基于林区GPS控制网的手持式GPS空间定位试验

在林区建立GPS控制网,求解高精度的坐标转换参数,然后采用手持式GPS进行样地中心定位和小班边界定位的方法进行了试验。结果表明:在实际应用中宜选择5个已知差分基准站来求解坐标转换参数;手持式GPS的样地中心定位最大综合误差为3.86 m,小班边界平均位移和中心位置绝对位移分别为3.23 m和3.72 m,小班面积测量精度达98%以上,完全能满足林业生产中实际应用的需要,且操作简单、实用性强,可极大地提高森林资源调查和监测的工作效率。     

区域GPS空间基准网的建立

随着GPS的广泛应用，如何提高GPS的定位效率，实现实时定位，已经成为有待解决迫切的问题，目前RTK技术(实时动态全球定位系统)不需要数据的后处理即可快速定位，但在定位之前，需要在足够的已知点上进行观测，计算获得所需区域的坐标系统的转换参数，这在很大程度上影响了RTK的定位效率和点位的相关与一致性，此外，目前许多城市的地方坐标系统与国家坐标系统之间缺乏精确严格的换算关系，结合区域GPS空间基准网的建立项目，阐述了GPS空间基准网的布设与施测、投影与坐标系统转换等相关的数学模型和解算方法，探讨了多套参数的差异与应用，观测分量的误差对于拟合参数精度的影响等问题，并给出了相应的分析数据．基于上述方法可以获得区域统一的、精确的多套坐标系统之间的转换参数，将WGS84的大地坐标与现行实用的坐标系统如1954年北京坐标系统、80西安坐标系统以及地方坐标系统紧密联系起来，从而实现坐标系统之间实时精确的转换，为RTK实时定位奠定基础。     

由GPS基线向量解算地面形变

通常采用比较各期坐标变化的方法来分析全球定位系统(GPS)形变网的数据．提出一种整体平差模型，将各期GPS基线向量放在一起平差，定义各点在任意时刻的坐标为其在参考时刻的坐标和形变速度与形变时间的乘积之和．为了更具直观性、更容易加上先验已知信息，将空间坐标参数转换为平面坐标和大地高参数，将空间坐标形变速度转换为水平位移和沉降速度参数．整体平差同时计算出参考时刻的站坐标和形变速度，还推导了相应的协方差矩阵，算例表明模型正确。     

GPS测量中的坐标系统及其变换原理

GPS测量得到的是WGS-84中的大地坐标,而工程施工中通常使用地方独立坐标系,要求得到地方平面坐标。如何实现其中的转换,是GPS数据处理的难点。就此比较详细地阐述了从WGS-84坐标系到1954北京坐标系的空间变换以及1954北京坐标系到地方坐标系的平面转换原理。按实际情况可分为七参数变换、三参数变换和四参数转换,三参数为七参数之特例。     

基于GPS定位的导航地图的转换与纠正方法

介绍了利用GPS定位技术对低精度的地图进行转换和变形纠正的算法 ,结合实例分析了GPS数据采集、坐标转换和利用拟合算法进行地图纠正的步骤 ,对一次多项式、二次多项式和三次多项式的拟合结果进行了比较 ,结果表明采用二次或三次多项式拟合精度最好 ,获得了与GPS定位结果相匹配的精度 ,坐标分量X和Y的拟合精度分别为 8m和 17m ,纠正后的地图适合于一般车载导航和监控 .     

空间直角坐标向高斯平面坐标转换时精度转换公式及其应用

本文导出了由空间直角坐标转换到大地坐标、高斯平面坐标时精度转换公式，编写了相应计算机程序，并举例说明其计算过程。     

GPS在湖北1：20万区域重力调查中的应用

近年来,GPS在1：20万区域重力调查中得到广泛使用。GPS测量得到的是WGS-84坐标,其高程为大地高,而我国1：20万重力测量需要的是投影平面坐标和正常高。本文介绍了几种常用坐标系及坐标与高程转换的常用方法;简述了GPS技术在区重中的工作过程及注意细节;利用CQG2000模型对GPS成果进行高程异常改正。     

手持GPS的设置与导航时的方位和距离偏差实验

文章主要介绍了GPS的设置方法和在野外用GPS采用导航方式定点时,不同的导航距离产生的方位偏差和距离偏差范围。在野外我们一般使用北京54坐标,这样就必须对GPS三个参数进行正确的转换和设置,设置GPS就得有2~3个准确的GPS网点坐标或控制点,然后就可以直接计算或用坐标转换程序得出三个设置参数了;用导航方式确定已知方位的多个点是一种十分方便快捷的方法,经我们的试验,得到50~400米为最佳导航距离的结论。     

浅谈GPS在林业生产中的应用

GPS是一种非常精巧的仪器，是以接收卫星传递的信息进行现地定位和导航等技术的全球定位系统。它不受时间、空间和气候等因素的限制，定位、导航方便、快捷。具有全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点，在林业工作中广泛应用于森林资源清查、退耕还林、森林防火、病虫害防治等，熟悉和掌握GPS的使用方法会极大地提高工作成效。现结合本人的实际工作；介绍GPS（以小博士为例）在几个方面的使用技巧：     

坐标转换技术在管道开挖定位中的应用

根据检测和评价结果对管道进行维修维护工作是管道完整性管理中重要环节,而对埋地管道进行维修维护,缺陷点的开挖定位非常重要。GPS技术具有定位精度高等优点,其被应用于管道开挖定位中。维修维护人员根据开挖单给出的缺陷点坐标使用GPS现场放样完成开挖点的定位工作,但根据开挖单给出的缺陷点的三维相对坐标为平面坐标与GPS所采用的坐标系统不一致,不能直接使用,因此需要使用GIS工具进行坐标转换。本文详述了坐标转换技术的原理和过程,并结合在漠大线中的实践,论述了坐标转换技术在管道开挖定位中的作用。     

车载GPS/DR/电子地图组合定位导航研究

针对单一导航定位手段的精度和使用范围在车辆导航定位技术中的局限性,提出了采用GPS、DR与电子地图组合导航的方案.经过对GPS/DR/电子地图组合导航定位方法地深入研究,表明GPS/DR电子地图组合导航是一种较为理想的车辆导航方式,它克服了GPS信号受阻时定位间断或失效的缺点,又避免了航位推算定位误差随时间的积累,提高了导航定位的精度并扩展了使用范围.     

GPS在森林调查及面积勘测上的应用

本研究介绍移动GPS在林地面积测量上的应用,通过对五块不同类型林地进行实地观测,对测量误差和精度进行分析,结果表明：移动GPS测量林地面积的相对误差能够满足林业常用测量精度的要求。移动GPS是可以替代传统森林罗盘仪的一种不可多得的先进工具,它的广泛应用将为森林资源的动态管理和实现数字林业的可视化提供有力的技术支撑。     

诱偏暨导航一体化系统平台优化布阵及运动模型

诱偏导航一体化系统是通过空中转发器构建伪星座,播发可控时延信号实现对一定区域内来袭GPS制导武器的诱偏干扰,同时己方接收机通过捕获己方导航数据获得空中平台位置和时延,实现一定区域内的自身导航.在实现诱偏干扰的同时,以提高系统对目标区域的整体定位精度为目标,以区域映射和覆盖为约束,在系统短时间工作条件下,建立多目标规划及最小最大评价函数的布阵优化数学模型.运用乘子罚函数法进行模型的求解,并给出求解步骤.在系统长时间工作的条件下,基于非线性规化的方法,建立空中平台的运动模型.给出了二次规划二次约束运动模型的求解步骤,仿真结果证明了模型的有效性.     

数据融合技术及其在林业中的应用

介绍了数据融合技术的基本概念和内容,分析了该技术在森林防火、森林蓄积特征的估计和更新、森林资源调查等方面的应用,提出该技术可应用于木材无损检测及精确林业。融合机器视觉、X射线等单一传感器技术检测木材及木制品,可以更准确地实时检测出木材的各种缺陷;集成GPS、GIS、RS及各种实时传感器信息,利用智能决策支持系统以及可变量技术,能够实现基于自然界生物及其赖以生存的环境资源的时空变异性的客观现实,建立基于信息流融合的精确林业系统。     

优化GPS测量软件系统的研制及其在岩土工程监测中的应用

为了提高GPS在岩土工程中的应用水平,研制了集GPS电子测量规范、适合多类型GPS接收机外业记录的电子手簿、岩土工程监测任务模拟软件和结果分析软件及岩土工程GPS监测网的优化设计于一体的面向岩土工程监测的GPS测量软件系统,并讨论了GPS网的基线重复性检核、同步环检核、异步环检核、坐标转换、网平差、GPS监测网的优化设计和形变量的显著性检验等关键问题.最后,通过对辽宁省抚顺地区的某矿区进行边坡变形监测的研究,验证了该软件系统不仅具有良好的实用性和可靠性,而且可以达到毫米级的监测精度,完全能够满足岩土工程监测的要求.图4,表3,参12.     

自由定向坐标系中GPS网的平差计算

引进了与自由定向坐标系相对应的局部椭球，导出了ＷＧＳ－８４坐标系中的ＧＰＳ（全球定位系统）基线向量变换到局部椭球坐标系中的计算公式，讨论了局部椭球坐标系中ＧＳＰ网的平差计算和附合闭合差计算的方法与步骤，根据此模型编制的软件已经在生产中得到应用。     

北斗RTK的定位实验与精度分析

通过实际测试,将北斗RTK和GPSRTK进行对比,了解北斗RTK的实际定位精度情况。测试结果表明,GPSRTK和北斗RTK定位的平面点位中误差分别为37.3mm和41.7mm,证明北斗系统和GPS的平面定位精度基本在同一量级上,能够满足RTK测量的需要。     

基于Zipf定律的森林资源规模分析

利用Zipf定律与分形理论对我国森林资源规模分布进行了定量分析。结果表明：无论是以有林地面积还是以活立木蓄积量为指标,我国森林资源的规模分布均符合Zipf定律,通过Zipf定律把握森林资源规模的分布是可行的。其中有林地规模分布的无标度区说明我国有林地资源分布具有良好的空间结构;蓄积量规模分布的双分形特征说明蓄积量资源分布的结构仍有进一步优化的空间。     

小地区GPS高程拟合和水准测量对比试验

结合小地区GPS控制网和二等精密水准网的对比试验,研究了GPS测高技术中高程拟合模型的构建.结合某一地区进行实例分析,选取不同的拟合方案,进行高程内插试验,确定了最优拟合模型.试验结果表明:一定密度的高程点进行拟合,其内插高程精度完全满足工程水准精度要求;平面拟合法的拟合精度可达厘米级,二次曲面拟合法的拟合精度则更高.