《GNSS定位技術》課程標準二級學院：建筑與測繪工程學院執(zhí)筆人：趙峻天審核人：高永濤制定日期：2022.07陜西能源職業(yè)技術學院一、課程信息表1課程信息表課程名稱GNSS定位技術開課院部建筑與測繪工程學院課程代碼0220338考核性質考試前導課程計算機基礎、地形測量、測量數據處理、測繪技能訓練、地形圖測繪實習后續(xù)課程工程測量、控制測量、土地調查與地籍測量、攝影測量總學時48課程類型理論課是□實踐課是□理論+實踐是R理實一體化是□適用專業(yè)工程測量技術專業(yè)二、課程性質1.課程性質本課程是工程測量技術專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎課程，是在學習了計算機應用基礎、地形測量、數字測圖課程及完成測繪技能訓練、數字測圖實習后，具備操作普通光學測量儀器、常規(guī)電子測量儀器，了解坐標系、測量誤差理論，能夠理解地形圖地形、地物辨識、繪制能力的基礎上，開設的一門理論+實踐的課程，與控制測量、工程測量同期開設，其代表了工程測量技術的先進性，主科技性。功能是對接專業(yè)人才培養(yǎng)目標，面向工程測量員、地形測量員、地圖制圖員等具備測繪行業(yè)職業(yè)資格的工作崗位，能夠完成GPS控制測量數據采集與處理，熟練運用GPS-RTK技術進行數字測圖，同時理解CORS技術的工作原理，在實踐中熟練運用CORS技術進行施工測量與放樣的能力。為后續(xù)土地調查與地籍測量、攝影測量等課程學習奠定基礎的專業(yè)核心課程。2.課程功能定位

表2課程功能定位分析對接的工作崗位對接培養(yǎng)的職業(yè)崗位能力工程測量員能夠依照測區(qū)環(huán)境制定界址定線、竣工驗收、放樣施工計劃能夠進行RTK控制點采集與校正、點位測量、點位放樣能夠使用現(xiàn)有RTK、CORS資源進行移動站的數據采集能夠使用先用RTK、CORS資源進行垂直測量、沉降觀測、并記錄整理觀測結果能夠及時整理完善基線復核、測量記錄等觀測資料大比例尺地形圖測繪員能夠依照測區(qū)環(huán)境制定靜態(tài)GNSS定位觀測計劃能夠進行靜態(tài)GNSS外業(yè)觀測及數據傳輸能夠進行靜態(tài)GNSS測量誤差分析能夠掌握RTK基準站與流動站的啟動與轉換能夠進行RTK控制點采集與校正、點位測量、數據傳輸、數字測圖能進行RTK、CORS數據采集與傳輸能夠進行RTK、CORS測量誤差分析能編寫項目技術設計書和技術總結報告書能建立RTK、CORS測量定位的宏觀概念，形成測量誤差分析的意識三、課程目標與內容1.課程總目標著重對學生測繪核心能力中“測、算、繪”能力的培養(yǎng)，在學習中專業(yè)理論以“必須、夠用”為度，注重實際操作能力的培養(yǎng)。通過本課程的學習，應掌握GNSS測量的基本原理和方法，具備等級GNSS控制網設計、施測、數據處理與分析能力；掌握RTK控制測量、碎部點數據采集能力和工程放樣的能力，在完成各項任務的過程中，同時培養(yǎng)學生外文資料的理解能力，資料搜集整理能力，制定工作計劃的能力，交際，溝通能力，團隊協(xié)作能力，安全與自我保護能力，應對緊急突發(fā)狀況的能力。2.課程具體目標表3課程教學目標與內容序號畢業(yè)要求指標點知識目標技能目標素質目標教學內容1能夠在跨專業(yè)的項目團隊中，發(fā)揮組織、溝通和相互協(xié)作的作用。1.1列舉衛(wèi)星導航定位的分類、發(fā)展及現(xiàn)狀；1.2針對衛(wèi)星組成部分進行詳細解說并明確美國的GPS政策1.1明確導航衛(wèi)星發(fā)展及區(qū)域發(fā)展的作用，解讀各政治體的導航衛(wèi)星發(fā)展目標。拓寬知識面發(fā)展、了解實事發(fā)展衛(wèi)星導航定位技術概述2能夠熟練操作GNSS接收機等測繪常用儀器。1.1列舉天球坐標系、地球坐標系分類；1.2解釋各坐標系之間的相互關系及差異，說明時間系統(tǒng)構成及產生原因1.1能認識坐標系的分類、轉換；1.2能認識時間系統(tǒng)分類、特征。加深理論知識點，拓寬知識面發(fā)展GPS定位的時空基準3能夠按照測繪國家規(guī)范要求，進行GNSS測量和控制測量數據處理。1.1列舉衛(wèi)星攝動力的分類及產生原因；1.2解釋無攝運動與受攝運動的詳細概念；1.3正確區(qū)分星歷、信號的構成及特點1.1能明確攝動力的產生原因、分類、影響因子及其大?。?.2能明確衛(wèi)星星歷的分類、發(fā)播形式。學會發(fā)散思維，從多方角度探究問題衛(wèi)星運動和衛(wèi)星信號4能夠按照測繪國家規(guī)范要求，進行二等及以下等級水準測量、四等及以下導線測量、GNSS測量和控制測量數據處理。1.1列舉GPS的定位模式及其工作原理；1.2解釋測量用GPS觀測所需進行的觀測模式的特點及應用范圍1.1能規(guī)范進行GPS觀測模式的選擇；1.2根據觀測條件、范圍等綜合考慮需采取的觀測手段。形成細心觀察，認真分析和綜合研判的能力GPS定位原理5能夠參照國家規(guī)范，制定控制測量實施方案，精度分析，使用精密水準儀、全站儀和GNSS儀器完成數據采集及處理，精度分析。1.1列舉影響GPS觀測的環(huán)境因素及影響；1.2說明針對不同環(huán)境采取的應對手段及需建立的誤差模型1.1能正確進行觀測建站時站址選擇、信號發(fā)播誤差源；1.2能規(guī)范處理誤差影響。形成細心觀察，認真分析和綜合研判的能力GPS測量誤差來源及其影響6能夠在解決分析測繪實際問題和測繪實施方案方面發(fā)揮有效作用。1.1歸納技術設計書編寫內容及參考規(guī)范；1.2列舉不同環(huán)境所采取的觀測手段；1.3完成質量檢驗、技術總結與資料歸檔1.1能正確進行計劃設計書、工作任務、技術總結的編寫工作；1.2能做好資料的處置歸檔工作。樹立規(guī)范操作意識，具有充足的細心和耐心GPS測量的設計與實施7能夠完成測繪成果管理，測繪項目合同管理，質量監(jiān)控，測繪技術設計與技術總結編寫和項目驗收完成外業(yè)數據采集的預處理、拷貝、內業(yè)處理的步驟、方法及參考模型；1.4列舉高程系統(tǒng)的內容及各系統(tǒng)之間的關系與處理方法1.1能根據導出數據按照實際需求完成合格的平差處理；1.2能明確數據質量的優(yōu)缺點培養(yǎng)綜合分析數據的能力；簡易工具操作的能力GPS測量數據處理8具備終身學習的意識，了解本行業(yè)繼續(xù)深造及參加職業(yè)培訓的途徑。1.1列舉GPS在生活、行業(yè)、測繪工作中的應用及適用方法1.1能了解GPS在生活、測繪工作中的專業(yè)應用.拓寬知識面領域，深入了解行業(yè)發(fā)展GPS應用表4課程教學安排序號項目（模塊）任務（單元）2教學內容重點、難點學時1項目一：衛(wèi)星導航定位技術概述任務1：GPS系統(tǒng)及美國的GPS政策1.1子午衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展及其局限性1.2GPS系統(tǒng)組成美國的GPS政策重點：GPS系統(tǒng)組成難點：星座衛(wèi)星數、地面站分布1任務2:四大衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)2.1GLONASS2.2GALILEO2.3COMPASS重點：GLONASS、GALILEO發(fā)展難點：COMPASS的現(xiàn)狀12項目二：GPS定位的時空基準任務1：坐標系統(tǒng)1.1天球坐標系1.2地球坐標系1.3世界大地坐標系1.4國際地球參考框架1.5坐標系統(tǒng)轉換重點：天球坐標系、地球坐標系難點：歲差、章動2任務2：時間系統(tǒng)2.1世界時2.2原子時2.3力學時2.4GPS時重點：時間系統(tǒng)發(fā)展難點：原子時、GPS時23項目三：衛(wèi)星運動和衛(wèi)星信號任務1：衛(wèi)星的無攝運動1.1衛(wèi)星運動的開普勒定律1.2無攝運動軌道參數1.3衛(wèi)星的瞬時位置與速度重點：開普勒三大定律難點：無攝軌道參數1任務2：衛(wèi)星的受攝運動2.1地球引力場攝動力2.2日、月引力場攝動力2.3太陽光壓攝動2.4地球潮汐攝動2.5其他攝動重點：攝動力分類難點：攝動力影響量級任務3：衛(wèi)星星歷3.1廣播星歷3.2精密星歷3.3衛(wèi)星坐標計算重點：星歷概念難點：精密星歷獲取2任務4：衛(wèi)星信號4.1導航電文4.2測距碼信號4.3載波信號重點：導航電文難點：導航電文結構與格式24項目四：GPS定位原理任務1：GPS定位方法及觀測量1.1定位觀測量1.2測碼偽距觀測方程1.3測相偽距觀測方程重點：定位方法難點：測相偽距觀測2任務2：GPS靜態(tài)定位2.1靜態(tài)絕對定位2.2靜態(tài)相對定位重點：靜態(tài)相對定位難點：靜態(tài)相對定位概念及優(yōu)點2任務3：GPS動態(tài)定位3.1動態(tài)絕對定位3.2動態(tài)相對定位重點：動態(tài)相對定位難點：動態(tài)相對定位的類別及優(yōu)缺點25項目五：GPS測量誤差來源及其影響任務1：衛(wèi)星誤差1.1衛(wèi)星鐘差1.2軌道偏差重點：衛(wèi)星鐘差難點：偽距1任務2：傳播誤差2.1電離層延遲2.2對流程延遲2.3多路徑效應重點：傳播路徑誤差產生原因難點：延遲模型1任務3：接收機誤差3.1接收機鐘差3.2觀測誤差3.3天線相位中心偏差重點：誤差產生原因難點：觀測誤差解讀1任務4：其他誤差來源4.1地球自轉4.2相對論效應重點：相對論效應16項目六：GPS測量的設計與實施任務1：GPS測量的技術設計1.1設計依據1.2精度和密度設計1.3基準設計1.4圖形設計重點：點位精度、密度確定難點：網形設計2+4任務2：GPS的觀測工作2.1區(qū)踏勘與資料收集2.2儀器配置與人員組織2.3外業(yè)觀測計劃選點與埋石重點：儀器配置與人員組織難點：觀測計劃的確定1任務3：GPS測量的作業(yè)模式3.1經典靜態(tài)相對定位3.2快速靜態(tài)相對定位3.3準動態(tài)相對定位3.4動態(tài)相對定位重點：經典靜態(tài)相對定位難點：動態(tài)相對定位的分類與優(yōu)缺點2+47項目七：GPS測量數據處理任務1：基線向量解算1.1觀測模型法方程的組成及結算1.2精度評定1.3基線解算結果的質量評定指標重點：基線概念難點：基線精度評定2+4任務2：基線向量網平差2.1三維無約束平差2.2三維約束平差2.3基線向量網與地面2.4網的聯(lián)合平差重點：軟件操作難點：操作規(guī)范性2+2任務3：GPS高程測量3.1高程系統(tǒng)及相互關系GPS水準重點：正高、正常高、大地高選用難點：高程異常28項目八：GPS應用任務1：應用1.1大地測量中的應用1.2在監(jiān)測地震與地殼運動中的應用1.3在工程測量中的應用1.4在海洋測繪中的應用1.5在其他行業(yè)中的應用重點、難點：GPS在測繪行業(yè)及生活中的應用2四、課程考核進行課程教學考核與評價，可以考查學生對課程基礎知識和基本技能的掌握情況，以及是否具備運用基本理論和方法發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，從而可以檢查教學效果，改進教學工作，提高教學質量。專業(yè)核心技能課程考核與評價從兩個方面進行考核，匯總得出課程整體成績。表5《GNSS定位技術》課程整體成績表考核類型成績權重課程整體成績課程考核1000.4100技能考核1000.6（1）課程考核時按照項目分別考核，將項目考核成績累加，作為課程考核成績。因本課程為專業(yè)核心技能課程，故不再安排期末集中考試。（2）各項目的考核分值、權重、內容如表所示。表6課程考核成績表項目名稱成績權重項目成績項目成績權重課程考核成績GPS控制測量數據采集與處理知識100.3400.4100技能200.5態(tài)度100.2GPS-RTK數字測圖知識200.3600.6技能300.5態(tài)度100.2（3）考核成績依據知識考核、技能考核、態(tài)度考核三方面確定。其中，理論知識的考核采用卷面考核方式進行，技能考核采用實操考核方式進行，態(tài)度考核根據平時表現(xiàn)、考勤、小組評定進行。五、實施要求1.授課教師基本要求本課程授課教師應具備工程測量、地形測量、地圖制圖操作技能，有企業(yè)外業(yè)數據采集、數據處理、內業(yè)成圖等基本操作技能訓練，具有高等學校教師資格證。實踐教學條件要求（1）校內實訓室表7-1全站儀實訓室實訓室（中心）名稱全站儀實驗室實訓室面積120m2序號核心設備數量備注1對講機（北峰）120臺2手持GPS12臺3GPS（南方，1+2）7套21臺表7-2航測數據編輯實訓室實訓室（中心）名稱全站儀實驗室實訓室面積120m2序號核心設備數量備注1計算機40內業(yè)數據處理、制圖（2）校外實習基地表8數字測技術課程校外實習基地序號校外實訓基地名稱合作企業(yè)名稱校外實訓基地功能接納學生人數備注1藍田焦岱鮑旗寨村測量實習基地藍田鮑旗校外實踐開發(fā)有限公司主要完成測繪技能訓練、數字地形圖測繪實習、控制測量實習、工程測量實習、遙感與攝影測量實習400人3.教學方法與策略（1）課堂授課教學針對多媒體課件具有條理分明、信息量大、學生相對容易接受，能夠在較短時間內接觸較多的信息量，能大大提高上課效率及后續(xù)課程內容的自學等特點，應制作GPS定位測量課程教學課件，滿足基礎理論的需要。（2）比較分析教學法在講授GPS控制網布設時，將之與常規(guī)的測量方法相比較。例如控制網的選點、埋點、控制網圖形設計、外業(yè)觀測、內業(yè)數據處理等內容。在比較的過程中讓學生深入理解GPS測量的特點、方法。使用比較分析法教學，能加強學生觀察、分析、交流的意識，使學生積極參與到主動的學習活動中。（3）工程案例教學針對高等職業(yè)院校工程測量技術專業(yè)而言，《GNSS定位技術》主要解決的是使用GPS進行控制測量、地形測量和工程施工放樣的問題。因此，在教學過程中，盡可能通過具體、生動、真實的工程案例講解，提高學生的綜合應用能力。（4）現(xiàn)場教學GPS測量外業(yè)的教學內容采用模擬生產現(xiàn)場的實物教學方法，先由教師演示操作過程，再由學生自己操作，教師指導。學生操作不能達到操作目的時，則由教師進行及時指導后重新操作，直到達到教學目的為止。教師“邊講邊演示”，學生“邊聽、邊看、邊練”，收到事半功倍的效果。（5）實物教學實物教學方法增強了能力培養(yǎng)的效果。（6）第二課堂、網絡教學針對一般性問題，學生利用業(yè)余時間進行任務的演算，通過網絡課程的形式，為學生提供一個交互的學習平臺，建立留言簿、解疑平臺。（7）課堂討論學生針對已經認識的基本理論和概念，在教師的分組組織引導下進行相互答疑或辯論，最后由教師及時總結評論。（8）單項實訓教學學生在單項學習任務現(xiàn)場教學中學習認識了相關的操作方法后，自己動手再重復進行若干次，總結相關操作經驗，使學生發(fā)揮主觀能動性，積極完成任務。（9）項目實訓教學學院應積極聯(lián)系生產任務或參與工程單位的生產項目，為學生提供真實環(huán)境下的實際操作條件，使其在國家或行業(yè)規(guī)范、項目技術設計書的指導下，從事真正的生產任務和項目。一方面加深和強化基