控制测量与GPS

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1、七、控制测量题7-1建立平面控制网的方法有哪些？各有何优缺点？答：建立平面控制网的方法有三角测量法(含边角测量与交会定点)、导线测量法与GPS测量 法。三角测量法一一需要观测水平角，不需要测量边长或只需要测量少量的起算边长，光电测距 仪没有出现以前普遍使用；每个点观测的方向数比较多，对通视要求高，所以，三角点通常 选择在高山上，每个点都需要建立三角觇标，测量人员需要爬山，外业工作比较艰苦。导线测量法一一需要观测水平角与每条边长，不需要测量边长或只需要测量少量的起算边 长，光电测距仪没有出现以前，测边的工作量很大。导线布设比较灵活，只需要与前后点通 视即可，常用于城市控制网的加密，尤其是在建筑密

2、度比较大的城区测量时经常使用。GPS测量法一一不要求控制点之间相互通视，只要在没有障碍物遮挡天空卫星的点上 安置GPS，都可以快速准确地进行卫星数据采集。题7-2已知A，B，C三点的坐标列于下表，试计算边长AB，AC的水平距离D与坐标 方位角a，计算结果填入下表中。点名X坐标(m)y坐标(m)边长边长ACA44967.76623390.405=23.435DaC =59.766B44955.27023410.231(7,-122 13r 2L19& = 3%T 11 57.54C45022.86223367.244题7-3平面控制网的定位和定向至少需要一些什么起算数据？答：网内至少需要已知一个

3、点的平面坐标，已知一条边长的水平距离与方位角。当平面控制 网观测了至少一条边长时，可以不需要已知边长。题7-4导线的布设形式有哪些？导线测量的外业工作有哪些内容？答：导线的布设形式有闭合导线、附合导线与支导线。导线测量外业工作包括：踏勘选点、建立标志、测角与量边。题7-5在图7-19中，已知AB的坐标方位角，观测了图中四个水平角，试计算边长B -1，解： 写=197 15 2111 +90 29F 25ff -180s=107 44；切”= 10? 44f 52 -1O6, 16史-180”=34” OP 247=34 Or 24 +270e 52? 48 -ISO0题7-6附和导线与闭合导线

4、的计算有哪些不同？答：附合导线的角度闭合差为方位角闭合差，而闭合导线.有时为多边形内角和闭合差；附合=244J 29? 53导线的坐标增量闭合差是边长推算的端点坐标差减端点的已知坐标增量，而闭合导线的坐标 增量闭合差为各边长的x或y坐标增量之和。点的平面坐标。题7-7某闭合导线如图7-20所示，已知B点的平面坐标和AB边的坐标方位角，观测了图 中6个水平角和5条边长，试计算1，2, 3, 4改=37】9.7的2244.961 k”y； 1694536)3aB J.!T角Li知数据p (。)n(m)Ax (m)Av(m)v J (mList 1List 2List 3List 4List 5Li

5、st 60169. 761 17.023-121. 482355332.811834143593. 33359 1155.液9144117.4566667124. 46S14. 78723695123. 5S6-W062327. 7573673719. 798113.005132. 319127. 075654436. 879476943613. 1 136-172244. 961110. 9733333165. 682100. 087355-132. 03426262451. 33076-195. 503333331B4. 021-120. 6023462-111.166373237-10.

6、 2-13556293.2866667-0. 13445520750. 07716508242488. 1963213310. 3612812356. 1446233719. 7932241. 961题7-8某附合导线如图7-21所示，已知B , C两点的平面坐标和AB , CD边的坐标方位角，观测了图中5个水平角和4条水平距离，试使用fx-5800P程序PM3-1计算1，2, 3，4点的平面坐标。Y1(m)=2132.244Y2(m)=2281.100Y3(m)=2395.007X1(m)=3748.091X2(m)=3779.479X3(m)=3733.812题7-9计算图下图(a)所示测

7、角后方交会点P3的平面坐标。八、GPS测量题8-1 GPS有几颗工作卫星？距离地表的平均高度是多少？答:到1994年3月28日完成第24颗卫星的发射，其中的工作卫星21颗，备用卫星3颗， 目前在轨卫星数已超过32颗。卫星均匀分布在6个相对于赤道的倾角为55的近似圆形 轨道上，每个轨道上有4颗卫星运行，它们距地球表面的平均高度约为20200km。题8-2简要叙述GPS的定位原理？答：GPS采用空间测距交会原理进行定位。将GPS接收机安置在P点，通过接收卫星发射的测距码信号，在接收机时钟的控制下，可 以解出测距码从卫星传播到接收机的时间At，乘以光速c并加上卫星时钟与接收机时钟不 同步改正就可以计

8、算出卫星至接收机的空间距离p在测距时刻匕，接收机通过接收卫星S,的广播星历可以解算出Sj在WGS-84坐标系中的三维坐标丁.二）.则5；星与尸点的几何距离为= J（弓一 N （七一二）伪距观测方程为 0； = cAtiP + c（v； -vr ） = 4 = J（Xp -耳）2 + （* 一 y, ）2 + （勺 一 z, ）2同时锁定4颗卫星进行观测，得四颗卫星进行观测的伪距方程为Pp = oALlp +5；_ i、）=-L ）- L】，p - .】h ）+P? = rA* + C（vf_ 】T）= J（七-日）2- 马）2 ,Pp = cArcp - f（irc-1 r）= J（弓-a-）

9、2-11 -Jc）+t-p- -c）2Pp = CDP +C（V?- VT ）= J（Xp- Xq）2+ （yp -yD）2+（Zp-zD）2题83卫星广播星历包含什么信息？它的作用是什么？答:包含有描述卫星运动及其轨道的参数，可以解算出卫星在WGS-84坐标系中的三维坐标）,（x i、 y i、 z i ）,。题8-4为什么称接收机测得的工作卫星至接收机的距离为伪距？答：伪距是没有考虑大气电离层和对流层折射误差、星历误差的影响，它不是卫星距接收机 的真实距离题8-4测定地面一点在WGS-84坐标系中的坐标时，GPS接收机为什么要接收至少4颗 工作卫星的信号？答：因为伪距观测方程中有4个未知数

10、。题8-5 GPS由那些部分组成，简要叙述各部分的功能和作用。答：工作卫星、地面监控系统和用户设备三部分组成。工作卫星一一发射广播星历。地面监控系统一一包括1个主控站、3个注入站和5个监测站。监测站对GPS卫星信号的连续观测，搜集当地的气象数据，观测数据经计算机处 理后传送到主控站。主控站一一协调和管理所有地面监控系统；推算编制各卫星的星历、卫星钟差和大气层 的修正参数，并将这些数据传送到注入站；提供时间基准并送到注入站；调整偏离轨道的卫 星，使之沿预定的轨道运行；启动备用卫星，以替换失效的工作卫星。注入站将主控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和其它控制指令等，注入 到相应卫星的存储器中

11、，并监测注入信息的正确性。用户设备GPS接收机和相应的数据处理软件。* 题8-6载波相位相对定位的单差法和双差法各可以消除什么误差？答：单差法消除了卫星钟差改正数v T，双差法可以消除基线端点两台接收机的相对钟差 改正数v t1 - v t2。题8-7什么是同步观测？什么是卫星高度角？什么是几何图形强度因子DPOP？答：同步观测一一两台或以上GPS接收机对同一颗卫星进行同步观测。高度角一一卫星与接收机天线的连线相对水平面的夹角称卫星高度角，卫星高度角太 小时不能进行观测。几何图形强度因子一一反映一组卫星与测站所构成的几何图形形状与定位精度关系的 数值，它的大小与观测卫星高度角的大小以及观测卫星在空间的几何分布有关。XP(m)=2774.716YP(m)=5604.213题8-10计算下图(b)所示前方交会点P1的平面坐标。Iblaljr-jr-?wm7XP(m)=2797.671YP(m)=4565.799题8-11计算图(c)所示侧方交会点2 P的平面坐标。XP(m)=3081.290YP(m)=2883.243