gps控制网 开题报告

西 南 林 业 大 学 本科毕业论文(设计)开题报告 论文题目 GPS 四等控制网的建立与精度分析（以昆明 04 坐标为例） 专业名称 地理信息系统 年 级 2008 学生学号 20080452050 学生姓名 冯士准 指导教师(职称 ) 夏友福(教授 ) 填表时间 2012 年 2 月 26 日 教 务 处 制 指导教师姓名 性别 年龄 学历或 学位 专业技术 职务或职 称 工 作 单 位 夏友福 男 59 本科 教 授 西南林业大学 指导 教师 基本 情况 题目 来源 科研项目 ； 横向课题 ； 其它来源 1、 该研究的目的、意义 随着科学技术的进步，电子技术和航天技术的不断发展，测绘科学也逐渐由传统的作业方式向 现代化的技术转化，而近代的卫星技术的兴起，更是给测绘科学中的控制测量带来了划时代的革命。 GPS 这一新兴的定位技术在工程测量中被广泛应用，也使得传统的测量方式发生了质的改变。GPS 测量在大范围高精度控制网、城市控制网、工程控制网的建立中起到了越来越重要的作用,已逐渐 取代了传统的三角测量和导线测量建立控制网的方法。 GPS 定位测量具有精度高、速度快、经费省、全天候等优点，GPS 作为 20 世纪的一项高新技术, 已在许多领域得到广泛应用,尤其是在城市控制测量中,改变了传统的测量作业方式,提高了工作效 率,也带来了可观的经济效益，使空间大地测量得到了长足发展，不但可以代替常规测量，而且可 以完成常规测量难以完成或不能完成的测量任务。 控制网是进行各种测量的前提工作，控制网的精度指标如何将直接影响着后续的测量工作的效 率和数据的准确度，布好控制网可以说是后续测量工作提高效率并得到正确数据的第一步。将 GPS 应用到控制网的布设中，可以大大减少了布网的工作量，从而提高了测量工作的效率。GPS 静态观 测精度高，完全可以毫米级，这样的精度足以满足小区域内首级控制网的布设，GPS 控制网是应时 代的需求。而本次在西南林业大学周边所布设的控制网，在通过平差处理及质量检核之后，所得的 成果将会为学校的规划建设和教学实验提供很好的依据，同时也会服务于学校周边的工业建设和城 市规划。 2、 国内外研究现状及发展趋势 全球定位系统 GPS 是美国陆海空三军联合研制的卫星导航系统，具有全球性、全天候、连续性、 实时性导航定位和定时功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。GPS 作为新一代卫 星导航与定位系统，在我国大地测量、工程测量、水利、电力、交通、资源勘探和航海等领域有着 广泛的应用。可以说，GPS 技术给我国的测绘领域带来了一场深刻的技术革命。在国家重点工程 “三峡工程、青藏铁路、西气东输”等重大项目的建设中，GPS 接收机被用来进行控制测量、地形 测量、地质灾害预警和滑坡检测等工作，在保证工程质量和加快工程建设方面发挥了重要作用。 目前，GPS 系统的应用已将十分广泛，我们可以应用 GPS 信号可以进行海、空和陆地的导航， 导弹的制导，大地测量和工程测量的精密定位，时间的传递和速度的测量等。对于测绘领域，GPS 卫星定位技术已经用于建立高精度的全国性的大地测量控制网，测定全球性的地球动态参数；用于 建立陆地海洋大地测量基准，进行高精度的海岛陆地联测以及海洋测绘；用于监测地球板块运动状 态和地壳形变；用于工程测量，成为建立城市与工程控制网的主要手段。用于测定航空航天摄影瞬 间的相机位置，实现仅有少量地面控制或无地面控制的航测快速成图，导致地理信息系统、全球环 境遥感监测的技术革命。 近年来，伴随全球卫星定位系统等现代空间大地测量技术的迅速发展，国际上定位技术与方法 迅速变革，地心坐标系及其框架正在逐渐取代参心大地坐标系统及其框架。现在利用空间技术所取 得的定位成果，都是以地心坐标系为参照系。高精度的地心坐标系是构建国家地理空间数据的基础 部署。采用地心坐标系有利于地球空间信息及地球动力学、地球物理学和地震学等学科的研究，有 利于推动卫星导航，海、陆、空交通运输的发展，有利于与国际接轨，参与经济全球化国际竞争等。 3、 主要参考文献 1 管泽霖,宁津生.地球形状及外部重力场M.北京:测绘出版社, 1981. 2 李建成,宁津生.局部大地水准面精化的理论和方法M.北京:测绘出版社, 1999, 71-83. 3 李建成,陈俊勇,宁津生,等.地球重力场逼近理论与中国 2000 似大地水准面的确M.武汉:武汉 大学出版社, 2003. 4 林鸿,杨光.广州市似大地水准面精华J.城市勘测,2006, (3): 13-14. 5 张海中. GPS 控制网的建立与技术设计J. 江西测绘，2008 6 张淑菡. GPS 控制网技术设计J. 河北建筑工程学院学报，2008 年第 4 期 7 陶国春. GPS 控制网同传统控制网的比较研究J. 煤炭技术，2010 年第 10 期 8 苏诗培. GPS 控制网布设思路及其在某公路工程测量中的应用J. 科技创新导报，2010 9 梅连友， 杜晓梅， 杜伟平， 陈子进.GPS 在小地区测量控制网建立中的应用J. 后勤工程 学院学报，2006 年第 1 期 10 陈俊勇 ,等. 2000 国家大地控制网的构建和它的技术进步 J .测绘学报,2007, 36(1):1 - 4 . 11 高成发. GPS 测量 M . 北京: 人民交通出版社 1999. 12 徐绍铨. GPS 测量原理及应用 M . 武汉: 武汉测绘科技大学出版社, 2003. 13 李天文. GPS 原理及应用 M . 北京: 科学出版社. 14 徐绍铨.GPS 测量原理及应用M.武汉:武汉大学出版社,2003. 15 李天文.GPS 原理及应用M.北京：科学出版社 2004 16 李学逊. GPS 测量结果的转换J. 铁路航测 , 1995,(02). 17 魏子卿. 关于 2000 中国大地坐标系的建议J. 大地测量与地球动力学 , 2006,(02). 18 汪善根.GPS 在小区域控制测量中坐标转换方法J.测绘通报，2001，（9） 19 张春雨. GPS 定位原理及其在工程测量中的应用J 20 李娜，余学祥，高桂棠，杜贻晶.GPS 网平面坐标系统转换及精度分析J.测绘信息与工程， 2010,35 21 范东明.GPS 数据后处理中精度分析的简明数学模型J.西南交通大学学报，2002.6 4、该研究的简要内容，重点解决的问题，预期结果或成果 研究的内容： （1）点位的选择。 （2）控制网的设计与建立。 （3）数据处理、基线解算及平差处理 （4）将 GPS 测量的控制网坐标转换到地方坐标系的计算。 （5）GPS 测量的精度分析。 重点解决的问题： GPS 控制网测量包括GPS控制网网形的设计、外业数据采集和内业数据处理三部分。GPS控制网 网形设计和外业测量数据采集的质量好坏，直接关系到内业数据处理时能否进行解算以及解算后精 度的高与低，所以说，GPS控制网网形的设计和外业数据的采集是GPS控制网测量的两个关键部分。 只有把网形设计好，才能更好地进行外业测量采集数据；同时只有把外业做好，才能更好的进行内 业数据处理。然而内业数据处理也是GPS控制网测量重点问题，只有通过更好地进行内业数据处理 才能获得更好地测量结果。因而，不管是在进行外业采集数据还是进行内业数据处理，都因该认真、 仔细的做。同时，由于坐标系的不同，要使其他坐标系应用到昆明04坐标系中，必须在不同坐标系 之间进行转换。 预期结果或成果： 通过完成对 GPS 设计网的外业测量工作，并进行内业的数据处理、基线解算及精度分析，最 终获得符合国家四等控制网精度要求、满足控制网的设计要求及用户的应用需求的 GPS 控制网，并 为以后布设高精度、高可靠性的 GPS 网积累经验。 5、拟采取的研究方法或实验方法，步骤，可能出现的技术问题及解决办法 研究方法或实验方法: 先采用 GPS 建立 WGS-84 坐标系统的一个控制网、然后转换到当地地方坐标系统上。 步骤: 1 GPS 控制网的技术设计：依据国家相关测量规范和行业标准，提出对拟构建控制网的基 本技术要求，如精度及密度设计、基准设计、图形设计等。 2 GPS 控制网的外业准备：在进行野外数据采集前必须完成的基础性工作包括测区实地踏勘、 测区相关资料的收集与论证、选点及埋石、GPS 设备的准备与检验、人员的安排、观测计划的拟定、 设计书的编写等。 3 GPS 野外数据的采集与处理：GPS 控制测量的野外数据采集与处理包括野外观测、数据预 处理、外业检查和对不合格数据进行重新测量。 4 GPS 网平差与技术总结：通过对外业观测所得到的基线向量进行质量检验及对由合格的基 线向量构成的 GPS 网进行平差处理，从而得出网中各点的坐标成果。并根据网的建立及数据处理情 况进行全面的技术总结（包括测量过程中所采用的手段、方法和最终结果的分析）。在这些工作完 成后进行成果验收并上交相关资料。 可能出现的技术问题及解决办法 1 可能出现的技术问题： 已知控制点的位置对整个控制网的结构及质量的影响 天气因素造成精度上的误差 利用 GPS 数据处理软件解算基线时，可能由于数据处理软件本身的不完善或是所采集的数 据质量欠佳，导致某个观测时段或某条基线自动解算的结果不理想。 2 相对应的解决办法： 在进行 GPS 控制网的设计和外业观测方案的确定时，认真比较分析已知控制点的位置关系， 选出相对位置能够组成的网型结构最严密可靠的一组进行相关的观测分析。 针对天气因素可能造成的影响，观测尽可能地选择在卫星质量相对较高的时间段内进行。 根据出现的具体情况，采取相应的处理措施。对于数据处理软件本身不完善的问题，可以进行 人工的干预包括提高单点定位解的精度、更换参考星和优选组星、裁减观测时段、固定模糊度参数 方式的选择、大气延迟模型方式选择、卫星高度角限值和观测值残差限值的设置等。而对于所采集 的数据质量欠佳的情况，应将有问题的数据剔除，甚至返工重测。 6、完成该研究已具备的条件 （1）仪器设备：学校实验室可以提供 GPS 测量仪。 （2）数据处理软件：学校实验室可以提供 GPS 数据处理软件。 （3）已经掌握了一定的地理信息系统和测量基础知识。 （4）有老师的指导和同学的帮助。 指导教师意见 签名: 年 月 日 教 研 室 意 见 教研室负责人： 教 学 院 系 部 意 见 教学院系部负责人： 时间： 年 月 日 时间： 年 月 日 西南林业大学 2012 届本(专)科毕业生 毕业论文(设计)毕业实习计划表 （本表由毕业生填写） 论文(设计)题目 GPS 四等控制网的建立与精度分析（以昆明 04 坐标为例） 题目类型 毕业论文 毕业设计 . 题目来源 科研项目 横向课题 其它来源 . 指导教师 夏友福 职称 教授 学生姓名 冯士准 学生班 级 地理信息系统 08 级 学生学 号 20080452050 所属教学院（系、部）（公 章） 论文工作计划和预期目标摘要： 论文工作计划和预期目标摘要： 主要分三个部分完成：资料收集准备阶段，外业测量数据采集阶段和内业数据平差处理阶段。 资料收集准备阶段： 2012 年 2 月 20 日2011 年 3 月 1 日，这段时间主要是收集与毕业论文相关的资料， 完成 开题报告；编写出论文的写作提纲。 2012 年 3 月 2 日2012 年 3 月 20 日，收集各种与实习相关的基础资料数据，如到云南省测 绘资料档案馆购买已知坐标点的资料数据。同时选择好测量点位，设计出符合质量要求的 GPS 控制网，对进行实地测区勘察并标石的埋设。最后合理的安排每个测量时段任务，并对施测仪 器的检验。 外业测量数据采集阶段： 2012 年 3 月 21 日到 2012 年 4 月 10 日前，完成 GPS 外业测量数据的采集工作（包括首级 控制网和图根控制网的测量），为内业平差处理做准备。 内业数据平差处理阶段： 2012 年 4 月 10 日2012 年 5 月 1 日前完成 GPS 外业测量数据的平差计算工作（包括首级控 制网和图根控制网的平差计算），完成 GPS 测量的技术设计的精度分析，并完成论文写作的初 稿。 2012 年 5 月 30 日前，修改整理准备并完成最终稿。准备参加毕业论文的答辩。 预期目标：通过半年的理论及实践操作完成一个 GPS 控制网并将其转换到地方坐标系统上，掌 握外业测量方法，提高精准度，加强内业数据处理的技术水平。 注：每位毕业生须填写一份；如表栏不够填写，请加附页。 西南林学院 2012 届本科毕业生 毕业论文(设计)毕业实习指导计划表 (本表由指导教师填写) 论文(设计)题目 GPS 四等控制网的建立与精度分析（以昆明 04 坐标为例） 类别 科研 设计 调查 其它 性质 自选题 计划任务 横向任务 其它 指导教师 夏 友 福 职称 教 授 学生班级 学生姓名 主 要 完 成 工 作 地理信息 系统 2008 级 冯士准 论文资料收集、参加 GPS 控制网的设计、GPS 野外测量数 据的采集、数据处理和误差分析计算，独立完成论文的撰 写。 论文指导工作计划： 资料收集准备阶段，外业测量数据采集阶段和内业数据平差处理、坐标系转换阶段。 资料收集准备阶段： 2012 年 2 月 20 日2012 年 3 月 1 日，这段时间主要是收集与毕业论文相关的资料， 完成开题报告；编写出论文的写作提纲。 2012 年 3 月 2 日2012 年 3 月 20 日，收集各种与实习相关的基础资料数据，如到 云南省测绘资料档案馆购买已知坐标点的资料数据。同时选择好测量点位，设计出符 合质量要求的 GPS 控制网，对进行实地测区勘察并标石的埋设。最后合理的安排每个 测量时段任务，并对施测仪器的检验。 外业测量数据采集阶段： 2012 年 3 月 21 日到 2012 年 4 月 10 日前，完成 GPS 外业测量数据的采集工作 （包括首级控制网和图根控制网的测量），为内业数据处理和控制网平差做准备。 内业数