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第一章　概述1

1.1　卫星定位技术的发展概况1

1.1.1　卫星定位技术的发展历程1

1.1.2　GPS定位技术的特点3

1.1.3　其他卫星定位系统简介4

1.2　GPS系统的组成8

1.2.1　空间部分9

1.2.2　地面监控部分9

1.2.3　用户部分10

1.3　GPS在测量工程中的应用现状与展望11

1.3.1　GPS定位技术的应用前景11

1.3.2　GPS在我国工程建设中的应用现状13

1.3.3　GPS在测量工程中的应用展望16

思考题17

第二章　GPS卫星定位基础18

2.1 时间系统和坐标系统18

2.1.1　时间系统18

2.1.2　坐标系统21

2.2　卫星轨道运动27

2.2.1　近地卫星的轨道运动28

2.2.2　GPS卫星的运动31

2.2.3　GPS卫星星历33

2.3　GPS卫星信号35

2.3.1　GPS的信号结构35

2.3.2　GPS卫星位置的计算39

2.4　美国政府的GPS政策及其现代化41

2.4.1　SA和AS政策及其对策41

2.4.2　GPS现代化43

思考题47

第三章　GPS定位基本原理48

3.1　概述48

3.2　GPS定位的观测量49

3.2.1　码相位观测量（伪距观测量）49

3.2.2　载波相位观测量51

3.3　载波相位观测量的线性组合59

3.4　GPS定位方法63

3.4.1　绝对定位与相对定位63

3.4.2　差分GPS测量定位68

思考题74

第四章　GPS定位误差分析75

4.1　概述75

4.1.1　GPS定位中的误差分类75

4.1.2　消除或削弱误差影响的方法和措施75

4.2　与卫星有关的误差76

4.2.1　卫星时钟误差76

4.2.2　卫星星历误差77

4.2.3　相对论效应误差79

4.3　与信号传播有关的误差80

4.3.1　电离层折射误差80

4.3.2　对流层折射误差84

4.3.3　多路径效应误差86

4.4　与接收机有关的误差87

4.4.1　接收机时钟误差87

4.4.2　接收机位置误差88

4.4.3　接收机天线相位中心位置误差88

4.5　其他误差89

4.5.1　地球自转的影响89

4.5.2　地球潮汐的影响89

思考题90

第五章　GPS定位数据处理91

5.1　数据预处理及质量分析92

5.1.1　数据预处理92

5.1.2　观测成果检核94

5.1.3　观测质量的评价标准95

5.1.4　关于重测问题96

5.2　GPS基线向量解算模型与精度评定97

5.2.1　双差观测值模型97

5.2.2　法方程式的组成及其解算98

5.2.3　精度评定100

5.3　GPS网平差与坐标转换102

5.3.1　GPS网的三维无约束平差102

5.3.2　GPS网的约束平差105

5.3.3　GPS基线向量网与地面网的联合平差109

5.3.4　GPS定位成果的坐标转换110

5.4　GPS高程118

5.4.1　高程系统简介118

5.4.2　GPS水准高程120

5.4.3　GPS重力高程122

5.4.4　确定GPS高程的其他方法123

思考题123

第六章　GPS测量的技术设计与实施124

6.1　GPS测量的技术设计124

6.1.1　GPS测量技术设计依据124

6.1.2　GPS测量的精度分级125

6.1.3　坐标系统和起算数据的确定127

6.1.4　GPS测量的图形设计127

6.2　GPS测量的组织实施132

6.2.1　GPS测量的外业准备132

6.2.2　GPS选点与标石埋设134

6.2.3　GPS测量的外业实施136

6.2.4　技术总结与成果资料提交138

6.3　GPS测量的作业模式139

6.3.1　静态相对定位模式139

6.3.2　快速静态相对定位模式140

6.3.3　准动态相对定位模式140

6.3.4　动态相对定位模式141

6.3.5　GPS RTK技术141

6.3.6　网络RTK技术143

思考题144

第七章　GPS接收机145

7.1　GPS接收机的分类145

7.2　GPS接收机的组成和工作原理147

7.3　GPS接收机的选用和检验150

7.4　GPS接收机的使用维护152

思考题153

第八章　GPS定位技术在测量工程中的普遍应用154

8.1 GPS测量控制网的建立154

8.1.1　GPS在城市控制测量中的应用154

8.1.2　GPS在桥梁施工控制测量中的应用160

8.1.3　GPS在隧道工程控制测量中的应用165

8.1.4　GPS在水电工程控制测量中的应用168

8.1.5　GPS在线路工程控制测量中的应用169

8.2　GPS RTK定位技术在测量工程中的应用173

8.2.1　GPS RTK技术在数字测图中的应用174

8.2.2　GPS RTK技术在工程施工定位放样中的应用179

8.2.3　GPS RTK技术在水下地形测绘中的应用182

8.3　GPS在变形监测中的应用188

8.3.1　GPS在变形监测中的应用特点188

8.3.2　GPS在桥梁健康监测中的应用191

8.3.3　GPS在大坝安全监测中的应用196

8.3.4　GPS在滑坡监测中的应用207

8.3.5　GPS在高层建筑监测中的应用214

8.3.6　GPS在矿区变形监测中的应用218

8.3.7　GPS在城市地表变形监测中的应用219

思考题222

第九章　GPS定位技术在测量工程中的其他应用与发展223

9.1　高层建筑施工中测量基准的传递223

9.2　GPS跨河水准测量228

9.3　GPS水上打桩定位系统231

9.4　GPS网络RTK技术及其应用240

9.5　GPS实时定位监控系统及其在施工管理中的应用245

9.6　GPS一机多天线技术及其应用251

9.7　伪卫星定位技术及其应用254

思考题259

参考文献260