GPS原理與應用專升本地質大學期末開卷考試題庫及答案選擇題1.GPS系統(tǒng)中，衛(wèi)星的分布使得全球任何地方、任何時間都可觀測到至少幾顆衛(wèi)星？A.3顆B.4顆C.5顆D.6顆答案：B分析：為了實現三維定位，GPS接收機需要至少同時接收到4顆衛(wèi)星的信號。2.GPS定位中，電離層延遲屬于以下哪種誤差來源？A.與衛(wèi)星有關的誤差B.與信號傳播有關的誤差C.與接收機有關的誤差D.其他誤差答案：B分析：電離層延遲是信號在電離層傳播時產生的延遲，屬于信號傳播誤差。3.以下哪種GPS測量模式精度最高？A.單點定位B.相對定位C.差分定位D.實時動態(tài)定位（RTK）答案：D分析：RTK能實時提供厘米級定位精度，精度高于其他幾種模式。4.GPS衛(wèi)星的載波頻率L1和L2分別為：A.1575.42MHz，1227.60MHzB.1227.60MHz，1575.42MHzC.1540MHz，1200MHzD.1200MHz，1540MHz答案：A分析：GPS衛(wèi)星載波頻率L1為1575.42MHz，L2為1227.60MHz。5.以下哪項不是GPS系統(tǒng)的組成部分？A.空間部分B.地面控制部分C.用戶設備部分D.通信部分答案：D分析：GPS系統(tǒng)由空間部分、地面控制部分和用戶設備部分組成，通信部分不屬于其組成。填空題1.GPS定位的基本原理是__________。答案：空間距離后方交會分析：通過測量衛(wèi)星到接收機的距離，利用后方交會原理確定接收機位置。2.GPS衛(wèi)星信號包含載波、__________和數據碼。答案：測距碼分析：衛(wèi)星信號由載波、測距碼和數據碼組成。3.差分GPS可分為位置差分、__________和載波相位差分。答案：偽距差分分析：這是差分GPS的常見分類。4.GPS測量中，周跳的探測方法有多項式擬合法、__________等。答案：高次差法分析：高次差法是常用的周跳探測方法之一。5.GPS網的圖形設計主要取決于__________、精度要求和接收機數量等因素。答案：測量任務分析：測量任務決定了GPS網的基本需求和設計方向。判斷題1.GPS單點定位的精度比相對定位高。（×）分析：相對定位通過兩臺或多臺接收機同步觀測，可消除或減弱多種誤差，精度高于單點定位。2.電離層延遲對GPS信號的影響與信號頻率無關。（×）分析：電離層延遲與信號頻率有關，頻率越高，延遲越小。3.GPS衛(wèi)星的軌道是圓形的。（×）分析：GPS衛(wèi)星軌道是近圓形的橢圓軌道。4.載波相位測量可以達到厘米級甚至毫米級的精度。（√）分析：載波相位測量精度較高，經處理可達到厘米級甚至毫米級。5.周跳只會在載波相位測量中出現。（√）分析：周跳是載波相位整周計數的突然變化，只在載波相位測量中存在。簡答題1.簡述GPS系統(tǒng)的主要特點。答案：GPS系統(tǒng)具有全球、全天候工作；定位精度高；觀測時間短；測站間無需通視；儀器操作簡便；可提供三維坐標等特點。分析：全球、全天候工作保證了隨時可用，高精度滿足各種測量需求，觀測時間短提高效率，無需通視降低測量條件限制，操作簡便便于使用，三維坐標可全面確定位置。2.說明GPS定位中誤差的主要來源。答案：誤差主要來源有與衛(wèi)星有關的誤差（衛(wèi)星軌道誤差、衛(wèi)星鐘差等）；與信號傳播有關的誤差（電離層延遲、對流層延遲、多路徑效應等）；與接收機有關的誤差（接收機鐘差、接收機噪聲等）。分析：衛(wèi)星自身狀態(tài)會產生誤差，信號在傳播過程中受環(huán)境影響，接收機自身性能也會帶來誤差。3.簡述載波相位測量的基本原理。答案：載波相位測量是通過測量接收機接收到的衛(wèi)星載波信號與接收機產生的參考載波信號之間的相位差來確定衛(wèi)星到接收機的距離。由于載波波長很短，能達到較高的測量精度。分析：利用相位差測量距離，載波波長特性決定了其高精度的潛力。4.什么是RTK技術，它有什么優(yōu)點？答案：RTK技術即實時動態(tài)定位技術，它通過基準站和流動站實時進行數據傳輸和處理，能實時提供厘米級定位精度。優(yōu)點包括定位精度高、作業(yè)效率高、可實時知道定位結果等。分析：實時動態(tài)處理和高精度是RTK的核心特點，由此帶來了效率和實時性的優(yōu)勢。5.簡述GPS網平差的目的和步驟。答案：目的是消除觀測值之間的矛盾，評定測量成果的精度，確定各點的坐標。步驟包括數據預處理、無約束平差、約束平差等。分析：平差是為了使測量結果更合理、準確，各步驟逐步對數據進行處理和優(yōu)化。論述題1.論述GPS在地質勘探中的應用及優(yōu)勢。答案：在地質勘探中，GPS可用于地質點定位，準確確定地質露頭、構造等的位置；進行地質填圖，快速獲取地形和地質信息；用于地質災害監(jiān)測，實時監(jiān)測山體滑坡、地面沉降等的位移變化。其優(yōu)勢在于定位精度高，能精確確定地質特征位置；觀測速度快，可提高勘探效率；不受地形和通視條件限制，適用于復雜地質環(huán)境；可提供三維坐標，全面反映地質體的空間位置。分析：GPS的高精度、快速性和適應性等特點使其在地質勘探各方面發(fā)揮重要作用。2.論述GPS測量數據處理的主要過程。答案：主要過程包括數據采集，使用GPS接收機獲取觀測數據；數據傳輸，將數據從接收機傳輸到計算機；數據預處理，對原始數據進行編輯、剔除粗差、修復周跳等；基線解算，計算各基線向量；網平差，包括無約束平差和約束平差，確定各點坐標；質量控制，對處理結果進行精度評定和可靠性檢查。分析：每個過程都是數據處理不可或缺的環(huán)節(jié)，逐步對數據進行加工和優(yōu)化。3.論述GPS定位技術的發(fā)展趨勢。答案：發(fā)展趨勢包括高精度化，不斷提高定位精度以滿足更嚴格的需求；多系統(tǒng)融合，與GLONASS、北斗等其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)融合，提高定位可靠性和精度；實時動態(tài)化，更廣泛應用實時動態(tài)定位技術，實現實時高精度定位；智能化，接收機功能不斷智能化，操作更簡便；應用領域拓展，在自動駕駛、物聯網等領域有更廣泛應用。分析：技術發(fā)展不斷追求更高性能和更廣泛應用，多系統(tǒng)融合是大勢所趨。4.論述GPS測量中周跳的產生原因及處理方法。答案：產生原因有信號遮擋、外界干擾、接收機故障等。處理方法有探測周跳，如多項式擬合法、高次差法等，確定周跳位置；修復周跳，可采用重新初始化、內插法等。分析：了解產生原因有助于采取針對性措施，先探測后修復是處理周跳的基本流程。5.論述GPS在工程測量中的應用及面臨的挑戰(zhàn)。答案：在工程測量中，GPS可用于工程控制網測量，建立高精度