GPS测量作业流程试题及答案

GPS测量作业流程试题及答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题1.全球卫星导航系统（GNSS）中，GPS定位常用的坐标系是（）。A.CGCS2000B.WGS-84C.Beijing54D.Xian802.在GPS静态相对定位测量中，最常用的作业模式是（）。A.快速静态B.准动态C.往复式动态D.整周模糊度固定解3.GPS外业观测前，必须对接收机进行（）。A.检定B.检校C.检查D.测试4.卫星高度角是指从测站到卫星的视线与（）之间的夹角。A.测站水平面B.测站铅垂线C.测站法线D.天顶方向5.在GPS外业观测中，观测员应记录气象数据，一般要求在（）内记录一次。A.5分钟B.10分钟C.30分钟D.1小时6.GPS接收机天线高的量取通常是指（）。A.天线底面至测站地面点的距离B.天线相位中心至测站地面点的距离C.测高标志中心至测站地面点的距离D.天线外部壳体至测站地面点的距离7.某GPS控制点位于两座高大建筑物的中间，该点位容易受到（）的影响。A.电离层延迟B.对流层延迟C.多路径效应D.卫星钟差8.在GPS观测过程中，如果发现卫星信号失锁或信噪比过低，通常的处理方法是（）。A.立即重新开始观测B.等待信号恢复或补测该时段C.关闭接收机电源再重启D.移动仪器位置继续观测二、多选题1.GPS测量作业流程主要包括以下哪些阶段（）。A.技术设计B.选点与埋石C.外业观测D.数据处理E.成果验收2.GPS接收机天线高的量取方法包括（）。A.斜高B.直高C.测高标志中心D.天线底面E.任意位置3.影响GPS测量精度的因素主要有（）。A.卫星轨道误差B.大气延迟误差C.多路径效应D.接收机钟差E.作业人员情绪4.在进行GPS控制点选点时，应满足的条件有（）。A.视野开阔，周围障碍物的高度角不宜超过15度B.点位应远离大功率无线电发射源C.点位附近不应有强电磁波干扰D.点位应位于交通方便，易于保存的地方E.点位必须位于河流中心5.GPS数据预处理的主要内容有（）。A.数据传输B.数据编辑与整理C.基线解算D.平差计算E.坐标转换三、填空题1.GPS测量中，卫星截止高度角一般规定为（）度，低于此角度的卫星不计入观测。2.GPS静态相对定位测量，相对定位的精度与基线长度有关，基线越长，一般精度越低。3.外业观测记录包括观测手簿和（）。4.在进行GPS外业观测时，对中整平误差一般不应大于（）毫米。5.GPS测量坐标系通常采用（）坐标系。四、简答题1.简述GPS静态相对定位测量的基本作业流程。2.简述RTK（实时动态差分）测量作业的基本流程。3.外业观测过程中，观测员应遵守哪些注意事项？五、综合案例分析题1.某测绘单位在进行GPS控制点选点时，考虑到交通便利，将其中一个点位选在了由于大货车频繁经过而地面产生震动的桥梁上，且该点位位于一棵大树的阴影下。请分析该选点位置存在哪些问题，并说明理由。2.在进行GPS外业观测时，观测员发现某时段卫星信号信噪比（SNR）值波动很大，且部分卫星出现失锁现象。请分析可能的原因，并说明在作业流程中应如何处理。试卷答案一、选择题1.答案：B解析思路：GPS（全球定位系统）的定位数据是基于WGS-84大地坐标系输出的。虽然实际应用中常需要进行坐标转换（如转换到CGCS2000或地方坐标系），但在GPS测量作业流程中，原始观测值和成果计算的基础坐标系是WGS-84。2.答案：D解析思路：GPS静态相对定位测量的目的是为了获取高精度的基线向量。在静态测量中，通过较长时间的观测，可以确定载波相位的整周模糊度。当整周模糊度被正确固定后，解算结果即为固定解，这是静态测量追求的高精度模式。快速静态和准动态通常用于RTK作业。3.答案：B解析思路：“检定”通常指送至计量部门进行的实验室测试，“检校”指作业人员在现场根据规范对仪器进行的检查和校正。外业观测前，作业人员必须对接收机进行检校，确认各项指标（如电池、天线相位中心偏差等）符合规范要求。4.答案：A解析思路：卫星高度角是指从测站到卫星的视线与测站水平面之间的夹角。0度为水平面，90度为天顶。高度角过低（如小于5度或10度），信号穿过大气层的路径长，受大气干扰大，且容易被地面遮挡，因此需设置截止高度角。5.答案：C解析思路：为了精确改正对流层延迟误差，气象数据记录频率通常规定为每30分钟记录一次。如果是长基线或气温变化剧烈的地区，有时要求更频繁的记录（如每15分钟一次），但30分钟是常规作业的标准。6.答案：C解析思路：天线高的量取分为斜高和直高。斜高是指测高标志中心到测站地面点的垂直距离（通常直接量测）；直高是指天线相位中心到测站地面点的垂直距离（通常通过公式计算）。在观测手簿记录中，通常记录斜高（测高标志中心），以便后续计算时减去天线高改正数得到直高。7.答案：C解析思路：树木遮挡会导致卫星信号反射（产生多路径效应）和直接信号被遮挡（高度角不足）。桥梁震动和货车经过主要影响仪器的稳定性，但树木产生的多路径效应和阴影遮挡是GPS作业中必须避免的典型环境干扰因素。8.答案：B解析思路：如果卫星信号失锁或信噪比过低，说明该时段的观测数据质量不合格，无法满足平差计算的要求。此时不能简单地重启设备继续观测（因为原始数据已丢失），正确的做法是补测该时段，或者如果失锁时间过长导致数据缺失过多，则需重测该时段。二、多选题1.答案：A、B、C、D、E解析思路：GPS测量是一个完整的系统工程，涵盖了从任务开始到结束的全过程，包括技术设计、选点埋石、外业观测、数据传输与处理、成果验收等所有环节。2.答案：A、B、C解析思路：天线高的量取通常指从测高标志中心（测斜高）到测站地面点的距离，即斜高（选项C）；从天线相位中心到测站地面点的距离称为直高（选项B）。测高标志中心是量测的物理位置（选项C），底面（选项A）通常不是量测点，任意位置（选项E）则无法保证精度。3.答案：A、B、C、D解析思路：影响GPS精度的误差源主要来源于三个方面：卫星（轨道误差、钟差）、信号传播（电离层、对流层延迟、多路径效应）、接收机（钟差、噪声）。作业人员情绪（选项E）属于管理因素，不属于测量误差源。4.答案：A、B、C、D解析思路：选点原则包括：视野开阔（A）、远离干扰（B、C）、交通便利（D）。河流中心（E）通常视野开阔但容易受水汽和震动影响，且难以保存，通常不是首选，但主要干扰项是E选项描述的“必须位于河流中心”这一强制条件。5.答案：A、B、C解析思路：数据预处理主要包括数据传输（A）、数据编辑与整理（B）和基线解算（C）。平差计算和坐标转换属于内业数据处理或后处理的范畴，不属于单纯的预处理阶段。三、填空题1.答案：10解析思路：根据《全球定位系统（GPS）测量规范》，卫星截止高度角一般规定为10度。低于此角度的卫星信噪比低、受大气干扰大，且容易被周围障碍物遮挡，不计入观测。2.答案：越长解析思路：基线长度越长，卫星轨道误差和大气延迟误差随空间距离的积累效应越明显，对定位精度的影响越大，因此基线越长，精度通常越低。3.答案：原始数据文件解析思路：外业观测记录包含两部分：一是纸质的手簿记录，二是电子的原始数据文件（如RINEX文件等）。这是保证数据处理可追溯性的必要条件。4.答案：3（或5）解析思路：GPS外业观测要求对中整平误差一般不应大于3毫米（精密作业有时要求更严）。整平误差过大会导致天线相位中心偏离测站中心，引入粗差。5.答案：WGS-84解析思路：GPS卫星播发的导航电文是基于WGS-84坐标系计算的，因此GPS接收机测量的原始坐标即为WGS-84坐标。四、简答题1.答案：1.技术设计：根据任务要求，确定施测方案、精度指标和网形结构。2.选点与埋石：按照规范要求选定点位并埋设标石。3.仪器检校：对外业使用的GPS接收机及天线进行检校。4.外业观测：包括仪器对中整平、量取天线高、记录观测数据、遵守观测时长和间隔要求。5.数据传输：将观测数据传输至计算机。6.数据处理：进行基线解算、网平差计算及坐标转换。7.成果验收：提交成果并进行检查验收。解析思路：本题考察的是静态测量作业的全流程记忆。解题要点在于按照时间顺序排列步骤，并涵盖从准备到结束的所有关键环节。2.答案：1.基准站架设：在视野开阔、信号好的位置架设基准站，连接电台或网络通信设备。2.流动站架设：在待测点架设流动站接收机。3.获取固定解：调整流动站位置，直到接收机显示固定解（或高精度解）。4.测量记录：在获得固定解后，对目标点进行测量并记录数据。5.检核测量：对重点区域进行重复测量或检核，确保成果可靠性。解析思路：本题考察RTK作业流程。解题要点是区分基准站和流动站，并强调“获取固定解”这一RTK作业的核心标志。3.答案：1.观测前：检查仪器电源、脚架稳固性、对中整平情况。2.观测中：严格按规范时间观测，保持仪器静止，不得随意开关机，注意保护天线不被触碰。3.记录：及时、准确、规范地填写观测手簿，确保天线高量取准确。4.环境：避开强电磁干扰源、避开多路径效应严重的区域。5.安全：注意人身及仪器安全。解析思路：本题考察外业作业规范。解题要点应围绕“准备（整平/电源）”、“过程（静止/记录）”、“环境（避障）”和“安全”四个维度展开。五、综合案例分析题1.答案：该选点位置存在两个主要问题：1.多路径效应严重：选在桥梁上且位于大树阴影下，树木和桥梁结构会对GPS卫星信号产生反射，形成多路径效应，导致观测数据含有非信号源的干扰，严重影响定位精度。2.信号遮挡：树木会遮挡低高度角的卫星信号，导致有效观测卫星数量不足，影响解算精度。解析思路：本题考察对GPS作业环境选择的理解。解题要点在于识别“树木阴影”导致的多路径效应和遮挡问题，以及“震动”对仪器稳定性的潜在影响（虽然主要问题在信号干扰）。2.答案：可能原因：1.环境干扰：如经过大车产生震动影响仪器稳定，或周围有高大建筑物