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1、测绘工程毕业论文-GPS 在公路工程测量中的应用摘 要数字化测图是近几年随着计算机地面测量仪器数字化测图软件的应用而迅速发展起来的全新内容已广泛应用于测绘生产水利水电工程土地管理城市规划环境保护和军事工程等部门并被广大用户所接受而 GPS 做为数字化测绘的先进技术应用于公路测量则是公路外业勘测的一项重大技术革命其应用及开发的前景十分广阔尤其是实时动态 RTK 定位技术在公路测量中蕴含着巨大的技术潜力本文从 GPS 卫星定位系统的概述入手先介绍了 GPS 卫星定位技术的原理和接着列举实例对 GPS 在公路测量中的应用及其对公路勘测的巨大推进作用做了详述主要是对孝义市市区北外环公路控制网的测绘过程
2、做了详细介绍最后对 GPS 技术在公路测量中的应用前景做了展望关键词 GPS 全球卫星定位系统 GPS 控制网 RTKAbstractThe digitized mapping is in recent years along with the computer the ground survey instrument the brand-new content which but the digitized mapping software application develops rapidlyHas widely applied in departments and so on mapp
3、ing production water conservation water and electricity project land management urban planning environmental protection and military engineering and is accepted by the user community But GPS does for the digitized mapping vanguard technology applies in the highway surveying is a significant technolo
4、gical revolution which the road field operation surveys its application and the development prospect is extremely broad The real-time dynamic RTK localization technology is in particular containing the huge technical potential in the highway surveying This article from GPS satellite positioning syst
5、em outline obtaining introduced first the GPS satellite positioning technology principle and the work regulations then enumerated the example which surveyed to the road have made the specification to GPS in the highway surveying application and the huge advancement functionMainly was the outer ring
6、road control net mapping process has made the detailed introduction to the fidelity city urban district north finally has made the forecast to the GPS technology in the highway surveying application prospectKey word The Global Positioning System GPS control net RTK目 录第一篇 GPS 在公路工程测量中的应用 1第一章 绪论 1第一节
7、 GPS 卫星定位系统的产生发展及应用前景 1第二节 GPS 定位技术的应用现状 3第三节 我国 GPS 定位技术的发展和应用 4一我国 GPS 定位技术的发展 4二我国 GPS 定位技术的应用 5第二章 GPS 卫星全球定位系统 7第一节 GPS 卫星定位系统概论 7一 GPS 系统简介 7二 GPS 卫星定位原理 9三 GPS 卫星的导航定位信号 13四 GPS 信号接收机 14第二节 GPS 系统的应用 17一 GPS 系统能够实施全球性全天时全天候的连续不断的三维导航定位测量17二 GPS 信号能够用于运动载体的七维状态参数和三维姿态参数 17三 GPS 卫星能够为陆地海洋和空间广大用
8、户提供高精度多用途的导航定位服务 17第三章 GPS 在公路测量中的应用及实例分析 19第一节 GPS 在公路测量中应用趋势及相关技术 19第二节 实例分析孝义市市区北外环公路控制网的测绘 20一测区概述 20二工程概况 20三测量工作的总体方案 21四 GPS 网的外业观测 26五用 RTK 技术进行控制测量 32总 结 42第二篇 三度带六度带的坐标转换 44第一节 简述 44第二节 研究目的 46第三节 程序设计 48参考文献 64英文资料 65致 谢 72第一篇 GPS 在公路工程测量中的应用第一章 绪论第一节 GPS 卫星定位系统的产生发展及应用前景20 世纪 60 年代第一代卫星导
9、航定位系统子午卫星系统 Transit 正式建成并投入军用该系统采用多普勒测量的方法进行导航和定位由于其存在的种种局限性由美国国防部等多家机构组成的联合工作办公室 JPO 提出了一个综合性方案 GPS 系统并于 20 世纪 90 年代建成并投入运行该系统是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统它具有全能性全球性全天候连续性和实时性的精密三维导航与定位功能而且具有良好的抗干扰性和保密性 GPS 系统现代化更新阶段2000-2010根据 1996 年美国的总统决定建立了国防部和交通部组成的联合管 GPS 事务局 IGEB 在 IGEB 的主持下于 19971998 年期间讨论了增加 GPS 民用信号
10、从而改进民用和商用目的的 GPS 状况并与空军已经开始的计划相结合形成了更新 GPS 运行要求的文献 ORDOperational Requirements Document 其内容即为目前的 GPS现代化计划并于 1999 年 1 月由美国副总统戈尔以 GPS 现代化的名称发布通告其具体实施是以 2000 年 5 月 2 日取消 SA 政策为标志 GPS 现代化的主要目的有三点保护美国及其盟军的军用服务防止敌方使用保持并增强民用服务GPS 发展进程时间一览表1957 年 10 月 4 日 第一颗人造卫星 Sputnik I 发射成功1958 年 12 月 开始设计 NNSS Navy Nav
11、igation SatellitSystem TRANSIT 即子午卫星系统 1964 年 1 月该系统正式运行 1967 年 7月 TRANSIT 系统解密以供民用 1973 年 12 月 美国国防部批准研制 GPS1978 年 2 月 22 日 第 1 颗 GPS 试验卫星发射成功 1989 年 2 月 14日 第 1 颗 GPS 工作卫星发射成功 1991 年 海湾战争中 GPS 首次大规模用于实战 1992 年 IGS 成立 International GPS Service 国际 GPS 服务机构1995 年 7 月 17 日 GPS 达到 FOC 完全运行能力 Full Opera
12、tional Capability 1999 年 1 月 25 日 美国副总统戈尔宣布将斥资 40 亿美圆进行GPS 现代化 1999 年 8 月 2122 日 GPS 发生 GPS 周结束翻转问题2000 年 1 月 1 日 Y2K 问题 2000 年 5 月 1 日 美国总统克林顿宣布 GPS 停止实施 SA第二节 GPS 定位技术的应用现状如人们所说GPS 的应用仅受人们的想象力制约GPS 问世以来已充分显示了其在导航定位领域的霸主地位许多领域也由于 GPS 的出现而生革命性变化目前几乎全世界所有需要导航定位的用户都被 GPS 的高精度全天候全球覆盖方便灵活和优质价廉所吸引 GPS 应用
13、于测量 GPS 技术给测绘界带来了一场革命利用载波相位差分技术 RTK 在实时处理两个观测站的载波相位的基础上可以达到厘米级的精度与传统的手工测量手段相比 GPS 技术有着巨大的优势 测量精度高 操作简便仪器体积小便于携带 全天候操作观测点之间无须通视测量结果统一在WGS84 坐标下信息自动接收存储减少繁琐的中间处理环节 当前 GPS 技术已广泛应用于大地测量资源勘查地壳运动地籍测量等领域 GPS 应用于交通出租车租车服务物流配送等行业利用 GPS 技术对车辆进行跟踪调度管理合理分布车辆以最快的速度响应用户的乘车或送请求降低能源消耗节省运行成本 GPS在车辆导航方面发挥了重要的角色在城市中建立
14、数字化交通电台实时发播城市交通信息车载设备通过 GPS 进行精确定位结合电子地图以及实时的交通状况自动匹配最优路径并实行车辆的自主导航 民航运输通过 GPS 接收设备使驾驶员着陆时能准确对准跑道同时还能使飞机紧凑排列提高机场利用率引导飞机安全进离场 GPS 应用于救援利用 GPS 定位技术可对火警救护警察进行应急调遣提高紧急事件处理部门对火灾犯罪现场交通事故交通堵塞等紧急事件的响应效率特种车辆如运钞车等可对突发事件进行报警定位将损失降到最低 有了 GPS 的帮助救援人员就可在人迹罕至条件恶劣的大海山野沙漠对失踪人员实施有效的搜索拯救装有 GPS 装置的渔船在发生险情时可及时定位报警使之能更快更
15、即使地获得救援 GPS 应用于农业当前发达国家已开始把 GPS 技术引入农业生产即所谓的精准农业耕作该方法利用 GPS 进行农田信息定位获取包括产量监测土样采集等计算机系统通过对数据的分析处理决策出农田地块的管理措施把产量和土壤状态信息装入带有 GPS 设备的喷施器中从而精确地给农田地块施肥喷药通过实施精准耕作可在尽量不减产的情况下降低农业生产成本有效避免资源浪费降低因施肥除虫对环境造成的污染 GPS 应用于娱乐消遣随着 GPS 接收机的小型化以及价格的降低 GPS 逐渐走进了人们的日常生活成为人们旅游探险的好帮手通过 GPS人们可以在陌生的城市里迅速地找到目的地并且可以最优的路径行驶野营者携
16、带 GPS 接收机可快捷地找到合适的野营地点不必担心迷路甚至一些高档的电子游戏也使用了 GPS 仿真技术 70 年代后期有关单位在从事多年理论研究的同时引进并试制成功了各种人造卫星观测仪器 1980 年国家大地坐标系进行了南海群岛的联测 80 年代初我国一些院校和科研单位已开始研究 GPS 技术十多年来我国的测绘工作者 GPS 定位基础理论研究和应用开发方面作了大量工作 80 年代中期我国引进 GPS 接收机并应用于各个领域同时着手研究建立我国自己的 GPS 接收机拥有量约在 4 万台左右其中测量类约 500700 台航空类约几百台航海类约3 万多台车载类数千台 GPS 技术在我国各行业中应用的广泛性 GPS 技术开展国际联测建立全球性大地控制网提供高精度的地心坐标测定和精 10 多个单位 30多台 GPS 双频接收机参加革命 992 年全国 GPS 定位 GPS 网点地心坐标精度优于02M 点间位置精度优于 10-8 在我国建成了平均边长约 10
