第五章G形卫星定位网技术设计习题 (习题1》 GPS测量定位的技术设计包括哪些内容？ (习题2) 为什么要对GS控制网的精度，密度及基准进行设计？并说明各自的作 用。 (习题3) 试述GPS控制网图形设计源则，并说明GPS控制网优化设计的目的和作 用。 (习题) GPS测量定位技术设计及技术总结包括那些内容？。， 《习题5) 试比较常规控制测量与S控制测量的优缺点。 (习题6) 试连GS网参数计算方法，并分析GS网站址设计源 则。 习题7) 试述GS网布设核式与特征，并分析说明各种械式适用条 件。 (习题8》 试述GS观测蜗要设计内容，并详细说明各项设计基本方 法。 (习题9) 试说明GS在控制测量中的应用前景。 (习题10) 试论述GS测量技术应用于精密工程测量的优缺 点。 习题11)
第五章 GPS 卫星定位网技术设计习题 〈习题 1〉 GPS 测量定位的技术设计包括哪些内容? 〈习题 2〉 为什么要对 GPS 控制网的精度、密度及基准进行设计?并说明各自的作 用。 〈习题 3〉 试述 GPS 控制网图形设计原则，并说明 GPS 控制网优化设计的目的和作 用。 〈习题 4〉 GPS 测量定位技术设计及技术总结包括那些内容?。 〈习题 5〉 试比较常规控制测量与 GPS 控制测量的优缺点。 〈习题 6〉 试述 GPS 网参数计算方法，并分析 GPS 网站址设计原 则。 〈习题 7〉 试述 GPS 网布设模式与特征，并分析说明各种模式适用条 件。 〈习题 8〉 试述 GPS 观测纲要设计内容，并详细说明各项设计基本方 法。 〈习题 9〉 试说明 GPS 在控制测量中的应用前景。 〈习题 10〉 试论述 GPS 测量技术应用于精密工程测量的优缺 点。 〈习题 11〉
你认为GS测量技术应用于变形监测中应注意影些月 题？
你认为 GPS 测量技术应用于变形监测中应注意哪些问 题?
第大章G的卫星定位网技术设计答案 习恩一参考答案 主要有以下内容： GS拉制网的精度，密度设计： GS控制网的基准《位置及尺度基准)设计： G5控制网的网形设计. 习题二参考答案： 总言之：因为GPS控制网的促化设计是实鞋GPS测量的基础性工作，也线是在网的精度 性、可章性和经济性方面，寻求G5控制网设计的最佳方案，而根据G5测量特点分析可知， GS网需要以一个点的坐标为定位基准，而此点的定位精度高低直接影响到网中各基线向量 的精度和网的最终精度。月封由于GS网的尺度含有系统误差以及问地面网的尺度区配问 题，所以有必要提供精度较高的外都尺度基准。又由于G5网的精度与网的几何图形结构无 关，且与观测权相关甚小，面影响精度的主要因素是网中各点发出基线的数目及基线的权库。 因此而提出了GS网形结构强度的促化设计的概念，讨论增加的基线数目，时段数，点数对 G5网精度、可靠性、经济效丝的影响。同时经典控制网中的三类优化设计，即网的加密和 改进门思，对GP5网来说。也就意味着网中增加一些点和观测基线，故仍可将其归结为对图 形结构强度的优化设计。 意义： 1由于测量目的的不月，具体要求也会有很大的区别，在国标中将G飞按其精皮划分为 六个精度级别。而正因为实际测量时的目的、趋于方向的不同，精度要求就有所不同，所以 需要根据具体测量的情况、要求来选择精度，也就是要对GS控制网的精度设计。 2度设计的必要性是与精度设计的必要性一样的，是要根据具体的任务、服务对象和要 求，具体实现对点的布设的，同样密度设计尤其必要性。 3GS测量获得的GS基线向量，它属于S-84坐标系的三操坐标，而实际我们需要 的是国家坐标系和地方验立坐标系的坐标，所以在GS网的技术设计中，必领明确GS成果 所采用的坐标系统和起算数据，即明确C5网所采用的基线即基准设计。 (准设计又包括：位置基流、尺度基准和方位基准。 ①S基线向量解算中作为位置基准的固定点误差是引起基线误差的一个重要因素，使 用测量时获得的单点定位值作为起算坐标，由于其误差可达到数十米以上，所以选用不同点
第六章 GPS 卫星定位网技术设计答案 习题一参考答案: 主要有以下内容： GPS 控制网的精度、密度设计； GPS 控制网的基准（位置及尺度基准）设计； GPS 控制网的网形设计。 习题二参考答案: 总言之：因为 GPS 控制网的优化设计是实施 GPS 测量的基础性工作，也就是在网的精度 性、可靠性和经济性方面，寻求 GPS 控制网设计的最佳方案，而根据 GPS 测量特点分析可知， GPS 网需要以一个点的坐标为定位基准，而此点的定位精度高低直接影响到网中各基线向量 的精度和网的最终精度。同时由于 GPS 网的尺度含有系统误差以及同地面网的尺度匹配问 题，所以有必要提供精度较高的外部尺度基准。又由于 GPS 网的精度与网的几何图形结构无 关，且与观测权相关甚小，而影响精度的主要因素是网中各点发出基线的数目及基线的权阵。 因此而提出了 GPS 网形结构强度的优化设计的概念，讨论增加的基线数目、时段数、点数对 GPS 网精度、可靠性、经济效益的影响。同时经典控制网中的三类优化设计，即网的加密和 改进问题，对 GPS 网来说，也就意味着网中增加一些点和观测基线，故仍可将其归结为对图 形结构强度的优化设计。 意义： 1.由于测量目的的不同，具体要求也会有很大的区别，在国标中将 GPS 按其精度划分为 六个精度级别。而正因为实际测量时的目的、趋于方向的不同，精度要求就有所不同，所以 需要根据具体测量的情况、要求来选择精度，也就是要对 GPS 控制网的精度设计。 2.度设计的必要性是与精度设计的必要性一样的，是要根据具体的任务、服务对象和要 求，具体实现对 GPS 点的布设的，同样密度设计尤其必要性。 3.GPS 测量获得的 GPS 基线向量，它属于 WGS-84 坐标系的三维坐标，而实际我们需要 的是国家坐标系和地方独立坐标系的坐标。所以在 GPS 网的技术设计中，必须明确 GPS 成果 所采用的坐标系统和起算数据，即明确 GPS 网所采用的基线即基准设计。 （准设计又包括：位置基准、尺度基准和方位基准。 ①GPS 基线向量解算中作为位置基准的固定点误差是引起基线误差的一个重要因素，使 用测量时获得的单点定位值作为起算坐标，由于其误差可达到数十米以上，所以选用不同点
的单点定位坐标植作为固定点时，引起的基线向量差可达数图米，因此。多類对树的位置基 准进行优化： ②尽管GS观测量本身己含有尺度信息，但由于GS网的尺度含有系统误差，所以还需 要提供外邻尺度基准，) 习题三参考答案： GPS网的基准设计厚则： 1》.大中城市GP5控制网应与用近的国家控制点联测3个以上。小城市或工程控制可以 联测23个点。 2),对G料内重合的高等级围家点或星城市等级控制网点，除表知点连结图形观测外， 对它们也要适当地构成长边图形。 3》.联测高程点：测的高程点需均匀分布干网中，对丘陵或山区联测高程点应按高程拟 合曲面的要求进行布议，具体联测宜采用不低于四等水难或与其精度相等的方法进行， 4),基准可常性与可用性检核 习题四参考答案： GS测量定位技术设计的内容： 1.GPS控制网的精度设计 2GPS网的密度设计(GPS控制网的网形设计)1 3G5控制网的基准设计（位置、方位、尺度基准的设计）： 技术总结包括的内容 包括外业和内业两都分： 外业内容： 1测区极其位置。自然地理条件与气候特点，交通、通讯及供电等情况。 2任务米源、项目名称，测区已、有测量成果情况，木次施测的目的及基本精度要求， 3随工单位，施测起讫时间，技术依据，作业人员的数量及其技术情况。 4作业仪器类型、精度、桧单及应用情况。 5点位观测质量的评价，埋石与重合点情况。 6联测方法、完成各级点数量、补测与重测的情况以及作业中存在的问题说明。 7.外业观测数据质量分析与野外数据检核情况。 内业内容： 1,数据处理方案，所采用的软件，星历、起算数据，坐标系统。以及无约束、约束平差
的单点定位坐标值作为固定点时，引起的基线向量差可达数厘米。因此。必须对网的位置基 准进行优化。 ②尽管 GPS 观测量本身已含有尺度信息，但由于 GPS 网的尺度含有系统误差，所以还需 要提供外部尺度基准。） 习题三参考答案: GPS 网的基准设计原则： 1).大中城市 GPS 控制网应与附近的国家控制点联测 3 个以上。小城市或工程控制可以 联测 2~3 个点。 2).对 GPS 网内重合的高等级国家点或原城市等级控制网点，除未知点连结图形观测外， 对它们也要适当地构成长边图形。 3).联测高程点：测的高程点需均匀分布于网中，对丘陵或山区联测高程点应按高程拟 合曲面的要求进行布设。具体联测宜采用不低于四等水难或与其精度相等的方法进行。 4).基准可靠性与可用性检核 习题四参考答案: GPS 测量定位技术设计的内容： 1.GPS 控制网的精度设计； 2.GPS 网的密度设计（GPS 控制网的网形设计）； 3.GPS 控制网的基准设计（位置、方位、尺度基准的设计）； 技术总结包括的内容： 包括外业和内业两部分： 外业内容： 1.测区极其位置，自然地理条件与气候特点，交通、通讯及供电等情况。 2.任务来源、项目名称，测区已、有测量成果情况，本次施测的目的及基本精度要求。 3.施工单位，施测起讫时间，技术依据，作业人员的数量及其技术情况。 4.作业仪器类型、精度、检验及应用情况。 5.点位观测质量的评价，埋石与重合点情况。 6.联测方法、完成各级点数量、补测与重测的情况以及作业中存在的问题说明。 7.外业观测数据质量分析与野外数据检核情况。 内业内容： 1.数据处理方案，所采用的软件、星历、起算数据、坐标系统，以及无约束、约束平差
情况。 2误差检测及相关参数与平差结果的精度估计等： 3上交成果中肖存在的问题和需要说明的其他问题、建议或改进意见。 4综合附表与附图。 习题五参考答案 常规控测量布设的大地网缺点：精度不均匀，系统误差较大，花费时阿、人员较多， 工作效率比较低。 5控制测量具有的优点：速度快、费用低、方法灵话多样和操作简便，精度高。 习题六参考答案： 按R、Asny提出的观测时段数计算公式：cm?/N 式中：©为观测时段数：n为网点数：■为每点设站次数：N为接牧机数。在G5网中： 总基线数： 您要基线数： 鞋立基线数： 多余基线数： GPS网站址设计原则： ①观测点祝野开间，屑围障得物高度角>10150 ②点位应远离大功率无线电发射源，（如电视台、微波站等）其距离不小于00如：远离 高压输电战，其距离不得小于50如。以避免电碱场对G巧信号的干扰. ③点位应选在交通方便，有利于其他观测手段扩充与联系的地方。 ④点位附近地方不应有大面积水城或不应有强烈干扰信号接收的物体，以减少多路轻效 应的影响。 回当利用旧点时，应对旧点的稳定性、完好性，以及规标是否安全可用性作一检查，符 合要求方可利用。 @GPS点与方位点距离>300m: 习思七参考答案 点连式：点连式是指相邻同步图形之间仅有一个公共点的连接。以这种方式布点所构成 的图形几何强度很喝。设有成极少有非图形闭合条件，一般不单鞋使用。适用于经典大地测 量。 边连式：边连式是指同步图形之间由一条公共基线连接。这种布网方案，网的几柯强度
情况。 2.误差检测及相关参数与平差结果的精度估计等。 3.上交成果中尚存在的问题和需要说明的其他问题、建议或改进意见。 4.综合附表与附图。 习题五参考答案: 常规控制测量布设的大地网缺点：精度不均匀，系统误差较大，花费时间、人员较多， 工作效率比较低。 GPS 控制测量具有的优点：速度快、费用低、方法灵活多样和操作简便，精度高。 习题六参考答案: 按 R、A sany 提出的观测时段数计算公式：c=n?m/N 式中：c 为观测时段数；n 为网点数；m 为每点设站次数；N 为接收机数。在 GPS 网中： 总基线数： 必要基线数： 独立基线数： 多余基线数： GPS 网站址设计原则： ①观测点视野开阔，周围障碍物高度角>10~15 0 ②点位应远离大功率无线电发射源，（如电视台、微波站等）其距离不小于 200m；远离 高压输电线，其距离不得小于 50m。以避免电磁场对 GPS 信号的干扰。 ③点位应选在交通方便，有利于其他观测手段扩充与联系的地方。 ④点位附近地方不应有大面积水域或不应有强烈干扰信号接收的物体，以减少多路径效 应的影响。 ⑤当利用旧点时，应对旧点的稳定性、完好性，以及规标是否安全可用性作一检查，符 合要求方可利用。 ⑥GPS 点与方位点距离>300m。 习题七参考答案: 点连式：点连式是指相邻同步图形之间仅有一个公共点的连接。以这种方式布点所构成 的图形几何强度很弱，设有或极少有非图形闭合条件，一般不单独使用。适用于经典大地测 量。 边连式：边连式是指同步图形之间由一条公共基线连接。这种布网方案，网的几何强度
较高有较多的复测边和非月步图形闭合条件。在相同的仪器台数条件下，观测时段数将比点 连式大大增加，边连式布料几何强度和可靠性均优于点连式，适用于经典大地测量。 网连式：网连式是指相忽同步图形之间有两个以上的公共点相连接，这种方式雷要4 台以上的接收器。这种密集的布图方法，它的几何强度和可常性指标是相当高的。但花贵的 经费和时问较多，一般仅适于较高精度的控制测量， 边点湿合连接式：边点连接混合式是指把点莲式和边连式有机的结合起来，组成GS 网，既能保证网的几何强度，提高网的可章指标，又能减少外业工作量。降低成本，是一种 较为理想的布网方法。适用于经典大地测量， 导线网形连接（环形图）：将同步图形布设为直伸状形，如导线结构式的GS网，各鞋 立边应组成封闲状，形成季同步图形，用以校核G5点的可靠性。适用于精度较低的GS 布网，该布网方法也可与点连式结合起来布设， 星形布设星形图的几何图形简单，其直接观测边间不构成任何闭合图形，所以其检查 与发现相差的能力比点连式差，但这种布网只需要2台仅器量可以作业。由于方法简便，作 业速度快，星型布网广泛的应用于精度较低的工程测量、地质、地球物理测点测量，地箱测 量和碎部测量等。 习思八参考答案： 观测计划的主要内容： 1.编制S卫星的可预报图：在高度角>15的限制下，输入测区中心某一站点的概略 坐标，输入日期和时间，应使用不超过0天的星历文件，即可编制G5卫屋的可见性预报 图. 2.选择卫星的几刺图形强度：在5定位中，所测卫星与观测站所组成的几何图形， 其强度因子可用空何位置因子(P?)来代表，无论是绝对定位还是相对定位。该植都不应 大于6 3,选择最佳的观测时段，在卫星数有四颗且分布均匀，0P的值小于8的时段就是最 佳时段 4,观测区城的设计与划分，当G5网的点数较多，网的规核较大，而参加观测的接收 机数量有限，交通和通说不便时，可实行分区观测。为了增加网的竖体性，提高网的精度， 相邻分区应设置公共观测点，且公共点数量不得小于3个。 5,编排作业调度：作业组在观测前应根据测区的地形、交通状况、网的大小，精度的 高低，仪器的数量、G5网设计、卫星的预报表和测区的天时，地理环境等编排作业调度表
较高有较多的复测边和非同步图形闭合条件。在相同的仪器台数条件下，观测时段数将比点 连式大大增加。边连式布网几何强度和可靠性均优于点连式，适用于经典大地测量。 网连式：网连式是指相邻同步图形之间有两个以上的公共点相连接，这种方式需要 4 台以上的接收器。这种密集的布图方法，它的几何强度和可靠性指标是相当高的，但花费的 经费和时间较多，一般仅适于较高精度的控制测量。 边点混合连接式：边点连接混合式是指把点连式和边连式有机的结合起来，组成 GPS 网，既能保证网的几何强度，提高网的可靠指标，又能减少外业工作量，降低成本，是一种 较为理想的布网方法。适用于经典大地测量。 导线网形连接（环形图）：将同步图形布设为直伸状形，如导线结构式的 GPS 网，各独 立边应组成封闭状，形成非同步图形，用以检核 GPS 点的可靠性。适用于精度较低的 GPS 布网，该布网方法也可与点连式结合起来布设。 星形布设：星形图的几何图形简单，其直接观测边间不构成任何闭合图形，所以其检查 与发现相差的能力比点连式差，但这种布网只需要 2 台仪器就可以作业。由于方法简便，作 业速度快，星型布网广泛的应用于精度较低的工程测量、地质、地球物理测点测量，地籍测 量和碎部测量等。 习题八参考答案: 观测计划的主要内容： 1．编制 GPS 卫星的可预报图：在高度角>15 的限制下，输入测区中心某一站点的概略 坐标，输入日期和时间，应使用不超过 20 天的星历文件，即可编制 GPS 卫星的可见性预报 图。 2．选择卫星的几何图形强度：在 GPS 定位中，所测卫星与观测站所组成的几何图形， 其强度因子可用空间位置因子（PDOP）来代表，无论是绝对定位还是相对定位。该值都不应 大于 6 3．选择最佳的观测时段，在卫星数有四颗且分布均匀，PDOP 的值小于 6 的时段就是最 佳时段 4．观测区域的设计与划分：当 GPS 网的点数较多，网的规模较大，而参加观测的接收 机数量有限，交通和通讯不便时，可实行分区观测。为了增加网的整体性，提高网的精度， 相邻分区应设置公共观测点，且公共点数量不得小于 3 个。 5．编排作业调度：作业组在观测前应根据测区的地形、交通状况、网的大小、精度的 高低、仪器的数量、GPS 网设计、卫星的预报表和测区的天时、地理环境等编排作业调度表
以提高工业效益。作业调度表应包括观测时段，测站号、测站名称及接收机号等。 6.当作业仪器台数，观测时段数及点数较多时，在每天出测前采用G作业测量通知 单进行调度可能会更好一些。 习题九参考答案： 1.静态应用 (1》建立地球空间框果： 2)监测地球功力系统-白转、版块运动、潮沙、海面地形： 3)大地测量定位： (4)精密工程测量与变形监测： 工程测量定位放样： (6)精密授时服务： )气象信息测量：… 2动态应用 (》导杭定位-一航天、航空、航海、陆地交通： 2)航空摄影测量： (3)地理信息数据采集： (4)凌老、时间与速度测量： 5)精雏农业： 6)资源管理1 8)科学考黎： (T)能游探险： 习圈十参考答案： 优点：一些精密工程测量例如：隧道贯通控制测量，利川常规测量方法时，由于要保证 控制点间的通棍，测量工作就会变的根复杂，面运用G图就不必考虑这问题了，而且GS 本身定位精度高、工作时阿短。 缺点：精密工程测量的精度要求以毫米级乃至亚毫米领精度为目标的测量工作，虽然 GS的精度己很高，国要达到亚套米级也有很多方面要注意，毕竟其定位中的误差有很多中， 改正时要考感的根多，有时只能考虑主要的误差影响。 习题十一参考答案： 首先，工程变形主要类型有：大现的变形，陆地建筑物的变形和沉陷、春上建筑物的沉
以提高工业效益。作业调度表应包括观测时段、测站号、测站名称及接收机号等。 6．当作业仪器台数，观测时段数及点数较多时，在每天出测前采用 GPS 作业测量通知 单进行调度可能会更好一些。 习题九参考答案: 1.静态应用 (1)建立地球空间框架； (2)监测地球动力系统-自转、板块运动、潮汐、海面地形…； (3)大地测量定位； (4)精密工程测量与变形监测； (5)工程测量定位放样； (6)精密授时服务； (7)气象信息测量；…… 2.动态应用 (1)导航定位----航天、航空、航海、陆地交通； (2)航空摄影测量； (3)地理信息数据采集； (4)姿态、时间与速度测量； (5)精细农业； (6)资源管理； (8)科学考察； (7)旅游探险； 习题十参考答案: 优点：一些精密工程测量例如：隧道贯通控制测量，利用常规测量方法时，由于要保证 控制点间的通视，测量工作就会变的很复杂，而运用 GPS 就不必考虑这问题了，而且 GPS 本身定位精度高、工作时间短。 缺点：精密工程测量的精度要求以毫米级乃至亚毫米级精度为目标的测量工作，虽然 GPS 的精度已很高，但要达到亚毫米级也有很多方面要注意，毕竟其定位中的误差有很多中， 改正时要考虑的很多，有时只能考虑主要的误差影响。 习题十一参考答案: 首先，工程变形主要类型有：大坝的变形、陆地建筑物的变形和沉陷、海上建筑物的沉
陷、赏源开采区的地面沉路等。 1.在大坝变形方面应挂意的刊恩：大现监测基准点应选两个，并分别位于大坝两岸，： 点位地质条件要好，点位要稳定且满足巧观测条件，而监测点应选五个， 2在地面沉降方面应注意的月题：由于地面在垂直位移时，我门最关心的是相对沉降 量，可以直接采用大地高程系统，而无需将巧测得的大地高程进行系统转换。 3在海上勘探平台沉降监测方面应注意的问题：削弱多路径效应等系统性误差的影响， 同时在内业数据处理中，应设法剂蜀卫星轨道的误差
陷、资源开采区的地面沉陷等。 1.在大坝变形方面应注意的问题：大坝监测基准点应选两个，并分别位于大坝两岸，。 点位地质条件要好，点位要稳定且满足 GPS 观测条件，而监测点应选五个。 2.在地面沉降方面应注意的问题：由于地面在垂直位移时，我们最关心的是相对沉降 量，，可以直接采用大地高程系统，而无需将 GPS 测得的大地高程进行系统转换。 3.在海上勘探平台沉降监测方面应注意的问题：削弱多路径效应等系统性误差的影响， 同时在内业数据处理中，应设法削弱卫星轨道的误差