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1、毕业设计设计题目：*控制测量学生姓名：*专业班级： *指导老师：*系主 任：*评阅人：2015年5月全球卫星定位系统GPS是近年以来开发的最具有开创意义的高新技术之一，其全 球性、全能性、全天侯性的导航定位、定时、测速优势必然会在诸多领域中得到越来 越广泛的应用。在发达国家，GPS技术已经开始应用于交通运输和交通工程。目前， GPS技术在中国市政工程和交通管理中的应用还刚刚起步，随着中国经济的发展，GPS 技术的应用研究的逐步深入，其在市政工程中的应用也会更加广泛和深入，并发挥更 大的作用。本文介绍了，GPS系统的工作原理，GPS系统的技术要求，GPS的外业组 织及方案制定，GPS的数据处理。
2、其中重点介绍了 GPS系统的工作原理，GPS 的技术要求，GPS的定位测量设计及GPS的外业实施方案制定。详细阐述了 GPS 全球定位系统在静态控制网点位测量方面的稳定、准确、快速等优点。关键词：GPS全球定位系统 静态定位 控制网AbstractThe global positioning system GPS is the most recent development since the foundation of the significance ofthe high technology, global, versatility, day of navigation and posi
3、tioning, timing, speed advantage in many fields will get more and more widely. In developed countries, GPS technology has been usedin transportation and transportation engineering. At present, the GPS technology in China road engineering and traffic management application hasjust begun, along with t
4、he development of Chinas economy, the highway construction and GPS technology rapid application research, its application in engineering and will be more widely and deeply, and play a bigger role. The paper introduces the work principle, GPS, GPS system requirements, theGPS system and the scheme, th
5、e GPS data processing. Which introduced theworkingprinciple, the GPS system GPS technology requirements, GPS positioning measurement system design and implementation scheme of GPS. Expounded the global positioning system (GPS) in static control node location measurement of stable and accurate, rapid
6、, etc.Keywords: global positioning system (GPS) static positioning control第一章项目概述3第一节 项目介绍3第二节项目施测任务3第三节项目测量基本情况3第二章GPS全球定位系统的基本原理5第一节 GPS全球定位系统组成及特点5第二节GPS全球定位系统理论6第三节 GPS定位方法11第三章GPS测量作业的技术要求12第一节作业选点依据13第二节选点埋石14第三节观测技术要求17第四节 作业中的注意事项19第五节补测与重测21第四章GPS的外业组织及方案制定22第一节作业要求22第二节前期准备23第三节作业方案23第四节外业
7、实施24第五章GPS测量数据处理26第一节数据传输26第二节GPS控制网平差计算26第三节、原线路控制网成果表28第六章总结29参考文献32致谢33第一章项目概述第一节项目介绍1）为了搞好湖南省*工作，并满足*基本建设的需要，衡 东县人民政府（以下简称“甲方”）委托湖南地质测绘院对衡东县吴集镇实施1： 2000 数字化地形图测绘。本次具体测绘范围及技术要求由衡东县国土局提出。（2）主要工作内容：GPS布网面积约15k廿，衡东县*及周边地区1:2000全野外 数字化地形图测绘，测绘面积约10k廿。（3）测区概况：该测区东西宽约4.5km，南北长约2km。东部测区为山区，西部测区 少部分居民地。吴
8、南公路、衡炎高速穿插其中，交通较为便利。测区基本为山区，通 视困难，给测绘工作带来了很大的困难。第二节项目施测任务一、施测原因近几年，自然能源可持续发展的趋势，由于其它因素周遍环境也发生了很大变化， 为了对现在的地形有个具体全面的了解，以便能更好规划居民土地利用和建设更加合 理化，因此决定这次测量的必然性。二、具备资料本地区的地形图及航拍资料。三、施测目的通过测量工作，最终根据数据绘制成图，从而对测区的地形及周围情况有了最新 的了解，在以后利用合理规划方面有了可靠的依据。第三节项目测量基本情况一、测区平面控制情况（一）平面控制资料：为了满足测区控制需要，经实地踏勘，点位保存完好，可 以使用。根
9、据测图面积、测图比例尺的要求，可采用上述三点的坐标成果作为本次平 面控制网的起算数据。其坐标系统为1954年北京坐标系。（二）高程控制资料：1985国家高程基准，成果为二等水准精度，部分山区点为三 等三角高程精度（见备注）。参考椭球：54椭球高程基准：1985国家高程基准中央子午线：112 21，30投影面：920m （正常高）二、作业依据北京54坐标，中央子午线为111，高程为1985国家高程基准本。北京54椭球，中央子午线112 21，30，投影面920米(正常高)，高程为1985国家高程基准。坐标系统满足投影长度变形值不大于1cm/km的要求，成果精度为二等。测量作业的主要技术依据包括：
10、(1) 中华人民共和国国家标准全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T18314-2001)。(2) 中华人民共和国国家标准地质矿产勘查测量规范(GB/T134-2001)。(3) 中华人民共和国行业标准测绘产品检查验收规定(CH100295)。(4) 中华人民共和国行业标准测绘产品质量评定标准(CH100395)。第二章GPS全球定位系统的基本原理第一节 GPS全球定位系统组成及特点GPS定位是根据测量中的距离交会定点原理实现的。如图1所示，在待测点Q设 置GPS接收机，在某一时刻同时接收到3颗（或3颗以上）卫星S1、S2、S3所发出 的信号。通过数据处理和计算，可求得该时刻接收机天线中心（
11、测站点）全卫星的距 离p 1、p 2、p 3。根据卫星星历可查到该时刻3颗卫星的三维坐标（Xj，Yj，Zj）, j = 1, 2, 3,从而由下式解算出Q点的三维坐标（X，Y，Z）：相对于常规测量来说，GPS测量主要有以下特点：一、测量精度高GPS观测的精度明显高于一般常规测量，在小于50 km的基线上，其相对定位精 度可达1X10-6，在大于1 000 km的基线上可达1X10 8。二、测站间无需通视GPS测量不需要测站间相互通视，可根据实际需要确定点位，使得选点工作更加 灵活方便。三、观测时间短随着GPS测量技术的不断完善，软件的不断更新，在进行GPS测量时，静态相对 定位每站仅需20 m
12、in左右，动态相对定位仅需几秒钟。四、仪器操作简便目前GPS接收机自动化程度越来越高，操作智能化，观测人员只需对中、整平、 量取天线高及开机后设定参数，接收机即可进行自动观测和记录。五、全天候作业GPS卫星数目多，且分布均匀，可保证在任何时间、任何地点连续进行观测，一 般不受天气状况的影响。六、提供三维坐标GPS测量可同时精确测定测站点的三维坐标，其高程精度已可满足四等水准测量 的要求。第二节GPS全球定位系统理论1、坐标系统地球坐标系统又可进一步分为参心坐标系统和地心坐标系统1.1参心坐标系我国历史上出现的参心大地坐标系，主要有BJZ54 （原）、GDZ80和BJZ54等三种。建立一个参心大
13、地坐标系，必须解决以下问题：1）确定椭球的形状和大小；2）确定椭球中心的位置，简称定位；3）确定椭球中心为原点的空间直角坐标系坐标轴的方向，简称定向；4）确定大地原点。解决这些问题的过程，也就是建立参心大地坐标系的过程。1.1.1 1954年北京坐标系（BJZ54 （原）1954年总参谋部测绘局在有关方面的建议与支持下，采取先将我国一等锁与原 苏联远东一等锁相连接，然后以连接呼玛、吉拉林、东宁基线网扩大边端点的原苏联 1942年普尔科沃坐标系的坐标为起算数据，平差我国东北及东部地区一等锁。这样 传算过来的坐标，定名为1954年北京坐标系。1.1.2 1980年国家大地坐标系（GDZ80）为了进
14、行全国天文大地网整体平差，采用新的椭球参数和进行新的定位与定向， 来弥补因1954年北京坐标系存在的椭球参数不够精确、参考椭球与我国大地水准面 拟合不好等缺点，所以建立我国新的大地坐标是必要的、适时的。a、椭球的参数在几何大地测量学中，通常用椭球长半径a和扁率f两个参数表示椭球的形状和 大小，但是从几何和物理两个方面来研究地球，仅有两个参数是不够的。1967年国际大地测量与地球物理联合会（IUGG）第十四届大会上，开始采用这 四个参数全面描述地球的几何特性和物理特性。这四个量通常称为基本大地参数。在四个基本参数中，长半径a通常由几何大地测量提供，但是GM（G是地球引力 常数）利用卫星大地测量学
15、可精确测定至千万分之一。地球自转角速度w由天文观测 确定，它们的精度都比较好。地球的质量M虽难测定，通过观测人造地球卫星，确定 与a等价的二阶带谐系数j2,其精确度提高了二个数量级。这些参数，可以充分地确 定地球椭球的形状，大小及其正常重力场，从而使大地测量学与大地重力学的基本参 数得到统一。b、起始天文子午线1884年国际经度会议决定，以通过英国格林尼治天文台艾黎仪器中心的子午线 作为全世界计算天文经度的起始天文子午线。起始天文子午线与赤道的交点E，就是 天文经度零点。c、我国1980年国家大地坐标系的建立1978年4月，我国在西安召开了全国天文大地网整体平差会议，在会议上决定 建立我国新的国家大地坐标系。有关部门根据会议记要，开展并进行了多方面的工作， 建成了 1980年国家大地坐标系（GDZ80）大地坐标系的原点，设在我国中部一一陕西省泾阳县永乐镇，在西安以北60km， 简称西安原点。1980年国家大地坐标系的椭球短轴平行于由地球质心指向我国地极原点 JYD1968.0的方向，起始大地子午面
