GPS測量技術(shù)與應(yīng)用

張福榮 ，任職于 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 ， 教授 ，現(xiàn)為陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院測繪工程系主任。長期從事一線的 工程測量教學(xué)工作。曾主編出版了《GPS測量技術(shù)與應(yīng)用 》及《工程測量技術(shù)與應(yīng)用》等教材，其中《工程測量技術(shù)與應(yīng)用》有多家職業(yè)院校選用，獲得好評。曾獲省級教學(xué)成果特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，院級教學(xué)成果一等獎(jiǎng)3項(xiàng)。曾被陜西省總工會授予“五一巾幗標(biāo)兵”稱號。 2100433B

本教材打破傳統(tǒng)的學(xué)科體系，以行動體系構(gòu)建教材內(nèi)容，依據(jù)職業(yè)崗位能力、典型工作任務(wù)和工作流程按照項(xiàng)目、任務(wù)編寫，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)過程與生產(chǎn)過程對接。將職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、崗位規(guī)范、安全須知等內(nèi)容融入教材，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、崗位規(guī)范對接。教材主要包含了四個(gè)部分GNSS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，GPS定位測量方法與誤差分析，GPS測量技術(shù)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)采集，GPS測量數(shù)據(jù)處理。同時(shí)，同時(shí)加入實(shí)際生產(chǎn)案例構(gòu)建教材內(nèi)容體系，突出對學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。

本書主要內(nèi)容包括：衛(wèi)星定位技術(shù)發(fā)展及GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、GPS定位原理、GPS測量誤差的來源及其影響、坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)、GPS測量的設(shè)計(jì)與實(shí)施、GPS測量的設(shè)計(jì)與實(shí)施、GPS測量數(shù)據(jù)處理、GPS實(shí)時(shí)動態(tài)定位原理、GPS技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。通過本課程的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生使用GPS進(jìn)行各種大、中型工程勘測、大地控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、地形地籍碎部測量和工程施工放樣能力，對培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)和崗位能力具有重要作用。

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Global Positioning System)簡稱為GPS，它是利用人造衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號進(jìn)行導(dǎo)航、定位的系統(tǒng)。該系統(tǒng)由美國國防部于1973年開始組織研制，歷經(jīng)20年，耗資200多億美元，于1993年成功建成并投入使用。GPS的出現(xiàn)引起了測繪技術(shù)的一場革命，它可以高精度、全天候、快速測定地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)，使傳統(tǒng)的測量理論與方法產(chǎn)生了深刻的變革，促進(jìn)了測繪科學(xué)的現(xiàn)代化。2100433B

《GPS測量技術(shù)》是全國示范性高等職業(yè)院校建設(shè)教材，由重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院組織編寫，是高職高專工程測量技術(shù)專業(yè)主干課程教材。全書共十個(gè)學(xué)習(xí)情境，第一學(xué)習(xí)情境主要介紹了GPS的建立過程和組成概況；第二學(xué)習(xí)情境介紹了坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)；第三學(xué)習(xí)情境介紹GPS衛(wèi)星的星歷和坐標(biāo)計(jì)算；第四學(xué)習(xí)情境介紹電磁波傳播和GPS衛(wèi)星的信號；第五學(xué)習(xí)情境介紹GPS定位原理；第六學(xué)習(xí)情境介紹GPS測量的誤差分析；第七學(xué)習(xí)情境介紹GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)、作業(yè)計(jì)劃、觀測和數(shù)據(jù)處理的方法及要求；第八學(xué)習(xí)情境介紹GPS的應(yīng)用領(lǐng)域；第九學(xué)習(xí)情境介紹GPS工程項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)的方法和要求；第十學(xué)習(xí)情境介紹了GPS控制測量工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的方法和要求。其中的第二、三、四學(xué)習(xí)情境為基礎(chǔ)知識不全面的讀者掃清了掌握GPS測量技術(shù)的障礙。全書融理論教學(xué)和實(shí)踐技能訓(xùn)練于一體，重在能力培養(yǎng)，應(yīng)用性強(qiáng)。

《GPS測量技術(shù)》可作為高職高專院校工程測量技術(shù)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)教材，也可作為成人教育GPS培訓(xùn)教材和從事GPS測量工作的技術(shù)人員學(xué)習(xí)GPS測量技術(shù)、提高GPS測量工作能力的參考書。

學(xué)習(xí)情境1 GPS測量概論

子情境1 GPS的組成概況

子情境2 美國政府的限制性政策

子情境3 GPS的重大發(fā)展

子情境4 其他衛(wèi)星定位系統(tǒng)

知識技能訓(xùn)練

學(xué)習(xí)情境2 GPS定位的坐標(biāo)系統(tǒng)與時(shí)間系統(tǒng)

子情境1 坐標(biāo)系統(tǒng)的類型

子情境2 天球坐標(biāo)系

子情境3 協(xié)議地球坐標(biāo)系

子情境4 大地測量基準(zhǔn)及其轉(zhuǎn)換

子情境5 時(shí)間系統(tǒng)

知識技能訓(xùn)練

學(xué)習(xí)情境3 衛(wèi)星運(yùn)動與GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)計(jì)算

子情境1 衛(wèi)星的無攝運(yùn)動

子情境2 衛(wèi)星的受攝運(yùn)動

子情境3 GPS衛(wèi)星的星歷

子情境4 GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)計(jì)算

知識技能訓(xùn)練

學(xué)習(xí)情境4 電磁波的傳播與GPS衛(wèi)星的信號

子情境1 電磁波傳播的基本概念

子情境2 大氣層對電磁波傳播的影響

子情境3 GPS衛(wèi)星的測距碼信號

子情境4 GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航電文

知識技能訓(xùn)練

學(xué)習(xí)情境5 GPS定位原理

子情境1 GPS定位的方法與觀測量

子情境2 觀測方程及其線性化

子情境3 動態(tài)絕對定位原理

子情境4 靜態(tài)絕對定位原理

子情境5 相對定位原理

子情境6 差分定位

子情境7 GPS測速與測時(shí)簡介

知識技能訓(xùn)練

學(xué)習(xí)情境6 GPS誤差分析

子情境1 GPS定位的誤差分類

子情境2 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差

子情境3 衛(wèi)星信號的傳播誤差

子情境4 與接收設(shè)備有關(guān)的誤差

子情境5 其他誤差影響

子情境6 觀測衛(wèi)星的幾何分布對絕對定位精度的影響

知識技能訓(xùn)練

學(xué)習(xí)情境7 GPS施測與數(shù)據(jù)處理

子情境1 GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)

子情境2 GPS網(wǎng)的選點(diǎn)與標(biāo)石埋設(shè)

子情境3 靜態(tài)GPS接收機(jī)

子情境4 外業(yè)觀測工作

子情境5 GPS測量的數(shù)據(jù)處理

子情境6 數(shù)據(jù)處理軟件

知識技能訓(xùn)練

學(xué)習(xí)情境8 GPS測量技術(shù)的應(yīng)用

子情境1 GPS在大地測量及控制測量中的應(yīng)用

子情境2 GPS在工程測量中的應(yīng)用

子情境3 GPS在變形監(jiān)測中的應(yīng)用

子情境4 GPS在地形測量中的應(yīng)用

子情境5 GPS在其他方面的應(yīng)用

知識技能訓(xùn)練

學(xué)習(xí)情境9 GPS控制測量工程項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)

學(xué)習(xí)情境10 GPS控制測量工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)

附錄

附錄1 年積日計(jì)算表

附錄2 GPS點(diǎn)之記

附錄3 GPS點(diǎn)環(huán)視圖

附錄4 GPS點(diǎn)標(biāo)石類型與埋設(shè)要求

附錄5 GPS外業(yè)觀測手簿

參考文獻(xiàn)

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