GPS课件,武汉大学测绘学院课堂课件

GPS课件武汉大学测绘学院课堂课件GPS原理与原理卫星定位基于多颗卫星的位置信息和时间信息，利用三角测量原理计算接收机的位置。信号传播卫星发射的信号通过电磁波的方式传播到地面，并被接收机接收和处理。GPS历史发展11970s美国军方开始研发GPS系统，并将其用于军事用途。21980sGPS系统开始向民用开放，并逐渐普及应用。31990sGPS技术不断改进，精度和可靠性不断提升。42000sGPS应用领域不断拓展，在各个行业得到广泛应用。52010s至今GPS技术与其他技术融合，催生了新的应用领域和发展趋势。GPS的组成系统1卫星系统2接收机系统3控制系统GPS卫星系统轨道31颗卫星分布在6个轨道平面上，运行高度约20200公里。信号卫星发射L1、L2和L5三种频率的信号，包含定位、时间和导航信息。时钟卫星内部配备原子钟，提供高精度的计时信息，保障定位精度。GPS接收机系统手持式便携式，适用于野外作业、徒步旅行等。车载式集成于车辆，用于导航定位和车辆管理。精密测量用于高精度测量，如地壳运动监测和工程测量。GPS控制系统监控监控卫星运行状态，确保系统正常运行。更新更新卫星轨道和时钟信息，提高定位精度。管理管理卫星系统，保证系统安全和可靠性。GPS信号载波信号携带定位、时间和导航信息，用于定位和导航。伪随机码用于区分不同的卫星，并进行信号接收和处理。导航数据包含卫星的轨道信息、时钟信息和其他相关信息。GPS坐标系统1WGS84世界大地坐标系，用于全球定位和导航。2北京54中国国家大地坐标系，用于中国境内的大地测量。3西安80中国国家大地坐标系，用于中国境内的大地测量，精度更高。GPS测量方法静态测量接收机固定在某一点，连续观测一段时间，获取高精度定位结果。动态测量接收机随物体移动，实时获取位置信息，用于导航和追踪。差分测量利用两个或多个接收机同时观测，通过差分计算提高定位精度。GPS误差来源1卫星钟差卫星内部原子钟存在微小的误差，会影响定位精度。2大气延迟电磁波在大气层中传播时会发生延迟，影响信号传播时间。3多路径效应信号反射和散射会造成多路径误差，影响信号接收精度。4接收机噪声接收机内部电子元件存在噪声，会影响信号接收和处理。GPS误差消除差分校正利用差分技术，通过参考站的已知位置信息来校正误差。模型校正建立误差模型，利用已知数据对误差进行校正。滤波处理利用滤波技术，消除随机噪声和干扰，提高定位精度。GPS数据处理1数据采集使用接收机收集卫星信号数据。2数据预处理对数据进行初步处理，消除噪声和误差。3数据解算根据数据模型和算法，计算接收机的位置信息。4数据后处理对解算结果进行分析和验证，提高精度和可靠性。GPS基础测量GPS高精度测量地壳运动监测利用GPS测量技术，监测地壳的运动变化，为地震预警和地质灾害防治提供依据。工程测量在工程建设中，利用GPS测量技术进行精确的定位和测量，保证工程质量。GPS动态测量导航定位利用GPS信号，为车辆、船舶、飞机等提供导航定位服务。追踪定位利用GPS信号，对物体进行实时追踪，应用于物流管理和安全监控。GPS应用领域1地理信息系统(GIS)用于空间数据采集、处理和分析，构建地理信息数据库。2遥感技术用于遥感影像的定位和几何校正，提高遥感数据的精度。3导航定位技术为车辆、船舶、飞机等提供导航定位服务，提升交通安全和效率。4时空大数据为时空大数据分析提供基础数据，用于城市规划、环境监测等领域。地理信息系统(GIS)地图制作利用GPS数据，构建高精度的地图数据，用于地图制作和导航。空间分析对空间数据进行分析，用于城市规划、土地管理和环境监测。数据库管理构建地理信息数据库，存储和管理空间数据。遥感技术影像定位利用GPS数据，对遥感影像进行几何校正，提高影像精度。影像分析利用遥感数据，进行土地利用、植被监测和灾害评估。导航定位技术汽车导航为车辆提供路线规划、实时导航和交通信息服务。船舶导航为船舶提供航线规划、定位和安全预警服务。飞机导航为飞机提供航线规划、飞行控制和安全保障服务。时空大数据数据采集利用GPS数据和其他传感器数据，构建时空大数据。数据分析对时空大数据进行分析，提取有价值的信息和规律。应用场景用于城市规划、交通管理、环境监测等领域。测绘工程应用地形测量用于地形图制作，为工程建设提供基础数据。工程控制建立工程控制网，为工程建设提供精确的坐标和高程控制。变形监测监测工程结构的变形，保证工程安全和稳定。精准农业应用精准施肥根据土壤状况和作物需求，精准施肥，提高肥料利用率。精准播种根据地形和土壤状况，精准播种，提高播种效率。精准病虫害防治根据作物生长状况，精准防治病虫害，降低农药用量。智慧城市应用城市规划利用GPS数据，进行城市规划和管理，优化城市空间布局。交通管理利用GPS数据，进行交通流量监测和信号灯控制，优化交通效率。环境监测利用GPS数据，监测环境质量，为环境保护提供依据。自动驾驶应用定位导航利用GPS信号，实现车辆的精准定位和导航。环境感知结合其他传感器数据，感知周围环境，实现自动驾驶。安全保障提供安全保障，提高自动驾驶的可靠性。移动互联网应用位置服务提供位置信息服务，如地图导航、位置搜索和社交定位。移动支付利用GPS定位，实现移动支付和电子商务。生活服务提供生活服务，如餐饮、购物、娱乐等，提升生活便利性。军事国防应用精确制导为导弹、炸弹等武器提供精确制导，提高打击精度。战场态势感知为作战指挥提供实时战场态势信息，提高作战效率。人员定位对士兵进行实时定位，提高战场指挥和救援效率。气象预报应用天气预报利用GPS数据，监测气象参数，提高天气预报的精度。灾害预警利用GPS数据，监测气象灾害，及时发布预警信息。灾害预警应用地震预警利用GPS数据，监测地震活动，及时发布预警信息。洪水预警利用GPS数据，监测水位变化，及时发布洪水预警信息。火灾预警利用GPS数据，监测火灾发生，及时发布火灾预警信息。环境监测应用大气监测利用GPS数据，监测大气污染，为环境保护提供依据。水质监测