GPS课程第一次课

1、课程介绍课程介绍1学习项目介绍学习项目介绍2GPS定位系统的认识定位系统的认识3GPS接收机的认识接收机的认识4GPS测量技术与应用测量技术与应用1 1 课程基本信息课程基本信息课程课程名称名称GPSGPS测量技术与应用测量技术与应用学时学时7272学分学分4.54.5课程课程类型类型专业核心课专业核心课授课授课对象对象工程测量技术工程测量技术先修课先修课控制测量、工程制图与识图控制测量、工程制图与识图后续后续课程课程桥梁施工、隧道施工、线路施工、顶岗实习桥梁施工、隧道施工、线路施工、顶岗实习2 2 课程性质与作用课程性质与作用 本课程是工程测量技术专业的专业课之本课程是工程测量技术专业的专业

2、课之一，主要培养学生对一，主要培养学生对GPSGPS控制网的网形布设、控制网的网形布设、数据采集、数据处理和技术总结的能力，以数据采集、数据处理和技术总结的能力，以及团结协作、制定和实施工作计划、综合分及团结协作、制定和实施工作计划、综合分析和判断的能力。析和判断的能力。 专业能力目标专业能力目标具备定位系统的认知能力。具备定位系统的认知能力。1具备具备GPSGPS接收机的操作能力和基本维护能力接收机的操作能力和基本维护能力23具备具备GPSGPS接收机工作状况的判断能力接收机工作状况的判断能力4具备具备GPSGPS测量的方案设计和网形布设的能力测量的方案设计和网形布设的能力5具备具备GPSG

3、PS接收机外业数据采集的能力接收机外业数据采集的能力6具备具备LGOLGO软件处理数据的能力和结果简单分析的能力软件处理数据的能力和结果简单分析的能力3 课程目标设计 本课程以建网对象为载体，设计了本课程以建网对象为载体，设计了4 4个并行关系的学习情境，每个都是完整个并行关系的学习情境，每个都是完整的工作过程。设计这样的学习情境，目的工作过程。设计这样的学习情境，目的在于通过重复的工作过程，反复训练的在于通过重复的工作过程，反复训练学生的学生的GPSGPS控制网施测能力，并培养学控制网施测能力，并培养学生独立思考、大胆创新的方法能力和组生独立思考、大胆创新的方法能力和组织管理、与人相处的社会

4、能力。织管理、与人相处的社会能力。o 了解了解GPS的产生和发展的产生和发展o 了解了解GPS测量工作原理、定位原理测量工作原理、定位原理o 掌握掌握GPS接收机的种类、操作方法接收机的种类、操作方法o 掌握城市掌握城市GPS控制网布设的方法和特点控制网布设的方法和特点o 掌握桥梁掌握桥梁GPS控制网布设的方法和特点控制网布设的方法和特点o 掌握隧道掌握隧道GPS控制网布设的方法和特点控制网布设的方法和特点o 掌握线路掌握线路GPS控制网布设的方法和特点控制网布设的方法和特点o 掌握掌握LGO6.0数据处理软件的界面和操作步骤数据处理软件的界面和操作步骤o 掌握掌握GPS数据分析和检验的方法数

5、据分析和检验的方法 知识目标城市城市GPS控控制网施测制网施测隧道隧道GPS控控制网施测制网施测线路线路GPS控控制网施测制网施测RTK测量与测量与放样放样学习项目学习项目1学习项目学习项目2学习项目学习项目3学习项目学习项目4* Description of the contents* Description of the contents学时：学时：24学时：学时：18学时：学时：18学时：学时：12实施实施决策决策计划计划资讯资讯评价评价检查检查教学组织与实施教学组织与实施教资源学真实的城市环境真实的城市环境测绘教学实训基地测绘教学实训基地教学资源开发教学资源开发引导文设计引导文设计教学

6、资源开发教学资源开发检查表设计检查表设计教资源学教资源学学习目标1 1、掌握、掌握GPSGPS全球定位系统的基本组成；全球定位系统的基本组成；2 2、掌握、掌握GPSGPS测量技术的优越性。测量技术的优越性。知识目标知识目标 能通过具体任务，准确分析出能通过具体任务，准确分析出GPSGPS测量技测量技术相对于常规工程测量技术的优越性。术相对于常规工程测量技术的优越性。能力目标能力目标 测量实质 常用方法 点位选取原则 GPSGPS是美国研制的新一代卫星导航定位系统，可向全是美国研制的新一代卫星导航定位系统，可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置，三维速度球用户提供连续、实时、高精度的三维

7、位置，三维速度和时间信息。和时间信息。GPS全球定位系统R1R2R3GPS空间定位示意图空间定位示意图GPS全球定位系统定位基本原理GPS全球定位系统定位基本原理 利用利用GPSGPS进行定位，进行定位，就是把卫星视为就是把卫星视为“动态动态”的控制点，在已知其瞬的控制点，在已知其瞬时坐标的条件下，以时坐标的条件下，以GPSGPS卫星和用户接收机天线卫星和用户接收机天线之间的距离为观测量，之间的距离为观测量，进行进行空间后方交会空间后方交会，从，从而确定接收机天线所处而确定接收机天线所处的位置。的位置。空间卫星部分地面监控部分用户接收部分GPS全球定位系统的组成空间卫星部分空间卫星部分用户接收

8、部分用户接收部分地面控制部分地面控制部分设计星座：设计星座：21+36个轨道面个轨道面平均轨道高度平均轨道高度20200km轨道倾角轨道倾角55 周期周期11h 58min GPS全球卫星分布全球卫星分布GPS全球定位系统的组成空间卫星部分GPS全球定位系统的组成地面监控部分主控站主控站 1 1监控站监控站 5 5注入站注入站 3 3GPS卫星注入站监测站主控站GPS全球定位系统的组成用户接收部分构成构成GPSGPS接收机接收机数据传输设备数据传输设备数据处理软件数据处理软件计算机计算机任务1对比导线测量的等级与技术要求，分析对比导线测量的等级与技术要求，分析GPSGPS测量技术相对导线测量的

9、测量技术相对导线测量的技术优越性技术优越性。导线测量的等级与技术要求导线测量的等级与技术要求等等级级测图测图比例尺比例尺附合导附合导线长度线长度/m平均边平均边长长/m测距测距中误差中误差/mm测角测角中误差中误差 /导线全长相对导线全长相对闭合差闭合差测回数测回数方位角方位角闭合差闭合差/DJ2DJ6一一级级3600300 15 51/1400024二二级级2400200 15 81/1000013三三级级1500120 15 12 1/600012图图根根1:500900801/400011:1000 18001501:2000 3000250n10 n16 n24 n40 任务1分析导线

10、测量1 1、测角精度受测回、测角精度受测回数的限制。提高精度数的限制。提高精度需增加测回数。需增加测回数。2 2、导线要求边长大、导线要求边长大致相等；且不同的等致相等；且不同的等级，导线边长要求不级，导线边长要求不同，选点困难。同，选点困难。GPSGPS测量测量1、无需测角、测距、无需测角、测距直接测得点的空间坐直接测得点的空间坐标。标。2、GPS测量对边长测量对边长无明显要求，选点灵无明显要求，选点灵活。活。任务2 桂林小溶江引洪工程引水隧洞长约8km,引洪工程需要在隧洞进口、隧洞出口、支洞1、支洞2分别布设平面控制网，并且各个控制网必须联成一体,保持统一的系统和整体的精度。该地区为中低山

11、峡谷地形，呈阶梯状向两岸逐步抬升，山地高程一般在400800m 之间，支洞一及支洞二之间有两座高山相隔。任务2分析常规控制测量： 工程建在困难山区,交通不便,地形复杂,通视条件差。采用全站仪布设常规导线控制网,受地形、通视条件的限制,通常几何结构较差,控制网验后精度不高。 GPS GPS控制测量：要求通视条件不高；1点位布设灵活，数量少，省去了坐标传算点和过渡点；23减小工作量，提高效率，经济效益良好。4网形没有太严格的要求,布设带状控制网更显其优越性;任务3 结合实物（徕卡结合实物（徕卡SR20SR20）及其技术参数，分析）及其技术参数，分析GPSGPS测量技术相对传统工程测量技术的测量技术

12、相对传统工程测量技术的优越性。优越性。部分技术参数部分技术参数：尺 寸：21.5cmL 9cmW 5cmD重 量：0.652公斤，包括可充电锂电池功 耗：2.1瓦，典型环境，20，内部7.2伏，外部12伏运行温度：-2055存储温度：-4075湿 度：99%非冷凝防 震：抗1.2米跌落后处理基线精度： 510mm+2ppm任务3分析接收机体积小，重量轻，易携带操作简单，自动化程度高定位精度高任务4 A10合同段路线全长2.407km。桥梁共5座（特大桥1座，大桥4座，总长1865.52m）。本标段线路沿山腰布设，现场交通条件较差。本项目沿线地处三峡库区长江北岸，位于重庆市东部构造侵蚀、溶蚀中、

13、低山、丘陵地貌区，沿线山岭连绵。受沿线地形和地质情况控制桥址地处亚热带湿润区，其特点是春天回春早，但不稳定，常出现低温阴雨及寒潮；夏季长，气温高，降雨量多而集中，间有洪涝；秋季气温下降快，常阴雨连绵；冬季短，多雾。何家坪特大桥K22+843A10合同段起点K22+500K23+036.129枞树坪1号大桥YK23+165枞树坪2号大桥ZK23+400枞树坪2号大桥YK23+395老屋里大桥YK23+810老屋里大桥ZK23+790丁家咀2号大桥ZK24+724丁家咀大桥YK24+613丁家咀1号大桥ZK24+385A10合同段左线终点ZK24+924A10合同段右线终点YK24+907任务4分析点位布设灵活，数量少，省去了坐标传算点和过渡点；3点间无需通视；11可全天候作业2GPS测量技术的优越性测站间测站间无需通视无需通视定位定位精度高精度高优越性优越性全天候全天候作业作业操作简操作简单，自动单，自动化程度高化程度高提供提供三维坐标三维坐标观测观测时间短时间短作业 为确保隧道掘进精度，隧道洞外控制测量全部采用为确保隧道掘进精度，隧道洞外控制测量全部采用了了GPSGPS全球定位系统，贯通精度高程误差为全球定位系统，贯通精度高程误差为1 1毫米毫米，中线，中线误