1、GPS定位测量学习指南学习指南课程教学内容重点突出学生的职业能力培养，理论知识的选取紧紧围绕工作任务的开展进行。同时又充分考虑到学生的基础，与以后可持续发展，集知识、技能与一体，使学生在完成工作任务过程中学习理论知识和技能训练。最后对每个项目的任务完成情况，进行考核与评价。具体教学内容及任务分项目列出。（一）项目一 职业岗位分析1.项目概述本项目是课程学习的前期准备工作，通过组织学生到实验室参观，企业人员讲解，资深教授讲座，使学生对本课程所对应的岗位有比较直接的认识，能明白课程需要学习哪些内容，如何学习。课程的重要性，及先进性和普及的必要性。通过学习，学生能了解GPS是什么，它能做什么，都在什
2、么领域应用。及以后的发展方向。表1-2 教学组织表项目编号项目名称学习型工作任务任务编号任务名称项目一职业岗位分析任务1职业岗位分析项目二GPS接收机认识与使用任务2GPS接收机认识和使用任务3GPS接收机挑选与检验项目三星历预报任务4确定卫星运行轨道任务5计算与测定GPS卫星位置项目四单点定位任务6单点坐标数据采集任务7手持机踏勘找点及绘制点之记任务8坐标系统转换项目五GPS静态控制测量任务9编写GPS控制网技术设计书任务10外业观测任务11观测数据下载任务12静态数据处理项目六GPS-RTK控制测量任务13GPS-RTK控制测量任务14GPS-RTK图根控制测量项目七GPS-RTK地形、地
3、籍测量任务15GPSRTK地形、地籍测量任务16手机RTK地形、地籍测量*项目八GPS-RTK施工测量任务17GPS-RTK点放样任务18GPS-RTK道路放样项目九GPS网络RTK技术和连续运行参考站*任务19申请使用连续运行参考站网程序*任务20连续运行参考站建立*注：*为选修内容，有条件的学校可选。2.建议学时：2学时3.学习目标（1）知识目标了解GPS含义；了解GPS应用领域。（2）能力目标能自行查阅资料，进行知识扩展；能进行知识归纳与总结，根据要求撰写读书报告。（3）态度目标培养良好的职业道德；培养团结协作、爱岗敬业的精神；培养语言表达与交流能力。4.项目学习内容GPS生产岗位工作任
4、务、工作内容及特点，GPS应用领域。5.项目学习实施（1）实地参观：了解GPS接收机外观，工作流程与工作特点，分析工作任务。（2）多媒体讲座：了解GPS发展历史及现状。GPS行业应用。（3）自行查阅资料进行知道拓展：利用图书馆或网络，收集GPS在测绘、水利等行业的应用实例。6.学习材料及工具计算机、多媒体课件、网络。7. 劳动组织和工作人员由资深教授进行讲座。任课教师负责知识讲授、引导学生自学。督促学生完成工作任务。学生过程可分组进行，每组由5人组成，设组长1名，质量监督员1名，组织组员完成课外知识学习。8. 工作方法课堂授课、现场教学、第二课堂、网络教学。9.工作成果上交读书报告。（二）项目
5、二 GPS接收机认识与使用1.项目概述GPS接收机是专门用来接收、解码和处理GPS卫星信号。根据用户的不同需求，GPS接收机设备各异，从应用角度上可以分为大地型、导航型和授时型。随着GPS卫星信号兼容性与互操作性的发展, 多模双频型接收机将成为GPS接收机的发展趋势。2.建议学时：6学时3.学习目标（1）知识目标掌握GPS接收机的组成及基本原理；了解GPS接收机的分类、各类GPS测量接收机的特征；学会如何选择GPS接收机的选用与检验。（2）能力目标能使用GPS接收机，并能实现接收机的动静态切换；会检验GPS接收机；能根据需要选择合适的GPS接收机。（3）态度目标培养良好的职业道德；培养团结协作
6、、爱岗敬业的精神；培养爱护仪器的品德。4.项目学习内容接收机工作原理；接收机分类；测地型接收机功能；导航型接收机分类；车载导航型GPS接收机；伪距测量方法； 载波相位测量方法； 最佳接收机具备条件；接收机检验。5.项目学习实施总共分为四个任务。任务一：GPS接收机认识和使用，4学时；任务二：GPS接收机挑选与检验，2学时。6.学习材料及工具静态GPS接收机一台；观测手簿一个、钢尺、脚架；静态数据处理软件；电脑一台。7. 劳动组织和工作人员任课教师负责知识讲授、引导学生自学。督促学生完成工作任务。学生过程可分组进行，每组由5人组成，设组长1名，质量监督员1名，组织组员完成实训任务。8.工作方法课
7、堂授课、现场教学、案例教学、比较分析教学、第二课堂、网络教学9.工作成果GPS接收机购置报告；GPS接收机检验报告。（三）项目三 星历预报1.项目概述利用卫星进行导航和定位，首先需要知道卫星轨道。在单点定位时，轨道误差直接影响到定位结果。在相对定位时，基线的相对误差近似等于卫星轨道的相对误差。轨道信息可以通过卫星以广播电文形式发送给用户，也可以通过其他几种途径以精密星历的形式获取。高精度的轨道几乎可以实时获得，而最终的精密星历只能在数天后得到。2.建议学时：4学时3.学习目标（1）知识目标了解卫星位置计算过程；掌握卫星星历的作用及特点；了解卫星运行轨迹。（2）能力目标能根据卫星运行轨迹计算公式
8、计算卫星位置；能使用软件完成卫星位置计算。（3）态度目标培养良好的职业道德；培养团结协作、爱岗敬业的精神；培养独立学习的能力。4.项目学习内容卫星无摄运动；卫星的运行轨道；摄动力对卫星运行轨道的影响；卫星在轨道平面内的坐标；卫星在地心空间直角坐标系的位置计算；GPS卫星星历；GPS卫星跟踪网。5.项目学习实施总共分为二个任务。任务一：确定卫星运行轨道，2学时；任务二：计算与测定GPS卫星位置，2学时；6.学习材料及工具导航数据文件；Matlab数据处理软件、软件说明书；电脑；星历预报软件，可以是商用的GPS内业数据处理软件，例如TGO软件、Leica也可以自己编写的用于星历预报的软件；星历数据
9、文件；全球定位系统GPS测量规范、全球定位系统城市测量技术规程。7.劳动组织和工作人员任课教师负责知识讲授、引导学生自学。督促学生完成工作任务。学生过程可分组进行，每组由5人组成，设组长1名，质量监督员1名，组织组员完成实训任务。8.工作方法课堂授课、现场教学、案例教学、比较分析教学、第二课堂、网络教学9.工作成果精密星历、卫星坐标。（四）项目四 单点定位1.项目概述GPS定位系统的工作原理是以天空中高速运转的卫星的瞬时位置为已知量，观测卫星至GPS接收机天线相位中心之间的距离，使用空间距离交会的方法，计算接收机所处位置坐标。坐标采集的方法包括单点定位和相对定位。本项目主要介绍单点数据采集的方
10、法，测量中常用的坐标系统及如何下载数据。2.建议学时：8学时3.学习目标（1）知识目标了解单点定位的原理，学会如何进行精密单点定位，及在精密单点定位时需要注意的事项；了解GPS定位系统中常用的坐标系统中哪几个，及如何进行坐标转换。（2）能力目标掌握坐标系统转换中七参数转换方法。学会利用数据传输软件进行数据通讯。（3）态度目标培养良好的职业道德；培养团结协作、爱岗敬业的精神；培养爱护仪器的品德。4.项目学习内容码伪距单点定位；载波相位单点定位；精密单点定位；坐标系统；坐标转换求取参数；GPS接收机数据文件；GPS接收机数据传输。5.项目学习实施总共分为三个任务。任务一：单点坐标数据采集，4学时；
11、任务二：手持机踏勘找点及绘制点之记，2学时；任务三：坐标系统转换，2学时；6.学习材料及工具GPS接收机、手簿、对中杆；精密星历；精密单点定位解算软件；GPS接收机数据传输线；静态数据传输软件；同步软件；电脑。7.劳动组织和工作人员任课教师负责知识讲授、引导学生自学。督促学生完成工作任务。学生过程可分组进行，每组由5人组成，设组长1名，质量监督员1名，组织组员完成实训任务。8.工作方法课堂授课、现场教学、案例教学、比较分析教学、第二课堂、网络教学9.工作成果单点定位坐标成果；精密单点定位成果；数据转换成果。（五）项目五 GPS静态控制测量1.项目概述GPS静态测量外业阶段包括外业准备、外业实施
12、、外业结束三个过程，统称为GPS卫星定位网的布测。外业准备主要是根据测量任务和测量规范制定技术设计书，进行踏勘、选点、埋石；外业实施即用GPS接收机野外采集数据；外业结束则是对观测数据和其它资料的计算、检验、整理和总结。本项目具体介绍控制网方案设计、控制网布设、控制网外业观测和观测成果的外业检核及处理。2.建议学时：16学时（1）知识目标通过学习掌握GPS控制网设计方案建立；能根据具体项目要求布设GPS控制网；（2）能力目标了解GPS控制网外业具体实施过程；了解如何检验观测成果；学习使用规范，按照规范要求布设控制网。（3）态度目标培养良好的职业道德；培养团结协作、爱岗敬业的精神；培养爱护仪器的
13、品德。4.项目学习内容技术设计中应考虑的因素；GPS网布网原则与网联测设计；GPS选点；GPS网基线向量网的布网形式；多台接收机的异步网测设方案；制定实测方案；编排作业调度表；天线安置；外业观测记录；野外数据检核；数据后处理；观测质量评价标准；技术总结与上交资料。5.项目学习实施总共分为四个任务。任务一：编写GPS技术设计书，4学时；任务二：观测GPS控制网，4学时；任务三：GPS接收机数据通讯，2学时；任务四：GPS静态数据处理，6学时。6.学习材料及工具收集测区地形图、测区控制点；全球定位系统GPS测量规范、全球定位系统城市测量技术规程；测地型GPS接收机；电池、脚架、小钢尺、外业记录手簿
14、。7.劳动组织和工作人员任课教师负责知识讲授、引导学生自学。督促学生完成工作任务。学生过程可分组进行，每组由5人组成，设组长1名，质量监督员1名，组织组员完成实训任务。8.工作方法课堂授课、现场教学、案例教学、比较分析教学、第二课堂、网络教学9.工作成果控制网观测计划；外业观测记录手簿。（六）项目六 GPS-RTK控制测量1.项目概述实时动态测量（RTK）的工作原理是在参考站上安置一台GPS接收机，另一台或几台接收机置于载体（称为流动站或移动站）上，参考站和流动站同时接收同一时间相同GPS卫星发射的信号。参考站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS差分改正值，将这个改正值及时地通过无
15、线电数据链电台传递给共视卫星的流动站。流动站通过无线电接收参考站发射的信息，将载波相位观测值实时进行差分处理。使用RTK技术进行控制测量既能实时知道定位结果，又能实时知道定位精度。这样可以大大提高作业效率。2.建议学时：4学时3.学习目标（1）知识目标了解RTK作业的工作原理；掌握RTK进行控制测量需要注意的事项。（2）能力目标能独立架设RTK基准站和流动站；能设置RTK基准站和流动站；熟练掌握RTK工作流程；学会使用RTK进行控制测量。（3）态度目标培养良好的职业道德；培养团结协作、爱岗敬业的精神；培养爱护仪器的品德。4.项目学习内容RTK系统的基本配置；RTK作业基本条件；点校正；RTK定
16、位精度与可靠性；RTK测量的质量控制；RTK控制测量技术要求；RTK平面控制点测量；RTK高程控制点坐标测量；成果数据处理与检查。5.项目学习实施总共分为二个任务。任务一：GPS-RTK控制测量，2学时；任务二：GPS-RTK图根控制测量，2学时。6.学习材料及工具基准站GPS接收机；基准站电台、天线；电源；流动站GPS接收机、接收天线、手簿；点校正数据；作业相关规范。7.劳动组织和工作人员任课教师负责知识讲授、引导学生自学。督促学生完成工作任务。学生过程可分组进行，每组由5人组成，设组长1名，质量监督员1名，组织组员完成实训任务。8.工作方法课堂授课、现场教学、案例教学、比较分析教学、第二课
17、堂、网络教学9.工作成果完成工作任务单、上交实训报告。（七）项目七 GPS-RTK地形、地籍测量1.项目概述地形测图是为城市、矿区以及为各种工程提供不同比例尺的地形图，以满足城镇规划和各种经济建设的需要。应用RTK技术进行实时定位可以达到厘米级的精度，RTK技术即可用于地形测图中的图根控制测量，碎部点的采集。2.建议学时：4学时3.学习目标（1）知识目标掌握RTK进行地形测量的作业方法；掌握RTK数据下载及内业处理过程。（2）能力目标能使用RTK进行地形特征点采集；能独立完成RTK数据下载及内容处理工作。（3）态度目标培养良好的职业道德；培养团结协作、爱岗敬业的精神；培养爱护仪器的品德。4.项
18、目学习内容RTK图根控制测量；RTK地形测量特点；仪器设备的准备；RTK碎部测量的作业要求；RTK地形测量的作业流程；上交资料及成果验收内容；提高RTK测量精度的方法；手机RTK地形测量。5.项目学习实施总共分为三个任务。任务一：GPS-RTK地形、地籍测量，2学时；任务二：手机RTK地形、地籍测量，2学时；6.学习材料及工具基准站GPS接收机、发射电台、天线、流动站接收机、接收天线、手簿、电源；点校正数据资料；测量绘图依据规范；数据下载软件、数据处理软件。7.劳动组织和工作人员任课教师负责知识讲授、引导学生自学。督促学生完成工作任务。学生过程可分组进行，每组由5人组成，设组长1名，质量监督员
19、1名，组织组员完成实训任务。8.工作方法课堂授课、现场教学、案例教学、比较分析教学、第二课堂、网络教学9.工作成果数字地形图。（八）项目八 GPS-RTK工程放样1.项目概述放样主要是把图上设计的坐标与高程在实地标定出来，是测量坐标的一个反过程。常规作业时主要采用全站仪放样，一般至少需要两人合作，且要求测站点与放样点要通视才行，若不通视，还要进行转站。采用RTK进行放样，只要把放样点的坐标输入到手簿中，测量员拿着GPS接收机，根据提示移动到放样点上，其精度也较高，各放样点的误差影响也是独立的。2.建议学时：4学时3.学习目标（1）知识目标了解RTK进行放样的流程；掌握RTK进行点校正的方法。（
20、2）能力目标能根据图形计算放样数据；能根据放样数据坐标系统进行点校正；会使用软件将数据导入到放样手簿中；能进行点放样、直线放样和曲线放样；能检核放样点正确性。（3）态度目标培养良好的职业道德；培养团结协作、爱岗敬业的精神；培养爱护仪器的品德。4.项目学习内容RTK点放样、RTK点校正、道路设计、RTK道路放样。5.项目学习实施总共分为二个任务。任务一：GPS-RTK点放样，2学时；任务二：GPS-RTK道路放样，2学时。6.学习材料及工具基准站GPS接收机、发射电台、天线、流动站接收机、接收天线、手簿、电源；点校正数据资料；施工放样依据规范；放样图形或放样参数。7.劳动组织和工作人员任课教师负
21、责知识讲授、引导学生自学。督促学生完成工作任务。学生过程可分组进行，每组由5人组成，设组长1名，质量监督员1名，组织组员完成实训任务。8.工作方法课堂授课、现场教学、案例教学、比较分析教学、第二课堂、网络教学9.工作成果放样点检验报告。（九）项目九 GPS网络RTK和连续运行参考站*1.项目概述RTK技术在应用中存在一些问题，如参考站的校正数据有效作用距离。GPS误差的空间相关性随参考站和移动站距离的增加而逐渐失去线性，因此在较长距离下（一般双频大于30km），经过差分处理后的用户数据仍然含有误差。而网络RTK是在一定区域内建立多基准站（一般为三个或三个以上），反解出基准站间的残余误差项，然后
22、用户根据自己的概略坐标内插出自己与基准站间的残余误差项（常规RTK 将其视为零），进行实时厘米级精度的定位方式，又称为多基准站RTK。网络RTK系统是利用网络RTK技术建立起来的实时GPS连续运行卫星定位服务网络。2.建议学时：4学时3.学习目标（1）知识目标了解网络RTK技术；了解连续运行参考站组成。（2）能力目标学会使用网络RTK；能申请网络RTK帐号；了解连续运行参考站的建立过程。（3）态度目标培养良好的职业道德；培养团结协作、爱岗敬业的精神；培养爱护仪器的品德。4.项目学习内容网络RTK；连续运行参考站建立。5.项目学习实施总共分为二个任务。任务一：申请使用连续运行参考站网程序*，2学时；任务二：连续运行参考站建立*，2学时；6.学习材料及工具用户测绘资质；CORS技术支持协议书；CORS技术服务资费标准；网络RTK使用帐号；RTK流动站；点校正所需的控制点度坐标；点放样数据。7.劳动组织和工作人员任课教师负责知识讲授、引导学生自学。督促学生完成工作任务。学生过程可分组进行，每组由5人组成，设组长1名，质量监督员1名，组织组员完成实训任务。8.工作方法课堂授课、现场教学、案例教学、比较分析教学、第二课堂、网络教学9.工作成果申请网络RTK的申请书和协议书。
