單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,GPS定位技術(shù)導航衛(wèi)星授時測距/全球定位系統(tǒng),全球定位系統(tǒng)的組成：,空間衛(wèi)星星座：由,24,顆衛(wèi)星組成，其中包括,3,顆備用衛(wèi)星。衛(wèi)星分布在,6,個軌道面內(nèi)，每個軌道面上分布有,4,顆衛(wèi)星。,GPS,的地面監(jiān)控部分，目前主要由分布在全球的,5,個地面站所組成，其中包括衛(wèi)星監(jiān)測站、主控站和信息注入站。,GPS定位技術(shù)導航衛(wèi)星授時測距/全球定位系統(tǒng)全球定位系,1,GPS定位技術(shù)導航衛(wèi)星授時測距/全球定位系統(tǒng),監(jiān)測站，是在主控站直接控制下的數(shù)據(jù)自動采集中心。站內(nèi)設有雙頻,GPS,接收機、高精度原子鐘、計算機各一臺和若干臺環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器。接收機對,GPS,衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，以采集數(shù)據(jù)和監(jiān)測衛(wèi)星的工作狀況。原子鐘提供時間標準，而環(huán)境傳感器收集有關(guān)當?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)。所有觀測資料由計算機進行初步處理，并存儲和傳送到主控站，用以確定衛(wèi)星的軌道。,GPS定位技術(shù)導航衛(wèi)星授時測距/全球定位系統(tǒng),2,主控站協(xié)調(diào)和管理所有地面監(jiān)控系統(tǒng)的工作,注入站的主要設備，包括一臺直徑為,3.6,米的天線、一臺,C,波段發(fā)射機和一臺計算機。其主要任務是在主控站的控制下，將主控站推算和編制的衛(wèi)星星歷、鐘差、導航電文和其他控制指令等，注入到相應衛(wèi)星的存儲系統(tǒng)，并監(jiān)測注入信息的正確性。,用戶設備的主要任務是接受衛(wèi)星信號，以獲得必要的定位信息及觀測量，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后達到導航和定位的目的。用戶設備由傳感器、控制器和無線通訊設備三部分組成。,GPS定位技術(shù)導航衛(wèi)星授時測距/全球定位系統(tǒng),主控站協(xié)調(diào)和管理所有地面監(jiān)控系統(tǒng)的工作,3,GPS,衛(wèi)星的信號,GPS,定位技術(shù)導航衛(wèi)星授時測距/全球定位系統(tǒng),GPS,衛(wèi)星所發(fā)播的信號，包括載波信號、,P,碼（或,Y,碼）、,C,A,碼和數(shù)據(jù)碼（或稱,D,碼）；,P,碼和,C,A,碼統(tǒng)稱為測距碼。,數(shù)據(jù)碼即導航電文，衛(wèi)星通過它向用戶提供衛(wèi)星星歷、,GPS,時間、衛(wèi)星鐘差改正、大氣折射改正、衛(wèi)星工作狀態(tài)和軌道攝動改正等參數(shù)，是利用,GPS,進行導航和定向的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。,GPS衛(wèi)星的信號 GPS定位技術(shù)導航衛(wèi)星授時測距/全球定,4,GPS,定位技術(shù)導航衛(wèi)星授時測距/全球定位系統(tǒng),測距碼和數(shù)據(jù)碼都是采用調(diào)相技術(shù)調(diào)制到載波上的，用戶可以用兩種技術(shù)來恢復載波相位：一是將接收的衛(wèi)星碼信號與用戶接收機產(chǎn)生的復制碼在兩碼同步的條件下相乘，就可恢復原來的載波又保留了導航電文；二是利用平方解調(diào)技術(shù)，即將接收到的衛(wèi)星信號自乘就可達到解調(diào)的目的，但同時導航電文（數(shù)據(jù)碼）也被去掉了。,GPS定位技術(shù)導航衛(wèi)星授時測距/全球定位系統(tǒng),5,GPS,定位方法,絕對定位：（或單點定位）,即在地球協(xié)議坐標系統(tǒng)中，確定觀測站相對地球質(zhì)心的位置，這時，可以認為參考點與地球質(zhì)心相重合。,相對定位：,即在地球協(xié)議坐標系統(tǒng)中，確定觀測站與某一地面參考點之間的相對位置,靜態(tài)定位和動態(tài)定位：,如果按用戶接收機在作業(yè)中所處的狀態(tài)，則定位方法可分為靜態(tài)相對定位與動態(tài)相對定位。而在絕對定位和相 對定位中，又都包含靜態(tài)與動態(tài)兩種方式,GPS定位技術(shù)導航衛(wèi)星授時測距/全球定位系統(tǒng),GPS定位方法絕對定位：（或單點定位）即在地球協(xié)議坐標系統(tǒng)中,6,GPS,絕對定位原理,絕對定位也叫單點定位，通常是指在協(xié)議地球坐標系中，直接確定觀測站相對于坐標系原點（地球質(zhì)心）絕對坐標的一種定位方法。利用,GPS,進行絕對定位的基本原理，是以,GPS,衛(wèi)星和用戶接收機天線之間的距離（或距離差）觀測量為基礎(chǔ)，并根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時坐標，來確定用戶接收機天線所對應的點位，即觀測站的位置。,應用,GPS,進行絕對定位，根據(jù)用戶接收天線所處的狀態(tài)不同，又可分為動態(tài)絕對定位和靜態(tài)絕對定位。,GPS定位技術(shù)導航衛(wèi)星授時測距/全球定位系統(tǒng),GPS絕對定位原理 絕對定位也叫單點定位，通常是指在協(xié),7,當用戶接收設備安置在運動的載體上，并處于動態(tài)的情況下，確定載體瞬時絕對位置的定位方法，稱為動態(tài)絕對定位。動態(tài)絕對定位，一般只能得到?jīng)]有（或很少）多余觀測量的實時解。這種定位方法，被廣泛地應用于飛機、船舶以及陸地車輛等運動載體的導航。另外，在航空物探和衛(wèi)星遙感等領(lǐng)域也有著廣泛的應用前景。,當接收機天線處于靜止狀態(tài)的情況下，用以確定觀測站絕對坐標的方法，稱為靜態(tài)絕對定位。這時，由于可以連續(xù)地測定衛(wèi)星至觀測站的偽距，所以可獲得充分的多余觀測量，以便在測后，通過數(shù)據(jù)處理提高定位的精度。靜態(tài)絕對定位方法，主要用于大地測量，以 精確測定觀測站在協(xié)議地球坐標系中的絕對坐標。,GPS定位技術(shù)導航衛(wèi)星授時測距/全球定位系統(tǒng),當用戶接收設備安置在運動的載體上，并處于動態(tài)的情況下,8,GPS,技術(shù)在線路工程中的應用,1,、平面控制測量,2,、高程水準測量,3,、線路測量,4,、精密控制測量,5,、運營與行車控制,GPS定位技術(shù)導航衛(wèi)星授時測距/全球定位系統(tǒng),GPS技術(shù)在線路工程中的應用1、平面控制測量 GPS定位技術(shù),9,航空膠片攝影,地面攝影,數(shù)字攝影測量,模擬攝影測量,立體攝影測量,機載數(shù)字相機攝影,航空數(shù)字掃描系統(tǒng),航空攝影測量,航空攝影測量的應用,航空膠片攝影 地面攝影 數(shù)字攝影測量,10,航空攝影測量在公路與鐵路等線路工程勘測設計中已得到廣泛應用。在可行性研究階段可利用航測資料輔助進行線路方案研究。當有紙介質(zhì),1:1,萬地形圖時，首先在紙介質(zhì)地形圖上研究出合理的線路走向位置，然后將,1,：,1,萬比例尺地形圖紙上定線的位置，參照地物地貌特征，搬到航片上，并進行室內(nèi)判釋，結(jié)合各專業(yè)提出的意見修改紙上定線。,對于山區(qū)、高山區(qū)地段，如無,1,：,1,萬比例尺地形圖，可根據(jù)線路方案研究的需要，提出利用既有航測資料測繪,1,：,1,萬比例尺地形圖的范圍，制定踏勘計劃。,在踏探過程中，地物地貌有重大變化而有影響到線路方案的地段，在航片上標繪其范圍并注記，以便定線時考慮，研究解決。,航空攝影測量,航空攝影測量在公路與鐵路等線路工程勘測設計中已,11,在整個線路方案研究過程中，以線路專業(yè)為先導，會同各專業(yè)，以航、衛(wèi)片為主要聯(lián)系手段，反復修改線路平、剖面，提出合理的方案。,在初步設計與初測工作中，用航測方法測繪線路沿線的大比例尺帶狀地形圖，并利用航測獲取的數(shù)字、影像信息完成線路勘測設計一體化工作。,線路專業(yè)的航測工作主要包括：,航帶設計,根據(jù)各專業(yè)需要擬定大比例尺航空攝影范圍。,確定航攝范圍,著重研究越嶺地段、河谷線、橋渡、接軌點、水庫地區(qū)、地質(zhì)不良地段、通過經(jīng)濟控制點、湖泊兩岸等地段，從而確定航攝范圍。,航空攝影測量,在整個線路方案研究過程中，以線路專業(yè)為先導，,12,大比例尺像片概略選線,航飛結(jié)束后，直接在大比例尺像片概略選線，以便在沒有初測地形圖（,l,：,2000,1,：,5000,比例尺）時可收集初測資料，并確定控制測量和測圖范圍。,專業(yè)調(diào)繪,根據(jù)修定的線路方案，進行專業(yè)調(diào)查、布設路線點確定測圖范圍。調(diào)查工作可利用航片在現(xiàn)場進行。,路線控制點布置,在線路附近和重點工程地段布設一些線路點，以便控測時聯(lián)測。線路點可選在明顯地物處，進行像片刺點并在航測內(nèi)業(yè)中獲取其坐標。,航空攝影測量,大比例尺像片概略選線 航飛結(jié)束后，直接在大比,13,航測大比例尺地形圖上定線和方案比選,圖上定線和方案比選的基本原則與傳統(tǒng)的地面勘測方法相同。,航測地形圖屬于線劃地形圖，會損失大量影像信息，因此紙上定線時應充分利用像片資料，提高定線質(zhì)量。,鐵路勘測設計專業(yè)較多，線路專業(yè)需向各專業(yè)提供線路平剖面圖以便進行初測、采用航測方法，線路專業(yè)可以不等地形圖出來，先提供像片概略選線成果，使各專業(yè)初測工作提前開始。,航空攝影測量,航空攝影測量,14,遙感分類：航天遙感、航空遙感和地面遙感三大類,航天遙感資料：利用人造衛(wèi)星或航天飛機作為遙感平臺，對目標物進行遙感，所獲得的遙感資料統(tǒng)稱為航天遙感資料。,航空遙感資料：采用飛機（特殊情況下使用氣球）作為遙感平臺，對地面的目標物進行遙感，所獲得的資料稱為航空遙感資料。,地面遙感資料：主要是汽車、船只作為遙感平臺，或由人直接操持遙感儀器，對地表、地下或水下進行遙感，獲得的資料稱為地面遙感資料。,遙感技術(shù),遙感分類：航天遙感、航空遙感和地面遙感三大類航天遙感資料：,15,線路勘測設計中，需要查明主要線路方案沿線的區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件。對控制性的重大不良地質(zhì)工點和工程，初步查明其工程地質(zhì)條件，為方案比選和編制初步設計文件，提供準確可靠的地質(zhì)基礎(chǔ)資料。,遙感圖像可直接或間接地提供大量的有關(guān)地表各種地物屬性的信息，為判釋各種地質(zhì)現(xiàn)象要素，創(chuàng)造良好的條件。,遙感技術(shù),在線路工程中的應用,線路勘測設計中，需要查明主要線路方案沿線的區(qū)域地質(zhì)、,16,工程地質(zhì)判釋,利用遙感圖像進行工程地質(zhì)判釋的判釋內(nèi)容主要為：地質(zhì)構(gòu)造，巖性（或巖組）和不良地質(zhì)現(xiàn)象。,遙感技術(shù)在土壤與地貌判釋中的應用,土壤的判釋、植被的判釋、森林和灌木的判釋、草地的判釋、耕地的判釋、分水嶺的判釋、地形等級的判釋、,遙感技術(shù),工程地質(zhì)判釋 利用遙感圖像進行工程地質(zhì),17,遙感技術(shù)在鐵路與公路洪水災害防治中的作用,采用先進的遙感手段，對多片種、多波段、多時相的信息進行影像增強、彩色合成等處理，可以得到鐵路沿線與水害有關(guān)的各種水系形態(tài)、洪水泛濫線。泥石流扇、渠網(wǎng)、湖泊，沼澤或鹽堿濕地、水工建筑物等地表特征。利用多時相遙感圖像進行動態(tài)分析，了解沿線自然環(huán)境的變化情況、預測對鐵路的危害性；遙感技術(shù)用于防治公路水害，不但能查明公路沿線重點橋梁和路基所處河段特征、河床穩(wěn)定性、歷史與現(xiàn)狀水害，判斷隱患，分析水害成因，預測發(fā)展趨勢，及時提出防范及治理措施，為技術(shù)改造工程規(guī)劃的決策（即利用、加固、擴建、重建）提供科學依據(jù)，達到防災減災目的，而且可縮短宏觀管理決策周期，加快防護，搶修，復舊工程實施進度。,遙感技術(shù),遙感技術(shù)在鐵路與公路洪水災害防治中的作用 遙感技術(shù),18,