第12章 地籍测量学--GPS与地籍测量ppt课件.ppt

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1、地籍及房地产测量土木工程系刘金生第十二章GPS与地籍测量学习要求1、了解全球定位系统的概念与基本组成2、熟悉GPS在地籍测量中的用途3、理解GPS的原理和测量的实施12.1GPS概述12.2GPS定位的基本原理12.3GPS测量的实施12.4GPS在地籍测量中的应用上一章主要内容数字地籍测量的定义、测量模式、特点和作业流程数字地籍测量的软硬件环境野外数字地籍测量地籍图原图数字化12.1GPS概述GPS（GlobalPositioningSystem）是一种可以授时和测距的空间交会定点的导航系统可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置，三维速度和时间信息。12.1.1GPS的

2、组成地面监控部分315Coloradosprings55HawaiiAscencionDiegoGarciakwajaleinGPS卫星星座324按载波频率分：单频接收机、双频接收机按用途分：导航型、测地型、授时型用户设备GPS接收机硬件终端设备数据处理软件微处理机用户设备部分车载型GPS机导航型GPS机手持型GPS机大地型GPS接收机单频机双频机授时型GPS接收机北斗天宝12.1.2GPS坐标系WGS——WorldGeodeticSystem(世界大地坐标系)坐标系的原点位于地球质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向，Xx轴指向BIH1984.0的零度

3、子午面和CTP赤道的交点，Y轴通过右手规则确定WGS—84WGS-84与C80大地坐标系基本大地参数对照表基本大地参数WGS-84C80a(m)63781376378140ω(rad/s)7.292115×10-57.292115×10-5GM(m3／s2)3.986005×10143.986005×1014f1／298.2572235631／298.257注：表中a为参考椭球的长半径，ω为地球自转角速度，GM为地心引力常数与地球质量的乘积，f为参考椭球的极扁率。12.2GPS定位的基本原理表6-1GPS定位的关键是测定用户接受机天线至GPS卫星之间的距离是以GPS卫星和用户接

4、收机天线之间距离(或距离差)的观测量为基础，并根据已知的卫星瞬时坐标，采用空间测距交会原理来确定用户接收机所对应的点位，即待定点的三维坐标(x，y，z)。GPS定位静态定位绝对定位相对定位动态定位12.2.1GPS绝对定位绝对定位：在WGS-84坐标系中，独立确定观测站相对地球质心绝对位置的方法卫星（xs,ys,zs）与接收机（x,y,z）之间的距离ρ建立的关系式为：基本原理：空间距离后方交会ρ2ρ3ρ4ρ112.2.2GPS相对定位相对定位：在WGS-84坐标系中，确定观测站与某一地面参考点之间的位置载波相对定位是使用两台GPS接收机，分别安置在两个测点，同步观测相同的GPS

5、卫星，利用相同卫星相位观测值的线性组合来解算基线向量在WPS-84坐标系中的坐标增量（△x,△y,△z)进而确定它们的相对位置。12.2.3GPS实时动态定位（RTK）动态定位：在定位过程中，接收天线处于运动状态，定位结果是连续变化的12.2.4GPS静态定位静态定位：在定位过程中，接收天线的位置相对地面点处于静止状态将几台GPS接收机安置在基线端点上，保持固定不动，同步观测4颗以上卫星。可观测数个时段，每时段观测十几分钟至1小时左右。最后将观测数据输入计算机，经软件解算得各点坐标。12.3GPS测量的实施工作程序：技术设计、选点与建立标志、外业观测、成果检核与处理等阶段③在1

6、5º截止高度角以上应不存在障碍物;④GPS点应避开对电磁波接收有强烈吸收、反射等干扰影响的金属和其它障碍物体。如高压线、电台、电视台、高层建筑、大范围水面等。踏勘选点及建立标志②视野开阔，以便于同常规测量控制网的联测;①在交通方便，易于安置接收设备的地方;根据GPS测量的不同用途，GPS网的独立观测边均应构成一定的几何图形，基本形式有星形网三角形网环形网GPS测量的精度指标精度指标通常以网中相邻点之间的距离误差mD来表示，其形式为：mD＝a＋b×10-6D式中：a为常量误差(或称固定误差),b为比例误差，D为相邻点间的距离(km)国家基本GPS控制网精度指标等级主要用途常量误差

7、(a)(mm)比例误差b(10-6D)A地壳形变测量及国家高精度GPS网≤5≤0.1B国家基本控制测量≤8≤1城市及工程GPS控制网精度指标等级平均距离a(mm)b(ppm)最弱边相对中误差二等9≤10≤2三等5≤10≤5四等2≤10≤10一级1≤10≤10二级<1≤15≤20③观测记录GPS外业观测①天线安置---对中、整平、定向并量取天线高;②接收机操作；12.4GPS在地籍测量中的应用12.4.1GPS在地籍控制测量中的应用它不要求通视，这样避免了常规地籍控制测量点位选取的局限条件；没