GPS技术知识总结2

16、天球的概念包括天球:所谓天球，是指以地球质心为中心、半径无穷大的假想球体。天轴：地球自转轴的延伸直线称为天轴。天极：天轴和天球表面的交点称为天极p，与地球北极相应的称为北天极p，与地球南极相应的称为南天极p。天球赤道面：通过天球质心并与天轴垂直的平面为天球赤道面。天球赤道：天球赤道面和天球表面的交线称为天球赤道。天球子午面：包含天轴并通过地球上任意一点的平面称为天球子午面。天球子午圈：天球子午面与天球表面相交的大圆称为天球子午圈。黄道：地球公转的轨道面与天球相交的大圆，即地球上的观测者所看到的太阳在天球上的运动轨迹称为黄道。黄赤交角：黄道面与赤道面的夹角ε称为黄赤交角，ε约为23.5°。黄极：通过天球的中心且垂直黄道面的直线与天球表面的交点称为黄极，黄极分为南黄极k和北黄极k春分点：太阳在黄道上由天球南半球向天球北半球运动时，黄道与天球赤道的交点r称为春分点。17、试述天球空间直角坐标系的建立过程并画图说明。天球空间直角坐标系中，天体T的坐标为（x，y，z）。该系统的定义是：原点位于地球质心M，Z轴指向北天极，X轴指向春分点，Y轴垂直于XMZ平面且与X轴和Z轴构成右手坐标系统。如图所示：18、论述天球球面坐标系的建立过程并画图说明。在天球球面坐标系中，天体T的坐标（а，δ，r）。该系统的定义是：原点位于地球质心M，赤经а为含天体轴和春分点的天球子午面，与过天体T的天球子午面之间的夹角；赤纬δ为原点M至天体T的连线与天球赤道面的夹角；向径长度r为原点M至天体T的距离。如下图所示：19、说明协议天球坐标系的建立过程并画图说明。由于岁差和章动的影响，天球坐标系有平天球坐标系和真天球坐标系之分，前者的Z轴和X轴分别指向平天极和春分点，后者的Z轴和X轴分别指向真天极和真春分点。它们的坐标轴在空间的指向都是随时间而变化的。如下图所示：20、论述地球空间直角坐标系的建立过程并画图说明。地球空间直角坐标系，原点O在地球的质心，Z轴与地球自转轴平行并指向地球北极，X轴指向本初子午线，Y轴与X轴和Z轴相互垂直最终构成一个右手系。①过p点做垂直于赤道面的垂线为Z②过垂足分别做X轴和Y轴的平行线为X和Y21、论述地球大地坐标系的建立过程并画图说明。地球椭球与地球质心重合，椭球短轴与地球自转轴重合，大地纬度B为过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角，大地经度L为过地面点的椭球子午面与本初子午面之间的夹角，大地高H为地面点沿椭球法线至椭球面的距离。如图所示：22、何为极移现象？由于地球自转轴受到各种力的影响，使得地球极点在地球表面上的位置随时间而变化，这种现象称为地极移动，简称移。23、说明WGS-84坐标系的建立定义WGS-84坐标系的原点在地球质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和Z轴、X轴构成右手坐标系。24、我国采用的是正常高高程系统。25、论述建立地方坐标系的方法。26、在两个空间直角坐标系的转换过程中，需要求那七个参数？以及在选择公共点的过程中应该满足的条件？需要求3个平移参数、3个旋转参数和一个尺度变化参数；选择公共点的过程中至少需要3个公共点，当多于3个公共点时，可按最小二乘法求得7个参数的最或然值。27、说明世界时，原子时，协调世界时，GPS时的定义。世界时：以平子夜0时起算的格林尼治平太阳时称为世界时UT;原子时：以物质内部原子运动的特征为基础的原子时间系统，大约有100座原子钟，通过相互比对，并经数据处理推算出统一的原子时系统，称为国际原子时IAT.协调世界时：以原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近于世界时的一种折中时间系统，这种时间系统称为协调世界时，简称协调时。GPS时：GPS时间系统采用原子时IAT秒长作为时间基准，但时间起算的原点定义在1980年1月6日UTC的0时。28、说明以下基本概念的定义：观测时段：测站上开始接收卫星信号到停止接收，连续观测的时间间隔，简称时段。同步观测：两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。同步观测环：3台或3台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。独立观测环：由非同步观测获得的基线向量构成的闭合环。（基准站）参考站：指在用作固定站的仪器，它相对于另一台仪器流动站而言是用脚架架设，固定不动的。流动站：指在观测过程中不断移动的接收机。29、说明静态测量模式的作业方法，精度，特点以及使用的范围？(1)作业方式:采用两台（或两台以上）接收设备，分别安置在一条或数条基线的两个端点，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。(2)精度:基线的相对定位精度可达5mm+1ppm·D，D为基线长度（KM）。(3)适用范围:建立全球性或国家级大地控制网，建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等。(4)注意事项:所有已观测基线应组成一系列封闭图形，以利于外业检核，提高成果可靠度。并且可以通过平差，有助于进一步提高定位精度。30、说明实时动态定位测量模式（RTK）的作业方法，精度，特点以及使用的范围和注意事项？(1)作业方法:在测区选择一个基准点，安置接收机工连续跟踪所有可见卫星；将另一台流动接收机先置于1号站观测；在保持对所测卫星连续跟踪而不失锁的情况下，将流动接收机分别在2，3，4……各点观测数秒钟。(2)精度:基线的中误差约为1～2cm。(3)应用范围:开阔地区的加密控制测量、工程测量及碎部测量及线路测量等。(4)注意事项:应确保在观测时断上有5颗以上卫星可供观测；流动点与基准点距离不超过20km；观测过程中流动接收机不能失锁，否则应在失锁的流动点上延长观测时间1～2min。31、说明GPS网以下几种连接形式的定义并且画图说明。星形连接：只需要两台GPS接收机，其中一台作为中心站，另外一台流动作业。点连式：是指相邻同步图形间仅由一个公共点连接成的网。边连式：是指相邻同步图形之间通过两个公共点相连，即同步网形由1条公共基线连接。网连式：是指相邻同步图形之间由两个以上公共点相连接，相邻同步