测绘新技术讲座课件

测绘新技术讲座◆GPS的现状与应用◆现代大地测量发展综述◆工程测量的现状与发展◆测绘科学的发展前景测绘新技术讲座◆GPS的现状与应用1第一讲GPS的现状及应用一、GPS的定义、系统组成与功能1.GPS的定义GPS是美国国防部为替代子午卫星系统（NNSS）于1973年12月批准研制的卫星导航系统。它的全称是卫星测时测距导航/全球定位系统（NAVSTAR/GPS；NavigationSatelliteAndRanging/GlobalPositioningSystem）第一讲GPS的现状及应用2

2.GPS的系统组成空间部分24（21+3）颗GPS卫星组成24颗卫星分布在20200km高空上的倾角为55°的6个轨道上，运行周期为11h58min，以保证在全球各处能观测到高度角>15°的卫星4颗以上卫星以L1（1575.42MHz）和L2（1227.60MHz)两个波段发射载波无线电信号，内容包括测距码和导航电文测距玛有P码（精码）和C/A码（粗搜索码）。C/A码供民用的标准定位服务（SPS）；P码只供美国军方和授权用户使用导航电文内容包括卫星星历、电离层模型系数、时间信息、卫星状态信息、星钟改正数以及漂移信息等2.GPS的系统组成3监控部分1个主控站（设在美国的科罗拉多）3个注入站（设在大西洋的阿森松岛、印度洋的迪戈加西亚岛和太平洋的卡瓦加兰岛）5个监控站（设在主控站、3个注入站和美国的夏威夷）用户部分GPS接收机监控部分4GPS卫星GPS卫星5GPS卫星在轨道上的分布GPS卫星在轨道上的分布6GPS的系统组成空间部分24颗GPS卫星组成用户部分

GPS接收机控制部分

1个主控站

5个监控站

3个注入站

注入站

监控站主控站GPS的系统组成空间部分用户部分控制部分注入站73.GPS的功能导航海空导航、车辆引行、导弹制导等测速其精度可达0.1m/s测时与授时其精度可达340ns定位

C/A码单点定位精度为20~40m，P码单点定位精度为16m相对定位精度在50km以内可达10-6，100km~500km可达10-7，1000km以上可达10-9。在300~1500m的工程精密定位时观测1h以上定位精度可达1mm以内，与ME-5000电磁波测距仪测定的边长比较，其较差最大为0.5mm，较差中误差为0.3mmC/A码单点定位的高程精度为30~60m，DGPS高程精度目前最高可达到厘米级或亚毫米级3.GPS的功能8二、GPS的技术定义与政策1.IOC与FOC的定义IOC—初始运作能力

24颗卫星（Ⅰ/Ⅱ/ⅡA型）在预定的轨道上运行能按规定精度进行标准定位服务

1993年12月8日美国防部宣布达到IOCFOC—全部运作能力

24颗卫星（Ⅱ/ⅡA型）在预定的轨道上运行能全面满足军方的要求二、GPS的技术定义与政策92.SA政策和AS政策SA技术—选择可用性技术包括ε技术δ技术水平定位精度从20~30m降低到100mAS技术—反电子欺骗技术将P码加密为Y码SA和AS实施的目的使非特许用户不能获得高精度定位信息用户的对策采用DGPS技术对付SA政策采用下面3种技术对付AS政策

P-W技术

L1、L2互相关技术窄相关技术2.SA政策和AS政策103.GPS使用的安全性与完备性GPS使用的安全性安全性—GPS的C/A码在战时是否会关闭GPS具有安全性的理由美国于1991年有言在先众多商业用户的强大阻力C/A码是P码的引导码美国必须混合使用民用GPS接收机GPS使用的完备性完备性—发现精度不合格并能及时通知用户的能力完备性的要求能够及时检测出精度超限的情况能在规定的时间内通知用户美联邦航空管理局（FAA）要求精度限差为10m、时间为10s。直至今日美国国防部仍未宣布已达到完备性的要求3.GPS使用的安全性与完备性114.美国GPS政策的改变2000年5月美国国防部宣布取消SA政策，使得水平单点定位精度恢复到20~30m将逐步开放L2的C/A码L2上的C/A码的开放，将使得GPS的精度和功能提高，且可使用户方便的利用双频进行电离层影响的改正。届时可使水平单点定位精度提高到2.5m将启用一个新的民用频率L5和和军队专用的M码L5将大大缩短整周模糊度的搜索时间，从而使得动态定位和快速静态定位技术有更大的发展4.美国GPS政策的改变125.GPS以外的全球定位系统GLONASS全球导航卫星系统由前苏联和俄罗斯从1982年开始至1996年建成INMARSAT系统由国际移动卫星组织（原名国际海事卫星组织（INMARSAT））筹建GNSS系统由国际民航组织筹建，将建成由GPS、GLONASS、MARSAT、GAIT、RAIM组成的混合系统5.GPS以外的全球定位系统13三、GPS接收机的类型与发展1.GPS接收机的类型导航型测地型授时型2.GPS接收机的发展1981年GPS接收机问世测地型已从第一代发展到第三代第三代的标志采用扩波技术和精化软件等先进技术精度有明显提高，相对可达到10-6~10-9

能进行多种模式作业在体积、重量、功耗上均有较大改进目前还在飞速发展三、GPS接收机的类型与发展143.GPS接收机的发展趋势动态定位精度达到cm级更加轻便、灵活、小型化并大量使用嵌入机功耗减少、内存增大、平均无故障天数增加天线性能的改进，有望解决多路径效应的困扰向高集成、多功能、一体化发展G方式机—单频单系统（GPS-L1）GG方式机—单频双系统（GPS/GLONASS-L1）GD方式机—双频单系统（GPS-L1+L2）GGD方式机—双频双系统（GPS/GLONASS-L1+L2）3.GPS接收机的发展趋势15

依定位时的状态分动态定位静态定位依定位模式分绝对定位（单点定位）相对定位差分定位依定位采用的观测值分伪距测量（伪距法定位）载波相位测量依时效分实时定位事后定位依确定整周模糊度的方法及观测时段的长短分常速静态或动态定位快速静态或动态定位1.GPS测量定位的分类四、GPS定位的原理与方法

依162.测距码伪距单点定位伪距单点定位原理2.测距码伪距单点定位伪距单点定位原理17伪距单点定位的应用特点既能用于静态定位，也可进行动态定位而用于导航属于无模糊度（多值性）定位定位速度快、实时性好对信号的强度要求不高但定位精度较低伪距单点定位的应用特点18

3.载波相位测量载波相位测量原理载波相位测量的观测量载波相位测量的特点定位精度比伪距定位精度高可用于进行静态绝对定位、静态相对定位、差分动态定位但面临着两个问题：必须解求整周模糊度经常需要探测并修复周跳3.载波相位测量194.GPS相对定位相对定位的原理相对定位是用两台（或多台）接收机分别安置在一条（或多条）基线的两端，同步观测相同的GPS卫星，以确定基线端点的相对位置或基线向量在相对定位时，通过对观测量求差，可以消除卫星钟与接收机钟的钟差，削弱电离层和对流层折射的影响，消去整周模糊度参数等，使基线精度提高到10-6、10-7，甚至达到10-8、10-9。4.GPS相对定位20差分观测量一次差分观测量星际一次差分观测量历元间一次差分观测量站际一次差分观测量二次差分观测量站际星际二次差分（双差）观测量星际历元间二次差分观测量站际历元间二次差分观测量三次差分观测量上述三种二次差分观测量中的任一种再与第三要素求差差分观测量21

5.差分GPS定位差分GPS定位原理差分GPS定位属于GPS相对定位差分GPS定位是将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测，根据基准站的精密坐标计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时地将这一改正数发送出去。用户接收机在与基准站接收机进行同步观测的同时，也接收到基准站的改正数，用此对其定位结果进行改正，从而提高用户站的定位精度5.差分GPS定位22差分方式与功能站间差分–同步观测值在接收机间求差可消除卫星钟差，削弱电离层、对流层折射影响星间差分–同步观测值在卫星间求差可消除接收机钟差和星历误差历元间差分–同步观测值在历元间求差可消去整周未知数参数多元差分还可消除大部分传播延迟误差，其程度视基准站至用户站的距离而定差分定位的关键技术是高波特率数据传输的可靠性和抗干扰问题差分方式与功能23差分GPS的类型单站差分GPS位置差分GPS直接利用基准站的坐标改正数消去基准站与用户站间公共误差其优点是计算简单，适用于各种型号的接收机其缺点是基准站与用户站必须观测同一组卫星，故位置差分只适用于100km以内能满足米级定位精度，广泛用于导航和水下测量等伪距差分GPS其原理是在基准站上观测所有的卫星，利用基准站的已知坐标和测得的各卫星的地心坐标，计算出基准站至各卫星的距离，并求出它与相应伪距之差，用此改正数去改正用户站测得的伪距其优点是由于基准站提供了所有卫星的伪距改正数，用户接收机观测任意4颗卫星即可完成定位其缺点是差分精度随基准站到用户站的距离增加而降低能满足米级定位精度，广泛用于导航和水下测量等差分GPS的类型24载波相位差分GPS载波相位差分技术又称实时动态（RTK，RealTimeKinematic）定位技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法载波相位差分方法分为修正法和乘法法两类。前者是将基准站的载波相位修正值发送给用户站，属于准RTK；后者是将基准站采集的载波相位发送给用户站，属于真正的RTK载波相位差分技术的关键是解求起始相位模糊度载波相位差分技术可使三维定位精度达到厘米级，应用于海上精密定位、地形测图和地籍测量等载波相位差分技术也同样受到基准站至用户站距离的限制载波相位差分GPS25局域差分GPS系统（LADGPS）LADGPS的基础是在局域中建立一个差分GPS基准站网，该网由若干基准站组成，通常还包含一个或数个监控站，基准站之间和基准站与用户站之间均有无线电数据通讯链局域中的用户通常是采用加权平均法或最小二乘法对来自多个基准站的改正信息（坐标改正数或距离改正数）进行平差计算以求得自己的坐标改正数或距离改正数基准站与用户站间的距离通常在500km以内才能获得较好的精度局域差分GPS系统（LADGPS）26广域差分GPS系统（WADGPS）WADGPS由一个中心站、几个监控站、覆盖域内的用户站，以及其间的数据通讯网络所组成广域差分GPS的基本思想是对GPS观测量的各种误差源加以区分，再分别对每一种误差源加以“模型化”，并将计算出的数值通过数据链传输给用户，对用户的定位误差进行最有效的改正，以达到明显地提高用户站的定位精度广域差分GPS技术对误差进行区分的目的就是最大限度地降低监测站与用户站间定位误差的时空相关性，克服局域差分GPS技术对时空的强依赖性，以达到改善实时差分定位的精度和扩大监控站至用户站之间距离的限制WADGPS是一个定位精度均匀分布的系统，且覆盖范围广，定位精度比LADGPS高。采用广域差分GPS技术进行定位，在3000km范围内，利用C/A码伪距单点定位的分量精度一般优于2m，点位精度一般优于4mWADGPS使用的硬件设备及通讯工具昂贵，软件技术复杂，运行和维持费用高，且可靠性和安全性也不如单个的LADGPS广域差分GPS系统（WADGPS）276.GPS测量的作业模式经典静态定位作业方法

采用两台(或两台以上)接收机,分别安置在一条(或数条)基线的两端,同步观测4颗以上卫星,每时段长45分钟至2个小时或更多精度

基线的相对精度可达5mm+1ppm·D适用范围

建立全球性或国家级大地控制网、地壳运动监测网、长距离检校基线，进行岛陆联测、钻井定位和精密工程控制网建立等注意事项

所有观测基线均应组成一系列封闭图形，以利于外业检核，提高成果可靠性6.GPS测量的作业模式28快速静态定位作业方法

在测区中部的基准站上安置一台接收机，跟踪所有可见的卫星；另一台接收机依次到各点流动设站，每点观测数分钟精度

流动站相对基准站的基线中误差为5mm+1ppm·D适用范围

控制网的建立与加密、工程测量、地籍测量等注意事项

在观测时段内应确保有5颗以上卫星可供观测；流动站与基准站间应不超过20km；流动站的接收机在迁站时可关机优缺点

速度快、精度高、能耗低；但在两台接收机工作时构不成闭合图形，可靠性较差快速静态定位29准动态定位作业方法

基准站接收机连续跟踪所有可见卫星，流动站接收机在起始站观测1~2分钟后，在对所测卫星不失锁的情况下，将流动站接收机分别置于各待定点观测数秒钟精度

观测基线的中误差约为1~2cm适用范围

开阔地区的控制网加密、工程定位、碎部测量、剖面测量、线路测量等注意事项

应确保在观测时段内有5颗以上卫星可供观测；流动站至基准站的距离不超过20km；观测过程中流动站接收机不能失锁，否则应在失锁的流动站上延长观测时间1~2分钟准动态定位30往返重复设站定位作业方法

基准站接收机连续跟踪所有可见卫星，流动站接收机依次到每个待定点观测1~2分钟；1小时后按逆序返测各流动站1~2分钟精度

相对基准站的基线中误差为5mm+1ppm·D适用范围

控制网的建立与加密、工程测量、地籍测量等注意事项

应确保在观测时段内有3颗及其以上卫星可供观测；流动站至基准站的距离不超过20km往返重复设站定位31动态定位作业方法

基准站接收机连续跟踪所有可见卫星，流动站接收机在起始站观测数分钟后，流动站接收机开始沿预定的路线连续运动，按规定的间隔自动测定运动轨迹的实时坐标精度

相对基准站的瞬时点位精度为1~2cm适用范围

精密测定运动载体的运动轨迹、测定线路的中心线、剖面测量、航道测量等注意事项

需同步观测5颗卫星，其中至少要对4颗卫星进行连续跟踪；流动站至基准站的距离应不超过20km动态定位32实时动态（RTK）定位技术实时动态测量技术

以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术实时动态测量的基本思想

基准站接收机连续观测所有可见卫星，并将其观测数据通过数据传输链实时地发送给用户站，用户利用这些数据对用户接收机同步观测的数据按相对定位原理实时地计算并显示用户站的三维坐标及其精度实时动态测量的作业模式快速静态定位、准动态定位、实时动态定位实时动态测量技术的应用范围航空摄影测量、航空物探、航道测量、线路中线测量、运动目标的精密导航等

实时动态（RTK）定位技术33五、GPS高程测量GPS高程测量的原理WGS-84大地坐标系下的大地高H84与相应的正常高Hγ和高程异常ζ之间存在下列关系

Hγ=H84－ζ

或ζ=H84－HγGPS高程测量的核心是根据测区内某些点的正常高（或重力资料）和GPS大地高计算出相应的高程异常值，进而拟合出测区的似大地水准面，然后以此为基础，再利用待测点的GPS大地高求出待测点的正常高五、GPS高程测量34GPS水准高程测量GPS水准高程测量是目前GPS高程测量作业中最常用的一种方法在GPS水准高程测量中,目前国内外用来进行似大地水准面拟合的方法主要有绘等值线图法适用于面状区域原理是：利用区域内若干已知点的平面坐标和高程异常，内插绘出测区的高程异常等值线图，利用该等值线图内插出待定点的高程异常，进而求出其正常高解析曲线内插法适用于GPS点布设成测线时根据测线上若干已知点的利用区域内若干已知点的平面坐标和高程异常，用数值法拟合出测线方向的似大地水准面曲线，再内插出待定点的高程异常，进而求出其正常高GPS水准高程测量35曲面拟合法适用于面状区域原理是：利用区域内若干已知点的平面坐标和高程异常，用数值拟合法拟合出测区的似大地水准面，再内插出待定点的高程异常，进而求出其正常高GPS水准高程的精度通常可达到厘米级精度，能代替四等水准测量在采用特殊措施的情况下可达到亚毫米级或毫米级的精度曲面拟合法36GPS重力高程测量GPS重力高程测量是用重力资料求定地面点的高程异常,再利用测定的GPS大地高求取地面点的正常高GPS三角高程测量GPS三角高程测量是在GPS点上加测各GPS点间的高度角，利用GPS边长，按三角高程测量公式计算GPS点间的高差，进而求取GPS点的正常高GPS重力高程测量37六、GPS技术的应用1.GPS技术在大地控制测量中的应用建立全球或全国性的高精度GPS控制网全球性的高精度GPS网目的是建立高精度（1~2m）的全球统一的动态坐标框架，为大地测量的科学研究及相关的地学研究打下坚实的基础1991年国际大地测量协会（LAG）决定在全球范围内建立一个IGS（国际GPS地球动力学服务）观测网，并于1992年6~9月间实施了第一期会战联测六、GPS技术的应用38我国的高精度GPS网目的是在全国范围内确定精确的地心坐标，建立起我国新一代的地心参考框架及其与国家大地坐标系统的转换参数，并奠定地壳运动及地球动力学研究的基础1992年组织了“中国’92GPS会战”，布设了国家A级GPS网，随后在1993年和1995年又进行两次复测。A级网由28个点组成，其点位精度达到厘米级，边长相对精度达到3×10-9在A级GPS网的基础上建立了国家B级GPS网。B级网共布测730个左右GPS点，平均边长在东部为50km，在中部为100km，在西部为150km，点位地心坐标精度达到0.1m，边长相对中误差达到2.0×10-8，高程分量相对中误差为3.0×10-8我国的高精度GPS网39区域性GPS大地控制网区域GPS网是指国家C、D、E级GPS网或专为工程布设的工程GPS网由于GPS定位的高精度、快速度、省费用等优点，使得目前建立区域控制网的手段已基本被GPS技术所取代对于区域控制而言，GPS技术的作用主要在于建立新的地面控制网校核和改善已有的地面控制网对已有的地面控制网进行加密拟合区域大地水准面区域性GPS大地控制网402.GPS技术在精密工程测量中的应用建立精密工程控制网用于工程变形监测建立工程或滑坡变形自动化监测系统建立长大或超长隧道的施工控制网建立超长精密线路的基础控制网3.GPS技术在航空摄影测量中的应用测定航空摄影测量的地面控制点GPS辅助航空摄影测量技术的出现与发展2.GPS技术在精密工程测量中的应用414.GPS技术在海洋测绘中的应用用于高精度海洋定位用于建立海洋大地控制网用于水下地形的测绘建成了中国沿海RBN/DGPS系统RBN/DGPS系统是中国沿海无线电指向标差分GPS系统。该系统由20个RBN/DGPS基准站组成，形成从鸭绿江口到南沙群岛部分区域、覆盖我国沿海港口、重要水域和狭窄水道的差分GPS导航服务网4.GPS技术在海洋测绘中的应用425.GPS技术在地球动力学研究中的应用建立中国地壳运动监测网建立青藏高原地球动力学监测网建立首都圈GPS地表形变监测网6.GPS技术在公安、交通系统中的应用建立车辆GPS定位管理系统5.GPS技术在地球动力学研究中的应用43第三讲现代大地测量发展综述一、现代大地测量发展的基础与特点1.现代大地测量发展的基础空间大地测量的发展电子技术和计算技术的发展其它高新技术的出现与发展2.现代大地测量的特点以空间大地测量为标志精度提高了2~3个数量级突破了经典大地测量的时空局限性第三讲现代大地测量发展综述44二、国际现代大地测量的现状与发展1.从卫星大地测量的出现而崛起2.美国对现代大地测量的投入最大、启动最早于1958年就制定了国家大地测量10年计划于1979年又制定了地球动力学计划GPS的布设和广泛应用3.其它国家的现代大地测量开展也很活跃前苏联的GLONAS布设完成法国的星载双频多普勒定位定轨系统研制成功日本也发射了大地测量卫星欧洲空间局的GNSS布设完成3.全球联测和地域性联测空前活跃4.空间测量技术的应用领域得到广泛开拓二、国际现代大地测量的现状与发展45三、我国现代大地测量的现状与发展1.我国现代大地测量的启动60年代开展卫星大地测量的研究和应用80年代建立起全国卫星多普勒定位网80年代后期开始GPS的研究与应用目前已建成了2000GPS网2.甚长基线干涉技术（VLBI）在我国的应用在上海、昆明、乌市建立VLBI站将对我国板块运动的定量研究起到重要作用构成平均边长2600km的大三角形VLBI网

VLBI站的坐标及其变化可作为我国的测量基准三、我国现代大地测量的现状与发展463.人卫激光测距技术（SLR）在我国的应用SLR应用的4个主要方面以5cm精度测定地极位置和地球自转速率测定全球板块运动和区域性地壳形变建立地面参考坐标系测定地球引力场我国的SLR站原有上海、北京、广州、武汉、长春、昆明、西安、郑州各站现有上海、北京、广州、武汉4个第三代SLR站准备建立昆明、乌市、拉萨等3个第三代SLR站3.人卫激光测距技术（SLR）在我国的应用474.全球定位系统（GPS）在我国的应用我国布测全国GPS网的3个目的建立我国的地心坐标系检核并改善现有的天文大地网精化我国的大地水准面（东部优于1m，西部为2~3m）我国布设的两个GPS网1991年由总参布设（地心定位精度为2m，相对精度达10-7）1992年由总局布设（地心定位精度为0.2m，相对精度达10-7）4.全球定位系统（GPS）在我国的应用48四、大地测量的发展趋势1.现代大地测量发展趋势综述由静态到动态从局部到全球从陆地到海洋从运动学到动力学从单一学科的封闭状态向多学科交叉发展2.现代大地测量发展趋势以地球动力学带动整个大地测量的发展地球动力学当前的研究方向地球自转轴的定向及其变化大地测量和地球物理的反解地壳运动全球性变化全球重力场及其变化四、大地测量的发展趋势49地球动力学的上述研究成果可带动坐标框架的精化大地水准面的精化大地测量内容的丰富由三维（静态）发展为四维（动态）研究在时间概念下的椭球改正研究未来气候变化对地球形状的影响对高精度天文测量施加潮汐改正采用频谱分析来精化高程异常研究板块运动对大地水准面的影响对高程参考系的研究正向深入发展目前已提出建立全球统一的高程基准的理论和方案尽快建立cm级全球统一的高程基准地球动力学的上述研究成果可带动50大地测量向洲际和全球扩展1988年进行了欧、非、北美等的洲际联测1989年进行了西欧16国GPS会战1992年进行了全球GPS会战惯性测量系统（ISS）有了新进展精度将由10m级进入到cm级测量元素从3维扩展到6个元素大地控制网的理论与实践不断发展国家大地控制网的概念将有根本性的变化地面网还将继续发挥作用整体大地测量将逐渐推广应用大地测量向洲际和全球扩展51第三讲工程测量的现状与发展一、现代工程测量的发展契机与特点1.现代工程测量的发展契机传统“工程”概念的扩充测量学科的交叉、渗透和综合高、大、精工程的大量出现微电子、激光、计算机、自动控制的相互结合2.现代工程测量的特点具有综合化的特点高新测量技术的广泛应用工程测量仪器渐趋集成化和自动化精度和速度明显提高精密工程测量的可遇性愈来愈高第三讲工程测量的现状与发展52二、工程测量的现状1.地面测量系统已形成系列化全站仪测量系统（TMS）自动化全站仪测量系统（ATMS）全站仪大比例尺数字测图系统数字水准测量系统工业测量系统2.GPS在工程测量中的应用日益广泛工程GPS测量控制网的普遍建立开始用于变形监测和地表沉降监测开始用于工程摄影测量的控制GPS水准开始用于工程测量GPS/GIS综合系统开始出现二、工程测量的现状533.特种精密工程测量的蓬勃发展促使特种精密工程测量发展的因素现代化城市建设的需要大型企业技术改造热潮的兴起病损工程和重大工程急需监测特种精密工程测量的发展观测渐趋半自动化和自动化各类传感器的广泛应用三维精密测量用于对高耸建筑物的监测数据采集传输系统开始应用4.特种精密工程测量的展望安全监测将继续蓬勃发展快速三维测量和GPS技术的应用将更加普及线测技术将走向前台避免观测过程中的外界干扰仍是个难题3.特种精密工程测量的蓬勃发展54二、现代工程测量的发展趋势1.继续向综合化方向发展2.地面测量系统向更加自动化方向发展3.特种精密工程测量的应用将更加广泛二、现代工程测量的发展趋势55第四讲测绘科学的发展前景一、从信息化时代谈起1.信息技术的时代意义二次世界大战后的5次伟大技术革命原子能的释放和利用人造地球卫星的发射成功重组基因（DNA）实验的成功微处理机的大量生产人类进入信息化时代本世纪的6大高新技术领域信息技术新材料新能源生物工程空间技术海洋科学第四讲测绘科学的发展前景562.信息化时代的主要标志采集和传输信息的卫星群星璀璨满载信息的电磁波充满空间计算机被广泛应用并进入家庭白领工人数量超过蓝领工人IC卡和条形码被广泛应用2.信息化时代的主要标志57二、“四金工程”拉开我国信息化建设的序幕1.金桥工程国家共同经济信息网目标是建立一个覆盖全国与国务院各部委专用网相连，并与30个省市自治区、500个中心城市、12000个大中型企业、100个计划单列的重点企业集团以及三峡工程、大亚湾核电站等国家重点工程相连接的国家共同经济信息网2.金关工程国家外贸信息管理系统目的是将全国的外贸系统的信息系统连网，实现无纸贸易二、“四金工程”拉开我国信息化建设的序幕583.金卡工程实现电子货币和电子证件4.金税工程国家增值税征收信息管理系统投资500亿进行建设5.国家信息化建设的内容包括信息基础设施建设和应用系统建设若将“金桥”设计成信息高速公路，则“金关”、“金卡”、“金税”则是以信息基础设施（基础网络平台）上的应用系统测绘新技术讲座课件59三、“金地工程”—地理信息系统（GIS）1.GIS的概述GIS是一个有组织的硬件、软件、地理数据和人才的集合，是以计算机软、硬件为平台、信息网络为基础的地学空间信息系统GIS的建设是国家建设与管理的基础设施，是信息化社会的基础产业之一，是国家走向信息化的“金地工程”2.GIS的组成地理数据硬件（工作站）软件（如ARC/INFO、Genamap、mapGIS等）规范人才三、“金地工程”—地理信息系统（GIS）603.GIS的基本功能数据采集与编辑功能地理数据库管理功能制图功能空间查询与空间分析功能地形分析功能4.GIS的应用范围对全球变化的动态监测为国家基础产业服务为城市建设和管理服务为企业管理服务为商业管理和购销服务为工程建设施工服务为军事服务3.GIS的基本功能61四、“6S”技术与数字地球1.测绘学的发展历程从“古老单一”走向“科学细分”测绘学在开始阶段是一门古老单一的学科本世纪30~50年代明确划分为天文测量学大地测量学摄影测量学工程测量学地图制图学50年代以后细分得更甚四、“6S”技术与数字地球62从“科学细分”走向“科学综合”计算机技术、微电子技术、信息技术和空间技术的发展与结合，使整个世界迅速经历着新的一场技术革命，其主要特点是各个学科、各个专业在信息获取、传输、处理、成果显示与表达以及应用上更多地依赖于计算机技术，使许多学科都从它的中心走向边缘，形成不同学科间相互交叉的具有强大生命力的边缘学科现代科学的这种从细分走向综合的发展趋势已形成了强大的冲击力量，推动着测绘学科内部各个专业以及与测绘、遥感相邻近的学科（如空间科学、计算机科学、地球科学、地理学、环境科学、城市科学、管理科学等）的相互综合，进而形成一个大边缘学科—地学信息科学，构成信息科学和信息产业的一个组成部分。测绘学的5大分支学科的界限已逐渐消除，并与其它学科综合形成一个全新的学科（其名称尚有争议），目前大学本科的专业目录已将测绘学的5大分支学科合并，暂时仍称为“测绘学”从“科学细分”走向“科学综合”632.“6S”技术全球定位系统（GPS）是地面点定位的基本手段，是地学数据的定位基础遥感（RS）与数字摄影测量系统（DPS）的结合是用摄影和遥感获取地学数字信息的基本手段地面测量系统（TMS）是地面测量仪器获取地学数字信息的基本手段专家系统（ES）是用知识和推理来解决地学信息系统中的难题，其关键问题是知识工程，即专家知识的获取、表示和使用，它是实现完全自动化的重要支撑地理信息系统（GIS）是一个有组织的硬件、软件、地理数据和人才的集合，是一个具有管理、查询、制图、分析等综合功能系统2.“6S”技术643.“6S”技术的结合“6S”技术的有机结合将从根本上改变测绘专业的作用和面貌，将原来的单纯提供定位信息的部门转变为参与决策、管理、规划、设计的重要组成部分，将有力地推动管理的严格性、决策的科学性、规划的合理性和设计的高效益，将对国民经济主战场起到重大作用。同时，也将提高测绘科学的地位和重要性，测绘科学将具有光明灿烂的未来。4.数字地球其实质是具有全球性的地学信息系统。

3.“6S”技术的结合65谢谢各位再见！谢谢各位66测绘新技术讲座◆GPS的现状与应用◆现代大地测量发展综述◆工程测量的现状与发展◆测绘科学的发展前景测绘新技术讲座◆GPS的现状与应用67第一讲GPS的现状及应用一、GPS的定义、系统组成与功能1.GPS的定义GPS是美国国防部为替代子午卫星系统（NNSS）于1973年12月批准研制的卫星导航系统。它的全称是卫星测时测距导航/全球定位系统（NAVSTAR/GPS；NavigationSatelliteAndRanging/GlobalPositioningSystem）第一讲GPS的现状及应用68

2.GPS的系统组成空间部分24（21+3）颗GPS卫星组成24颗卫星分布在20200km高空上的倾角为55°的6个轨道上，运行周期为11h58min，以保证在全球各处能观测到高度角>15°的卫星4颗以上卫星以L1（1575.42MHz）和L2（1227.60MHz)两个波段发射载波无线电信号，内容包括测距码和导航电文测距玛有P码（精码）和C/A码（粗搜索码）。C/A码供民用的标准定位服务（SPS）；P码只供美国军方和授权用户使用导航电文内容包括卫星星历、电离层模型系数、时间信息、卫星状态信息、星钟改正数以及漂移信息等2.GPS的系统组成69监控部分1个主控站（设在美国的科罗拉多）3个注入站（设在大西洋的阿森松岛、印度洋的迪戈加西亚岛和太平洋的卡瓦加兰岛）5个监控站（设在主控站、3个注入站和美国的夏威夷）用户部分GPS接收机监控部分70GPS卫星GPS卫星71GPS卫星在轨道上的分布GPS卫星在轨道上的分布72GPS的系统组成空间部分24颗GPS卫星组成用户部分

GPS接收机控制部分

1个主控站

5个监控站

3个注入站

注入站

监控站主控站GPS的系统组成空间部分用户部分控制部分注入站733.GPS的功能导航海空导航、车辆引行、导弹制导等测速其精度可达0.1m/s测时与授时其精度可达340ns定位

C/A码单点定位精度为20~40m，P码单点定位精度为16m相对定位精度在50km以内可达10-6，100km~500km可达10-7，1000km以上可达10-9。在300~1500m的工程精密定位时观测1h以上定位精度可达1mm以内，与ME-5000电磁波测距仪测定的边长比较，其较差最大为0.5mm，较差中误差为0.3mmC/A码单点定位的高程精度为30~60m，DGPS高程精度目前最高可达到厘米级或亚毫米级3.GPS的功能74二、GPS的技术定义与政策1.IOC与FOC的定义IOC—初始运作能力

24颗卫星（Ⅰ/Ⅱ/ⅡA型）在预定的轨道上运行能按规定精度进行标准定位服务

1993年12月8日美国防部宣布达到IOCFOC—全部运作能力

24颗卫星（Ⅱ/ⅡA型）在预定的轨道上运行能全面满足军方的要求二、GPS的技术定义与政策752.SA政策和AS政策SA技术—选择可用性技术包括ε技术δ技术水平定位精度从20~30m降低到100mAS技术—反电子欺骗技术将P码加密为Y码SA和AS实施的目的使非特许用户不能获得高精度定位信息用户的对策采用DGPS技术对付SA政策采用下面3种技术对付AS政策

P-W技术

L1、L2互相关技术窄相关技术2.SA政策和AS政策763.GPS使用的安全性与完备性GPS使用的安全性安全性—GPS的C/A码在战时是否会关闭GPS具有安全性的理由美国于1991年有言在先众多商业用户的强大阻力C/A码是P码的引导码美国必须混合使用民用GPS接收机GPS使用的完备性完备性—发现精度不合格并能及时通知用户的能力完备性的要求能够及时检测出精度超限的情况能在规定的时间内通知用户美联邦航空管理局（FAA）要求精度限差为10m、时间为10s。直至今日美国国防部仍未宣布已达到完备性的要求3.GPS使用的安全性与完备性774.美国GPS政策的改变2000年5月美国国防部宣布取消SA政策，使得水平单点定位精度恢复到20~30m将逐步开放L2的C/A码L2上的C/A码的开放，将使得GPS的精度和功能提高，且可使用户方便的利用双频进行电离层影响的改正。届时可使水平单点定位精度提高到2.5m将启用一个新的民用频率L5和和军队专用的M码L5将大大缩短整周模糊度的搜索时间，从而使得动态定位和快速静态定位技术有更大的发展4.美国GPS政策的改变785.GPS以外的全球定位系统GLONASS全球导航卫星系统由前苏联和俄罗斯从1982年开始至1996年建成INMARSAT系统由国际移动卫星组织（原名国际海事卫星组织（INMARSAT））筹建GNSS系统由国际民航组织筹建，将建成由GPS、GLONASS、MARSAT、GAIT、RAIM组成的混合系统5.GPS以外的全球定位系统79三、GPS接收机的类型与发展1.GPS接收机的类型导航型测地型授时型2.GPS接收机的发展1981年GPS接收机问世测地型已从第一代发展到第三代第三代的标志采用扩波技术和精化软件等先进技术精度有明显提高，相对可达到10-6~10-9

能进行多种模式作业在体积、重量、功耗上均有较大改进目前还在飞速发展三、GPS接收机的类型与发展803.GPS接收机的发展趋势动态定位精度达到cm级更加轻便、灵活、小型化并大量使用嵌入机功耗减少、内存增大、平均无故障天数增加天线性能的改进，有望解决多路径效应的困扰向高集成、多功能、一体化发展G方式机—单频单系统（GPS-L1）GG方式机—单频双系统（GPS/GLONASS-L1）GD方式机—双频单系统（GPS-L1+L2）GGD方式机—双频双系统（GPS/GLONASS-L1+L2）3.GPS接收机的发展趋势81

依定位时的状态分动态定位静态定位依定位模式分绝对定位（单点定位）相对定位差分定位依定位采用的观测值分伪距测量（伪距法定位）载波相位测量依时效分实时定位事后定位依确定整周模糊度的方法及观测时段的长短分常速静态或动态定位快速静态或动态定位1.GPS测量定位的分类四、GPS定位的原理与方法

依822.测距码伪距单点定位伪距单点定位原理2.测距码伪距单点定位伪距单点定位原理83伪距单点定位的应用特点既能用于静态定位，也可进行动态定位而用于导航属于无模糊度（多值性）定位定位速度快、实时性好对信号的强度要求不高但定位精度较低伪距单点定位的应用特点84

3.载波相位测量载波相位测量原理载波相位测量的观测量载波相位测量的特点定位精度比伪距定位精度高可用于进行静态绝对定位、静态相对定位、差分动态定位但面临着两个问题：必须解求整周模糊度经常需要探测并修复周跳3.载波相位测量854.GPS相对定位相对定位的原理相对定位是用两台（或多台）接收机分别安置在一条（或多条）基线的两端，同步观测相同的GPS卫星，以确定基线端点的相对位置或基线向量在相对定位时，通过对观测量求差，可以消除卫星钟与接收机钟的钟差，削弱电离层和对流层折射的影响，消去整周模糊度参数等，使基线精度提高到10-6、10-7，甚至达到10-8、10-9。4.GPS相对定位86差分观测量一次差分观测量星际一次差分观测量历元间一次差分观测量站际一次差分观测量二次差分观测量站际星际二次差分（双差）观测量星际历元间二次差分观测量站际历元间二次差分观测量三次差分观测量上述三种二次差分观测量中的任一种再与第三要素求差差分观测量87

5.差分GPS定位差分GPS定位原理差分GPS定位属于GPS相对定位差分GPS定位是将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测，根据基准站的精密坐标计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时地将这一改正数发送出去。用户接收机在与基准站接收机进行同步观测的同时，也接收到基准站的改正数，用此对其定位结果进行改正，从而提高用户站的定位精度5.差分GPS定位88差分方式与功能站间差分–同步观测值在接收机间求差可消除卫星钟差，削弱电离层、对流层折射影响星间差分–同步观测值在卫星间求差可消除接收机钟差和星历误差历元间差分–同步观测值在历元间求差可消去整周未知数参数多元差分还可消除大部分传播延迟误差，其程度视基准站至用户站的距离而定差分定位的关键技术是高波特率数据传输的可靠性和抗干扰问题差分方式与功能89差分GPS的类型单站差分GPS位置差分GPS直接利用基准站的坐标改正数消去基准站与用户站间公共误差其优点是计算简单，适用于各种型号的接收机其缺点是基准站与用户站必须观测同一组卫星，故位置差分只适用于100km以内能满足米级定位精度，广泛用于导航和水下测量等伪距差分GPS其原理是在基准站上观测所有的卫星，利用基准站的已知坐标和测得的各卫星的地心坐标，计算出基准站至各卫星的距离，并求出它与相应伪距之差，用此改正数去改正用户站测得的伪距其优点是由于基准站提供了所有卫星的伪距改正数，用户接收机观测任意4颗卫星即可完成定位其缺点是差分精度随基准站到用户站的距离增加而降低能满足米级定位精度，广泛用于导航和水下测量等差分GPS的类型90载波相位差分GPS载波相位差分技术又称实时动态（RTK，RealTimeKinematic）定位技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法载波相位差分方法分为修正法和乘法法两类。前者是将基准站的载波相位修正值发送给用户站，属于准RTK；后者是将基准站采集的载波相位发送给用户站，属于真正的RTK载波相位差分技术的关键是解求起始相位模糊度载波相位差分技术可使三维定位精度达到厘米级，应用于海上精密定位、地形测图和地籍测量等载波相位差分技术也同样受到基准站至用户站距离的限制载波相位差分GPS91局域差分GPS系统（LADGPS）LADGPS的基础是在局域中建立一个差分GPS基准站网，该网由若干基准站组成，通常还包含一个或数个监控站，基准站之间和基准站与用户站之间均有无线电数据通讯链局域中的用户通常是采用加权平均法或最小二乘法对来自多个基准站的改正信息（坐标改正数或距离改正数）进行平差计算以求得自己的坐标改正数或距离改正数基准站与用户站间的距离通常在500km以内才能获得较好的精度局域差分GPS系统（LADGPS）92广域差分GPS系统（WADGPS）WADGPS由一个中心站、几个监控站、覆盖域内的用户站，以及其间的数据通讯网络所组成广域差分GPS的基本思想是对GPS观测量的各种误差源加以区分，再分别对每一种误差源加以“模型化”，并将计算出的数值通过数据链传输给用户，对用户的定位误差进行最有效的改正，以达到明显地提高用户站的定位精度广域差分GPS技术对误差进行区分的目的就是最大限度地降低监测站与用户站间定位误差的时空相关性，克服局域差分GPS技术对时空的强依赖性，以达到改善实时差分定位的精度和扩大监控站至用户站之间距离的限制WADGPS是一个定位精度均匀分布的系统，且覆盖范围广，定位精度比LADGPS高。采用广域差分GPS技术进行定位，在3000km范围内，利用C/A码伪距单点定位的分量精度一般优于2m，点位精度一般优于4mWADGPS使用的硬件设备及通讯工具昂贵，软件技术复杂，运行和维持费用高，且可靠性和安全性也不如单个的LADGPS广域差分GPS系统（WADGPS）936.GPS测量的作业模式经典静态定位作业方法

采用两台(或两台以上)接收机,分别安置在一条(或数条)基线的两端,同步观测4颗以上卫星,每时段长45分钟至2个小时或更多精度

基线的相对精度可达5mm+1ppm·D适用范围

建立全球性或国家级大地控制网、地壳运动监测网、长距离检校基线，进行岛陆联测、钻井定位和精密工程控制网建立等注意事项

所有观测基线均应组成一系列封闭图形，以利于外业检核，提高成果可靠性6.GPS测量的作业模式94快速静态定位作业方法

在测区中部的基准站上安置一台接收机，跟踪所有可见的卫星；另一台接收机依次到各点流动设站，每点观测数分钟精度

流动站相对基准站的基线中误差为5mm+1ppm·D适用范围

控制网的建立与加密、工程测量、地籍测量等注意事项

在观测时段内应确保有5颗以上卫星可供观测；流动站与基准站间应不超过20km；流动站的接收机在迁站时可关机优缺点

速度快、精度高、能耗低；但在两台接收机工作时构不成闭合图形，可靠性较差快速静态定位95准动态定位作业方法

基准站接收机连续跟踪所有可见卫星，流动站接收机在起始站观测1~2分钟后，在对所测卫星不失锁的情况下，将流动站接收机分别置于各待定点观测数秒钟精度

观测基线的中误差约为1~2cm适用范围

开阔地区的控制网加密、工程定位、碎部测量、剖面测量、线路测量等注意事项

应确保在观测时段内有5颗以上卫星可供观测；流动站至基准站的距离不超过20km；观测过程中流动站接收机不能失锁，否则应在失锁的流动站上延长观测时间1~2分钟准动态定位96往返重复设站定位作业方法

基准站接收机连续跟踪所有可见卫星，流动站接收机依次到每个待定点观测1~2分钟；1小时后按逆序返测各流动站1~2分钟精度

相对基准站的基线中误差为5mm+1ppm·D适用范围

控制网的建立与加密、工程测量、地籍测量等注意事项

应确保在观测时段内有3颗及其以上卫星可供观测；流动站至基准站的距离不超过20km往返重复设站定位97动态定位作业方法

基准站接收机连续跟踪所有可见卫星，流动站接收机在起始站观测数分钟后，流动站接收机开始沿预定的路线连续运动，按规定的间隔自动测定运动轨迹的实时坐标精度

相对基准站的瞬时点位精度为1~2cm适用范围

精密测定运动载体的运动轨迹、测定线路的中心线、剖面测量、航道测量等注意事项

需同步观测5颗卫星，其中至少要对4颗卫星进行连续跟踪；流动站至基准站的距离应不超过20km动态定位98实时动态（RTK）定位技术实时动态测量技术

以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术实时动态测量的基本思想

基准站接收机连续观测所有可见卫星，并将其观测数据通过数据传输链实时地发送给用户站，用户利用这些数据对用户接收机同步观测的数据按相对定位原理实时地计算并显示用户站的三维坐标及其精度实时动态测量的作业模式快速静态定位、准动态定位、实时动态定位实时动态测量技术的应用范围航空摄影测量、航空物探、航道测量、线路中线测量、运动目标的精密导航等

实时动态（RTK）定位技术99五、GPS高程测量GPS高程测量的原理WGS-84大地坐标系下的大地高H84与相应的正常高Hγ和高程异常ζ之间存在下列关系

Hγ=H84－ζ

或ζ=H84－HγGPS高程测量的核心是根据测区内某些点的正常高（或重力资料）和GPS大地高计算出相应的高程异常值，进而拟合出测区的似大地水准面，然后以此为基础，再利用待测点的GPS大地高求出待测点的正常高五、GPS高程测量100GPS水准高程测量GPS水准高程测量是目前GPS高程测量作业中最常用的一种方法在GPS水准高程测量中,目前国内外用来进行似大地水准面拟合的方法主要有绘等值线图法适用于面状区域原理是：利用区域内若干已知点的平面坐标和高程异常，内插绘出测区的高程异常等值线图，利用该等值线图内插出待定点的高程异常，进而求出其正常高解析曲线内插法适用于GPS点布设成测线时根据测线上若干已知点的利用区域内若干已知点的平面坐标和高程异常，用数值法拟合出测线方向的似大地水准面曲线，再内插出待定点的高程异常，进而求出其正常高GPS水准高程测量101曲面拟合法适用于面状区域原理是：利用区域内若干已知点的平面坐标和高程异常，用数值拟合法拟合出测区的似大地水准面，再内插出待定点的高程异常，进而求出其正常高GPS水准高程的精度通常可达到厘米级精度，能代替四等水准测量在采用特殊措施的情况下可达到亚毫米级或毫米级的精度曲面拟合法102GPS重力高程测量GPS重力高程测量是用重力资料求定地面点的高程异常,再利用测定的GPS大地高求取地面点的正常高GPS三角高程测量GPS三角高程测量是在GPS点上加测各GPS点间的高度角，利用GPS边长，按三角高程测量公式计算GPS点间的高差，进而求取GPS点的正常高GPS重力高程测量103六、GPS技术的应用1.GPS技术在大地控制测量中的应用建立全球或全国性的高精度GPS控制网全球性的高精度GPS网目的是建立高精度（1~2m）的全球统一的动态坐标框架，为大地测量的科学研究及相关的地学研究打下坚实的基础1991年国际大地测量协会（LAG）决定在全球范围内建立一个IGS（国际GPS地球动力学服务）观测网，并于1992年6~9月间实施了第一期会战联测六、GPS技术的应用104我国的高精度GPS网目的是在全国范围内确定精确的地心坐标，建立起我国新一代的地心参考框架及其与国家大地坐标系统的转换参数，并奠定地壳运动及地球动力学研究的基础1992年组织了“中国’92GPS会战”，布设了国家A级GPS网，随后在1993年和1995年又进行两次复测。A级网由28个点组成，其点位精度达到厘米级，边长相对精度达到3×10-9在A级GPS网的基础上建立了国家B级GPS网。B级网共布测730个左右GPS点，平均边长在东部为50km，在中部为100km，在西部为150km，点位地心坐标精度达到0.1m，边长相对中误差达到2.0×10-8，高程分量相对中误差为3.0×10-8我国的高精度GPS网105区域性GPS大地控制网区域GPS网是指国家C、D、E级GPS网或专为工程布设的工程GPS网由于GPS定位的高精度、快速度、省费用等优点，使得目前建立区域控制网的手段已基本被GPS技术所取代对于区域控制而言，GPS技术的作用主要在于建立新的地面控制网校核和改善已有的地面控制网对已有的地面控制网进行加密拟合区域大地水准面区域性GPS大地控制网1062.GPS技术在精密工程测量中的应用建立精密工程控制网用于工程变形监测建立工程或滑坡变形自动化监测系统建立长大或超长隧道的施工控制网建立超长精密线路的基础控制网3.GPS技术在航空摄影测量中的应用测定航空摄影测量的地面控制点GPS辅助航空摄影测量技术的出现与发展2.GPS技术在精密工程测量中的应用1074.GPS技术在海洋测绘中的应用用于高精度海洋定位用于建立海洋大地控制网用于水下地形的测绘建成了中国沿海RBN/DGPS系统RBN/DGPS系统是中国沿海无线电指向标差分GPS系统。该系统由20个RBN/DGPS基准站组成，形成从鸭绿江口到南沙群岛部分区域、覆盖我国沿海港口、重要水域和狭窄水道的差分GPS导航服务网4.GPS技术在海洋测绘中的应用1085.GPS技术在地球动力学研究中的应用建立中国地壳运动监测网建立青藏高原地球动力学监测网建立首都圈GPS地表形变监测网6.GPS技术在公安、交通系统中的应用建立车辆GPS定位管理系统5.GPS技术在地球动力学研究中的应用109第三讲现代大地测量发展综述一、现代大地测量发展的基础与特点1.现代大地测量发展的基础空间大地测量的发展电子技术和计算技术的发展其它高新技术的出现与发展2.现代大地测量的特点以空间大地测量为标志精度提高了2~3个数量级突破了经典大地测量的时空局限性第三讲现代大地测量发展综述110二、国际现代大地测量的现状与发展1.从卫星大地测量的出现而崛起2.美国对现代大地测量的投入最大、启动最早于1958年就制定了国家大地测量10年计划于1979年又制定了地球动力学计划GPS的布设和广泛应用3.其它国家的现代大地测量开展也很活跃前苏联的GLONAS布设完成法国的星载双频多普勒定位定轨系统研制成功日本也发射了大地测量卫星欧洲空间局的GNSS布设完成3.全球联测和地域性联测空前活跃4.空间测量技术的应用领域得到广泛开拓二、国际现代大地测量的现状与发展111三、我国现代大地测量的现状与发展1.我国现代大地测量的启动60年代开展卫星大地测量的研究和应用80年代建立起全国卫星多普勒定位网80年代后期开始GPS的研究与应用目前已建成了2000GPS网2.甚长基线干涉技术（VLBI）在我国的应用在上海、昆明、乌市建立VLBI站将对我国板块运动的定量研究起到重要作用构成平均边长2600km的大三角形VLBI网

VLBI站的坐标及其变化可作为我国的测量基准三、我国现代大地测量的现状与发展1123.人卫激光测距技术（SLR）在我国的应用SLR应用的4个主要方面以5cm精度测定地极位置和地球自转速率测定全球板块运动和区域性地壳形变建立地面参考坐标系测定地球引力场我国的SLR站原有上海、北京、广州、武汉、长春、昆明、西安、郑州各站现有上海、北京、广州、武汉4个第三代SLR站准备建立昆明、乌市、拉萨等3个第三代SLR站3.人卫激光测距技术（SLR）在我国的应用1134.全球定位系统（GPS）在我国的应用我国布测全国GPS网的3个目的建立我国的地心坐标系检核并改善现有的天文大地网精化我国的大地水准面（东部优于1m，西部为2~3m）我国布设的两个GPS网1991年由总参布设（地心定位精度为2m，相对精度达10-7）1992年由总局布设（地心定位精度为0.2m，相对精度达10-7）4.全球定位系统（GPS）在我国的应用114四、大地测量的发展趋势1.现代大地测量发展趋势综述由静态到动态从局部到全球从陆地到海洋从运动学到动力学从单一学科的封闭状态向多学科交叉发展2.现代大地测量发展趋势以地球动力学带动整个大地测量的发展地球动力学当前的研究方向地球自转轴的定向及其变化大地测量和地球物理的反解地壳运动全球性变化全球重力场及其变化四、大地测量的发展趋势115地球动力学的上述研究成果可带动坐标框架的精化大地水准面的精化大地测量内容的丰富由三维（静态）发展为四维（动态）研究在时间概念下的椭球改正研究未来气候变化对地球形状的影响对高精度天文测量施加潮汐改正采用频谱分析来精化高程异常研究板块运动对大地水准面的影响对高程参考系的研究正向深入发展目前已提出建立全球统一的高程基准的理论和方案尽快建立cm级全球统一的高程基准地球动力学的上述研究成果可带动116大地测量向洲际和全球扩展1988年进行了欧、非、北美等的洲际联测1989年进行了西欧16国GPS会战1992年进行了全球GPS会战惯性测量系统（ISS）有了新进展精度将由10m级进入到cm级测量元素从3维扩展到6个元素大地控制网的理论与实践不断发展国家大地控制网的概念将有根本性的变化地面网还将继续发挥作用整体大地测量将逐渐推广应用大地测量向洲际和全球扩展117第三讲工程测量的现状与发展一、现代工程测量的发展契机与特点1.现代工程测量的发展契机传统“工程”概念的扩充测量学科的交叉、渗透和综合高、大、精工程的大量出现微电子、激光、计算机、自动控制的相互结合2.现代工程测量