gps在水下地形测量--gps在水下地形测量中的研究与应用毕业论文

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1、毕业论文GPS在水下地形测量中的研究与应用摘要水下地形测量是许多水利工程的基础性工作，在江河湖泊、海洋的开发利用中非常重要。水下地形测量一般是在船上进行的，水面上测量点的平面坐标，水面下使用测深仪测定水深，两者结合起来获得水底地形点的三维坐标，进而获得最终需要的水下地形图。水面上测量点的平面坐标其方法很多，值得关注的是采用GPS定位的方法。因为GPS定位与其它定位方法相比，具有实时性、全天候、精度高等优点，其定位技术业已成熟，被广泛应用于导航、测绘、通讯等众多领域。在水下地形测量中GPS的应用也已相当普及，因此本文就GPS与测深仪组合的水下地形测量模式展开了若干问题的深入研究

2、。GPS定位的结果属于WGS-84坐标系，而水底地形点坐标属于工程中的施工坐标系。因此，需要对GPS定位数据进行转换。本文研究了相关的转换计算，整理了相关的理论、公式。对某些计算公式、方法进行了改进对某些迭代公式还证明了其收敛性，丰富了GPS定位计算的理论。为获得水底地形点的坐标，需要根据测量船上GPS天线的坐标计算出测深仪换能器的坐标，可称此类问题为坐标传递。本文中，在测量船上引入了船体坐标系，将坐标传递的问题归结为坐标系的转换问题。同时，本文就几种常见的坐标传递问题进行了研究，并推导出了相应的计算公式水下地形测量前，测量船可能不在测量区域。此时，需要计算出导航信息，以协助

3、作业人员将测量船正确、快速地驶入测量区域。本文就航点航线的导航计算进行了研究，并提供了计算方法。本文还研究了时间和数据处理问题。GPS的定位数据与测深仪的测深数据在时间上并不统一，因此必须谨慎的处理时间。首先要保证定位数据测深数据是同步的，其次要保证时间的精确度足够高。在数据处理方面测深仪输出的测深数据并不稳定，错误数据出现的概率较大。为保证水下地形测量的准确、高效，自动剔除这些错误数据就显得非常重要。在以上研究工作的基础上，开发了一套水下地形测量软件。经实践测试，所开发软件可有效地服务于实际水下地形测量工作。关键词：水下地形测量GPS测深坐标转换数据处理目录第1章引言...

4、.............................................11.1水下地形测量的重要性.................................11.2水下地形测量技术及发展现状...........................11.3课题来源及研究意义...................................31.4研究背景及现状.......................................41.5本文的主要内容及章节安排.............................6第2章GPS定位...

5、.........................................72.1地球椭球.............................................72.1.1基本几何量.........................................72.1.2常用的地球椭球....................................82.1.3法截线曲率半径.....................................82.2地球椭球的常用坐标系及相互关系.......................92.2

6、.1大地坐标系...........................................92.2.2空间直角坐标系.......................................92.2.3子午面直角坐标系....................................102.2.4子午面直角坐标系同空间直角坐标系的关系..............112.2.5大地坐标转换为空间直角坐标..........................122.2.6空间直角坐标转换为大地坐标..........................132.3空间

7、相似变换..........................................152.3.1旋转矩阵............................................152.3.2七参数及其模型.......................................12.3.3求解七参数时的病态问题...............................12.3.4最小二乘约束........................................