目录 I

概述 1

第一章 GPS 定位原理概述........................................................................................................................2

第 1 节GPS 的组成..........................................................................................................................2

第 2 节GPS 信号...............................................................................................................................2

第 3 节SPS 和PPS...........................................................................................................................3

第 4 节GPS 定位的常用观测值....................................................................................................3

第 5 节GPS 定位的误差源.............................................................................................................3

第 6 节GPS 定位方法......................................................................................................................4

第二章 坐 标 系 基准和坐标系统............................................................................................................7

第 1 节地球的形状 ..........................................................................................................................7

一 地球的自然表面 ............................................................................................................7

二 地球的质量和重力 .......................................................................................................7

三 大地水准面.....................................................................................................................7

四 参考椭球 .........................................................................................................................7

五 投影 .................................................................................................................................7

第 2 节坐标系统 ...............................................................................................................................7

一 坐标系的分类 ................................................................................................................7

二 基准 .................................................................................................................................8

三 坐标系变换与基准变换...............................................................................................8

四 GPS 测量中常用的坐标系统................................................................................... 11

第三章 GPS 静态定位在测量中的应用...............................................................................................15

第 1 节GPS 静态定位在测量中的应用....................................................................................15

第 2 节布设 GPS 基线向量网的工作步骤...............................................................................15

一 测前工作 .......................................................................................................................15

二 测量实施 .......................................................................................................................16

三 测后工作 .......................................................................................................................17

第四章 技 术 设 计 .......................................................................................................................................19

第 1 节技术设计的作用................................................................................................................19

第 2 节技术设计的内容................................................................................................................19

第五章 布 网 方 法 .......................................................................................................................................21

第 1 节GPS 基线向量网的等级..................................................................................................21

第 2 节GPS 基线向量网的布网形式.........................................................................................21

一 跟踪站式 .......................................................................................................................22

二 会战式............................................................................................................................22

三 多基准站式...................................................................................................................22

四 同步图形扩展式 ..........................................................................................................23

五 单基准站式...................................................................................................................24

第 3 节采用同步图形扩展的布网形式布设 GPS 基线向量网时的观测作业方式........24

ii

一点连式 ............................................................................................................................25

二 边连式 ............................................................................................................................25

三 网连式 ............................................................................................................................26

四 混连式 ............................................................................................................................26

第 4 节布设 GPS 基线向量网时的设计指标.......................................................................... 26

一 效率指标........................................................................................................................27

二 可靠性指标...................................................................................................................27

三 精度指标........................................................................................................................28

第 5 节GPS 网的设计准则.......................................................................................................... 28

一 出发点 ............................................................................................................................28

二 GPS 网布网作业准则.................................................................................................28

第六章 GPS 基线解算..............................................................................................................................30

第 1 节GPS 基线解算的基本原理............................................................................................. 30

一 观测值 ............................................................................................................................30

二 基线解算 平差......................................................................................................30

第 2 节GPS 基线解算的分类...................................................................................................... 32

一 单基线解算...................................................................................................................32

二 多基线解........................................................................................................................32

第 3 节基线解算阶段的质量控制............................................................................................. 33

一 质量控制指标及其应用 .............................................................................................33

二 应用 ...............................................................................................................................35

第 4 节影响 GPS 基线解算结果的几个因素及其应对方法............................................... 35

一 影响 GPS 基线解算结果的几个因素.....................................................................35

二 影响 GPS 基线解算结果因素的判别及应对措施...............................................36

第 5 节GPS 基线解算的过程...................................................................................................... 41

第七章 GPS 基线向量网平差.................................................................................................................43

第 1 节GPS 网平差的分类.......................................................................................................... 43

一 三维平差和二维平差 .................................................................................................43

二 无约束平差 约束平差和联合平差.......................................................................43

第 2 节GPS 网平差原理............................................................................................................... 44

一 三维无约束平差 ..........................................................................................................44

二 三维联合平差...............................................................................................................46

三 二维联合平差...............................................................................................................46

第 3 节GPS 网平差的过程.......................................................................................................... 46

一 提取基线向量 构建GPS 基线向量网.................................................................47

二 三维无约束平差 ..........................................................................................................47

三 约束平差/联合平差.....................................................................................................47

四 质量分析与控制 ..........................................................................................................47

第 4 节GPS 网平差中起算数据的检验.................................................................................... 48

一 方差检验法...................................................................................................................48

二 符合路线法...................................................................................................................48

三 检查点法........................................................................................................................48

第八章 GPS 高程......................................................................................................................................51

第 1 节高程系统 ............................................................................................................................ 51

一 大地高系统...................................................................................................................51

二 正高系统........................................................................................................................51

iii

三 正常高............................................................................................................................51

四 高程系统之间的转换关系........................................................................................52

第 2 节GPS 高程的方法...............................................................................................................52

一 等值线图法...................................................................................................................52

二 地球模型法...................................................................................................................53

三 高程拟合法...................................................................................................................53

第九章 技 术 总 结 .......................................................................................................................................57

第 1 节技术总结的作用................................................................................................................57

第 2 节技术总结的内容................................................................................................................57

附录 61

第 1 节RINEX 格式.......................................................................................................................61

第 2 节GPSURVEY 软件使用........................................................................................................82

一 GPSurvey 软件概述....................................................................................................82

二 建立项目 .......................................................................................................................87

三 数据传输 .......................................................................................................................89

四 基线解算 .......................................................................................................................92

五 基线向量网平差 TRIMNET PLUS ...................................................................98