí)的流動(dòng)站動(dòng)態(tài)位置。這比GPS靜態(tài)、快速靜態(tài)定位需要事后進(jìn)行處理來說，其定位效率會(huì)大大提高。故RTK技術(shù)一出現(xiàn)，其在測(cè)量中的應(yīng)用立刻受到人們的重視和青睞。二、GPS在地形、地籍及房地產(chǎn)測(cè)量中的應(yīng)用2/4/202363青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林七、GPS在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用軍事領(lǐng)域2/4/202364青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林七、GPS在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用陸地運(yùn)輸導(dǎo)航2/4/202365青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林七、GPS在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用陸地運(yùn)輸導(dǎo)航2/4/202366青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林4.2.5GPS基本操作2/4/202367靜態(tài)GPS接收機(jī)(南方9600北極星)2/4/202368青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林系統(tǒng)組成9600型GPS接收機(jī)包括硬件、軟件兩個(gè)部分：硬件：

a.9600接收機(jī)（內(nèi)置天線及抑制多路徑板）；

b.9600單片機(jī)內(nèi)置采集器（內(nèi)置采集軟件）；

c.可充電電池及充電器；

d.鋁或木三腳架；

e.數(shù)據(jù)傳輸電纜。軟件：包括數(shù)據(jù)傳輸軟件、GPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（包含基線向量處理、閉合差自動(dòng)搜索、網(wǎng)平差、高程擬合以及圖形輸出等功能）。2/4/202369青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林9600型GPS測(cè)量系統(tǒng)采用靜態(tài)相對(duì)定位模式。此時(shí)外業(yè)部分需兩臺(tái)或兩臺(tái)以上GPS接收機(jī)。數(shù)據(jù)經(jīng)過處理可方便的進(jìn)入CAD進(jìn)行圖形編輯，數(shù)據(jù)成果可導(dǎo)入Mapinfo等GIS系統(tǒng)。應(yīng)用：土地管理部門、測(cè)量部門、海洋調(diào)查、水利水土保持、森林詳情普查、地質(zhì)調(diào)查、林業(yè)資源勘查、石油、地礦勘探等行業(yè)。2/4/202370青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林主要技術(shù)參數(shù)一、9600接收機(jī)：12個(gè)并行的獨(dú)立通道、可同時(shí)接收12顆衛(wèi)星L1載波相位、C／A碼偽距，1575.42MHz扁平有源天線帶內(nèi)裝式抑徑板根據(jù)衛(wèi)星高度及衛(wèi)星運(yùn)行的健康狀況自動(dòng)選擇衛(wèi)星flash閃存內(nèi)存16M，可存儲(chǔ)連續(xù)約20天數(shù)據(jù)量240160液晶顯示屏兩塊高性能鋰電池連續(xù)工作時(shí)間長達(dá)16小時(shí)之久二、靜態(tài)相對(duì)定位精度：靜態(tài)基線：±（5mm+1ppm）高程：±（10mm＋2ppm）三、同步觀測(cè)時(shí)間：45分鐘左右2/4/202371青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林9600型GPS測(cè)量系統(tǒng)文件及操作一、開機(jī)初始界面：使用PWR鍵開機(jī)

初始界面中模式的選擇指示燈含義F1F2F3F4PWR2/4/202372青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林二、系統(tǒng)界面選手動(dòng)或智能模式后進(jìn)入主界面F1F2F3F4PWR主界面分三大部分：衛(wèi)星分布圖、系統(tǒng)提示框、功能項(xiàng)2/4/202373青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林1、“文件”功能操作按F1鍵進(jìn)入“文件”功能的操作F1F2F3F4PWRPWR鍵返回主界面2/4/202374青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林按F2鍵進(jìn)入“設(shè)置”功能的操作2、“設(shè)置”功能操作F1F2F3F4PWR注意：同時(shí)工作的幾臺(tái)9600主機(jī)高度截止角、采集間隔最好保證一致，即同樣的設(shè)置值。PWR鍵“取消”:返回主界面。2/4/202375青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林按F3鍵進(jìn)入“測(cè)量”功能的操作3、“測(cè)量”功能操作F1F2F3F4PWR有狀態(tài)、衛(wèi)星、點(diǎn)名（采集）、返回、記錄圖標(biāo)五個(gè)子項(xiàng)2/4/202376青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林F1鍵“狀態(tài)”:F1F2F3F4PWR顯示單點(diǎn)定位的經(jīng)緯度坐標(biāo)、高程和精度因子PDOP值、定位狀態(tài)、鎖定衛(wèi)星數(shù)目、可視衛(wèi)星數(shù)2/4/202377青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林F2鍵“衛(wèi)星”：F1F2F3F4PWR2/4/202378青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林F3鍵“點(diǎn)名”：

F1F2F3F4PWR智能模式下顯示點(diǎn)名。在人工模式下顯示采集，此時(shí)用戶可以輸入測(cè)站的相關(guān)信息，如：測(cè)站點(diǎn)名、測(cè)站采集的時(shí)段號(hào)、測(cè)站天線高。2/4/202379青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林按F4鍵進(jìn)入“系統(tǒng)”功能的操作4、“系統(tǒng)”功能的操作F1F2F3F4PWR長按PWR鍵關(guān)機(jī)2/4/202380青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林三.9600型文件系統(tǒng)野外數(shù)據(jù)采集打開主機(jī)電源后，初始界面有三種采集工作方式選擇,用戶可根據(jù)實(shí)際情況和方便性來選擇不同的工作方式來采集數(shù)據(jù)，若不選擇，則延時(shí)10秒后自動(dòng)進(jìn)入默認(rèn)采集方式“智能模式”。注意：每一次只能用一種工作方式來采集數(shù)據(jù)。2/4/202381青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林1、智能模式采集（1）

數(shù)據(jù)的采集在初始界面下選F1鍵進(jìn)入“智能模式”F1F2F3F4PWR2/4/202382青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林（2）

給記錄的數(shù)據(jù)取一個(gè)文件名按F3鍵“測(cè)量”進(jìn)入測(cè)量功能界面(可看到接收機(jī)狀態(tài)，單點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)，定位狀態(tài)、精度因子)F1F2F3F4PWR2/4/202383青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林按F3鍵“點(diǎn)名”進(jìn)入點(diǎn)名輸入功能界面，給正在記錄的數(shù)據(jù)起一個(gè)文件名、輸入時(shí)段號(hào)及輸入測(cè)站天線高。

F1F2F3F4PWR2/4/202384青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林（3）

退出數(shù)據(jù)記錄退回到主界面，然后長按PWR鍵關(guān)機(jī)。在任何界面下同時(shí)按下F1+F4快捷鍵關(guān)機(jī)，即可退出采集，且不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。注意:“智能模式”和“人工模式”的區(qū)別：人工模式先取文件名再記錄采集數(shù)據(jù)；智能模式先已自動(dòng)記錄采集數(shù)據(jù)再取文件名。2/4/202385青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林（1）

數(shù)據(jù)的采集在9600主機(jī)電源打開后，在初始界面下選F2鍵進(jìn)入“人工模式”2、

人工模式采集F1F2F3F4PWR2/4/202386青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林（2）

給記錄的數(shù)據(jù)取一個(gè)文件名當(dāng)滿足條件時(shí)，請(qǐng)按下F3鍵“采集”進(jìn)入文件名輸入界面，輸入完文件名、時(shí)段號(hào)、天線高后，按F4鍵“確定”，接收機(jī)就開始記錄數(shù)據(jù)。

F1F2F3F4PWR4.2.3退出數(shù)據(jù)記錄：操作同“智能模式”。2/4/202387青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林本方式操作最簡(jiǎn)單實(shí)用，完全“傻瓜式”操作，進(jìn)入該方式后，你就可以去一邊休息，等采集時(shí)間足夠時(shí)就可收機(jī)搬站。（1）

數(shù)據(jù)的采集在9600主機(jī)電源打開后，在初始界面下選F3鍵進(jìn)入“節(jié)電模式”。節(jié)電模式一進(jìn)入之后就自動(dòng)關(guān)閉液晶顯示屏，僅靠指示燈來顯示衛(wèi)星狀態(tài)和采集狀態(tài)。3、節(jié)電模式采集2/4/202388青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林電源燈衛(wèi)星燈信息燈A電池為綠燈B電池為黃燈A、B均不足，為紅燈衛(wèi)星燈和信息燈的工作情況：1.未進(jìn)入3D狀態(tài)時(shí),信息燈每閃N次紅燈，則衛(wèi)星閃爍1次紅燈

可視的衛(wèi)星數(shù)2.進(jìn)入3D狀態(tài)時(shí),信息燈每閃M次綠燈，則衛(wèi)星閃爍1次綠燈

采集間隔2/4/202389青海大學(xué)生物科學(xué)系牛海林（2）退出數(shù)據(jù)記錄在任何界面下同時(shí)按下F1+F