CPS觀測數據處理與應用

　　《GPS觀測數據處理與應用》介紹了作者蘭孝奇、黃張裕、李森、段兵兵多年來在GPS觀測數據處理及應用方面的研究成果。
　　書中重點闡述了大壩GPS三維變形監測網的數據處理方法、模型及應用，以及GPS數據與地面監測網觀測數據聯合平差的數學模型、GPS精密地殼變形監測的數據處理模型的研究及應用；論述了應用GPS研究電離層內部特性的相關內容，主要包括區域格網模型的建立，以及利用電離層層析成像技術對區域電離層電子密度分佈進行的層析研究；介紹了非差模式的精密單點定位的數學模型及方法；探討了偽距差分和相位差分定位模型。
　　《GPS觀測數據處理與應用》可作為高等院校測繪工程專業高年級本科生和研究生的參考書，也可供該領域專業技術人員參考。

前言
第1章 緒論
1.1 概述
1.1.1 GPS的起源
1.1.2 GPS的組成
1.2 GPS的應用
1.3 GPS的現代化

第2章 坐標與時間系統
2.1 坐標系統
2.1.1 地心慣性坐標系
2.1.2 地心地固坐標系
2.1.3 1984世界大地坐標系
2.1.4 國際地球參考框架
2.1.5 中國常用坐標系
2.1.6 GPS涉及的坐標系
2.1.7 坐標轉換
2.2 時間系統
2.2.1 恆星時和太陽時
2.2.2 曆書時
2.2.3 原子時
2.2.4 相對論框架下的時間系統
2.2.5 時間歷元

第3章 GPS定位的基本數學模型
3.1 GPS衛星定位原理概述
3.1.1 GPS觀測量
3.1.2 衛星軌道位置計算
3.2 IGS服務機構及其產品
3.2.1 IGS軌道鐘差聯合產品
3.2.2 IGS軌道產品精度分析
3.3 精密軌道的插值方法
3.3.1 廣義延拓插值
3.3.2 切比雪夫多項式擬合
3.3.3 算例及計算結果分析
3.4 GPS偽距單點定位
3.4.1 偽距定位原理
3.4.2 偽距定位算法
3.5 GPS載波相位觀測值的周跳探測

第4章 GPS差分定位技術與方法
4.1 GPS差分定位概述
4.1.1 引言
4.1.2 GPS差分定位改正
4.2 GPS偽距差分定位
4.2.1 GPS偽距差分定位的數學模型
4.2.2 GPS相位平滑偽距差分定位的數學模型
4.2.3 精度評定
4.2.4 算例分析
4.3 GPS相位差分定位
4.3.1 GPS相位差分定位的數學模型
4.3.2 雙差載波相位觀測的統計模型
4.4 整週模糊度空間搜索方法研究
4.4.1 模糊度整數最小二乘搜索
4.4.2 改進的模糊度搜索算法
4.4.3 計算分析
4.4.4 結論
4.5 GPS周模糊度解算方法研究
4.5.1 模糊度去相關算法
4.5.2 改進的白化濾波去相關算法
4.5.3 數值模擬分析
4.5.4 結論
4.6 城市GPS地面控制網施測技術
4.6.1 城市既有地面控制點現狀
4.6.2 GPS控制網網形優化分析
4.6.3 地面起算控制點聯測分析
4.6.4 GPS控制網外業測量
4.6.5 地面起算基準選取及兼容性分析
4.6.6 GPS觀測數據後處理

第5章 GPS精密單點定位模型
5.1 GPS精密單點定位概述
5.2 觀測方程的線性組合
5.3 GPS精密單點定位數學模型
5.3.1 雙頻消電離層組合模型
5.3.2 觀測方程線性化
5.4 基本誤差改正項
5.4.1 衛星星曆和鐘誤差
5.4.2 電離層延遲
5.4.3 對流層延遲
5.4.4 多路徑效應
5.4.5 相對論效應
5.4.6 地球自轉改正
5.5 特別考慮的誤差改正項
5.5.1 接收機天線高及相位中心改正
5.5.2 衛星天線相位中心改正
5.5.3 天線相位纏繞改正
5.5.4 固體潮
5.5.5 大洋負荷及地球旋轉參數
5.6 數據處理
5.6.1 平滑偽距
5.6.2 TEQC質量檢測
5.7 程序設計及計算結果
5.7.1 程序設計
5.7.2 數據準備
5.7.3 模糊度收斂分析
5.7.4 定位精度分析

第6章 GPS大壩三維變形監測網的數據處理
6.1 提高GPS大壩變形監測網觀測精度的措施
6.2 基於站心地平坐標系的GPS三維變形監測網數據處理模型
6.2.1 坐標參考系統
6.2.2 GPS變形監測網擬穩平差的數學模型
6.3 基於聚類分析的方法確定擬穩點相對穩定性
6.3.1 模糊數學基本概念
6.3.2 聚類分析的方法確定擬穩點相對穩定性的數學模型
6.4 粗差定位與可靠性指標
6.4.1 粗差定位--標準余差法
6.4.2 可靠性指標
6.5 精度評定
6.6 位移顯著性檢驗
6.6.1 平均間隙法
6.6.2 t檢驗法
6.7 GPS大壩三維變形監測網平差軟件系統的開發
6.8 GPS大壩變形監測網觀測數據處理與結果分析
6.8.1 擬穩點的穩定性檢驗
6.8.2 精度指標
6.8.3 可靠性指標
6.8.4 粗差檢驗結果
6.8.5 點位位移顯著性檢驗
6.8.6 結論
6.9 GPS與地面測量數據三維大壩變形監測網聯合平差數學模型的研究
6.9.1 誤差方程
6.9.2 各類觀測值權的確定

第7章 GPS精密地殼變形監測數據處理模型及結果分析
7.1 概述
7.2 精密GPS定位定軌軟件GAMIT
7.2.1 數據準備部分
7.2.2 數據處理流程
7.3 GPS精密地殼形變監測數據處理的綜合解算模型的研究
7.3.1 法方程重構綜合解算模型
7.3.2 基線向量的綜合解算模型
7.4 測段解算結果的精度評定
7.4.1 坐標結果的評價
7.4.2 基線結果的評價
7.5 GAMIT後處理軟件的研究和開發
7.6 GPS精密地殼變形監測數據處理
7.6.1 地殼運動網絡工程觀測數據和基線單天解
7.6.2 各測段解算結果的綜合解
7.6.3 地殼變形監測網的綜合解--測站漂移速度及運動分析
7.7 某市GPS地殼變形監測試驗網數據處理及精度分析
7.7.1 基線向量單天解的重複率
7.7.2 監測點坐標單天解的重複率

第8章 GPS的區域電離層延遲改正
8.1 概述
8.2 電離層對GPS信號傳播的影響
8.2.1 電磁波在電離層中的傳播特性
8.2.2 GPS的電離層延遲誤差
8.3 電離層單層模型及GPS／VTEC觀測方程
8.3.1 電離層單層模型
8.3.2 穿刺點、星下點位置的計算
8.3.3 GPS／VTEC觀測方程
8.4 GPS信號電離層延遲函數模型
8.4.1 Klobuchar模型
8.4.2 IRI模型
8.5 GPS信號電離層延遲格網模型
8.5.1 建立格網電離層模型的基本步驟
8.5.2 格網電離層模型值的確定
8.5.3 格網模型穿刺點電離層延遲值的確定
8.6 區域格網電離層模型的實現
8.6.1 江蘇省格網電離層模型的建立
8.6.2 江蘇省格網電離層模型的計算
8.7 總結

第9章 地基GPS的電離層層析成像
9.1 概述
9.2 電離層的基本特性及其異常現象
9.3 地基GPS的CIT原理與算法
9.3.1 幾何構形
9.3.2 三維平行束投影定理的建立
9.3.3 三維原函數重建公式
9.4 利用GPS獲取TEC的原理
9.4.1 電離層對GPS兩種觀測量的影響
9.4.2 利用差分技術測量TEC
9.4.3 高精度TEC的獲取
9.5 利用GPS實測數據進行CIT重建
9.5.1 江蘇地區層析格網模型的建立
9.5.2 江蘇地區CIT結果計算
9.6 總結
主要參考文獻