广东交通职业技术学院教案用纸 课程 测 量 学 授 课 班级   周次  课次   日期   课题 电子水准仪、GPS简介  教学 目的 使学生对电子数字水准仪及GPS这两种新仪器的原理及使用方法有所了解。  重点 难点 GPS的静态定位、动态定位的概念  教具 常规教具  作业   课后 小结 对于复杂的现代尖端技术，要注意把原理讲得简单化、通俗化，才能引起学生进一步进行学习和研究的兴趣。  教学内容（含理论联系实际）、时间分配与教学方法设计   时间分配饼图：  教学方法设计： 在讲授电子数字水准仪的构造及使用时，要注意与光学水准仪进行比较；在讲授GPS时，要从GPS系统产生的历史原因入手，分别介绍系统的组成、定位的简单数学原理；再讲解目前广泛用于控制测量的后处理定位测量方法及实时动态定位（RTK）测量方法。  复习：全站仪的使用——测角、测边、测坐标及放样点位功能。 第十章 GPS及电子水准仪简介 电子水准仪 1．仪器——水准仪的外观如下图，尺子则采用条形码尺。  2．使用特点 （1）操作简便，作业效率高，自动读数，无疲劳操作。 （2）能自动存储数据，与电脑进行数据通讯。 3．工作原理 观测时，标尺上的条形码由望远镜接收后，控测器将采集到的标尺编码光信号转换成电信号，并与仪器内部存储的标尺编码信号进行比较，若两者信号相同，则读数可以确定。 GPS的定义及历史 1．定义 全球定位系统GPS（Global Position System）,是一种可以授时和测距的空间交会定点的导航系统,可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置，三维速度和时间信息。 2．GPS的产生与发展——由TRANSIT到GPS 1957年10月第一颗人造地球卫星上天，天基电子导航应运而生 美国1964年建成子午卫星导航定位系统(TRANSIT)。 美国从1973年开始筹建全球定位系统， 1994年全部建成，投入使用。 GPS的组成 1．空间部分。由21颗工作卫星和3颗备用卫星。 2．地面控制部分。其由1个主控站，5个监控站和3个注入站组成。 3．用户接收机部分。GPS接收机的基本类型分导航型和大地型。大地型接收机又分单频型（L1）和双频型（L1，L2）。 GPS定位方法分类 1．定位方法的分类 （1）绝对定位——确定观测点在WGS-84系中的坐标，即绝对位置。 （2）相对定位——确定观测点在国家或地方独立坐标系中的坐标，即相对位置。 后处理定位 相对定位 静态（相对）定位 动态（相对）定位 实时动态定位（RTK） 四．GPS的后处理定位方法 目前在工程中，广泛应用的是相对定位模式。其后处理定位方法有：静态定位和动态定位。 1．静态相对定位 方法：将几台GPS接收机安置在基线端点上，保持固定不动，同步观测4颗以上卫星。可观测数个时段，每时段观测十几分钟至1小时左右。最后将观测数据输入计算机，经软件解算得各点坐标。 用途：是精度最高的作业模式。主要用于大地测量、控制测量、变形测量、工程测量。 精度：可达到（5mm+1ppm） 2．动态相对定位 方法：先建立一个基准站，并在其上安置接收机连续观测可见卫星，另一台接收机在第1点静止观测数分钟后，在其他点依次观测数秒。最后将观测数据输入计算机，经软件解算得各点坐标。动态相对定位的作业范围一般不能超过15km。 用途：适用于精度要求不高的碎部测量。 精度：可达到（10~20mm+1ppm）   图一：静态相对定位模式 图二：动态相对定位模式 五．GPS实时动态定位（RTK）方法 1．RTK工作原理及方法 与动态相对定位方法相比，定位模式相同，仅要在基准站和流动站间增加一套数据链，实现各点坐标的实时计算、实时输出。  2．RTK用途 适用于精度要求不高的施工放样及碎部测量。 3．作业范围：目前一般为10km左右。 4．精度：可达到（10~20mm+1ppm）