《GNSS测量与数据处理》教材

《GNSS测量与数据处理》教材简介

《GNSS测量与数据处理》教材由国家一级出版社中国矿业大学出版社于2026年3月出版，是测绘工程国家级一流本科专业建设成果之一，是《卫星导航定位原理与应用》国家级线上一流本科课程的核心配套教材之一，是《GPS测量与数据处理》教材（中国矿业大学出版社于2013年10月出版）的转型升级。

《GNSS测量与数据处理》教材由安徽理工大学/城市实景三维与智能安全监测安徽省联合共建学科重点实验室余学祥教授、吕伟才教授、赵兴旺教授、杨旭副教授、方新建博士、李静娴博士、池深深博士，北京建筑大学王坚教授、南京信息工程大学柯福阳教授、安徽大学刘辉教授、山东科技大学王胜利教授、中国矿业大学李增科教授、南京工业大学王彬副教授、南京师范大学曹新运副教授、武汉大学卫星导航定位技术研究中心刘天骏博士共同完成，最后全书由余学祥负责统稿。

本教材得到安徽省重点研究与开发计划“矿山采动沉陷灾害空天地井协同监测分析决策公共服务平台建设”、安徽省科技重大专项“北斗+典型地质灾害协同监测与快速预警云平台研发及示范应用”、兖矿能源集团股份有限公司“矿区沉降变形智能化监测预警系统研究及应用”项目、煤炭高等教育“十四五”规划教材项目“GNSS测量与数据处理”（中煤教协〔2021〕17号）、安徽省高等学校省级质量工程项目“测绘工程专业改造提升”、安徽理工大学质量工程项目“GNSS导航定位原理与应用”数字教材等的资助。

本教材是在读者已较系统地学习了《GNSS导航定位原理与应用》前提下，结合教学、科研、生产实践和当前的研究热点问题，从导航定位系统现状、卫星在轨瞬时位置的计算、载波相位观测值周跳探测与修复、GNSS测量误差来源及其改正、基线向量解算、网平差及成果转换、监测网数据处理方法、VRS技术与PPP技术、GNSS/INS组合导航基本原理、GNSS专题应用等十个方面，对GNSS的基本原理和数据处理方法进行较详细的介绍，部分章节给出了相关的算例。可作为高等学校测绘工程专业及其相关专业本科生和研究生的教材使用, 教师可根据专业性质、已有的学习基础、学时数和学生的层次从中选择所需的内容。本书也可为从事GNSS技术理论研究和应用研究的科研人员和工程技术人员提供参考。

全书共分十章。第一章简要介绍了全球导航卫星系统（GNSS）的现状与进展、惯性导航系统的基本概念与基本原理、常用的室内定位技术等方面的内容。第二章主要介绍GNSS数据处理中常用的时间标示方法及其换算、坐标系统、RINEX 4.02版广播星历和SP3-d版精密星历文件格式，重点介绍卫星轨道拟合和基于观测历元卫星瞬时坐标的计算方法，并对BDS卫星的在轨位置的计算方法进行了介绍。第三章在介绍RINEX 4.02版格式观测值文件的基础上，重点介绍观测值的线性组合、周跳的探测与修复的方法。第四章主要介绍GNSS测量中四种误差的来源、特征及改正措施。第五章在介绍两种基本观测量（伪距观测值和载波相位观测值）的观测方程的基础上，主要讨论利用载波相位双差观测值解算GNSS基线向量的方法，其重点在于采取LAMBDA算法获取双差模糊度固定解的方法。第六章主要介绍GNSS网的外业观测质量评价方法、基线向量网的平差模型及其质量评价、坐标系统和高程系统的转换模式及质量评价。第七章主要解决经典数据处理方法、抗差估计方法、动态卡尔曼滤波方法、似单差方法、小波变换方法在GNSS监测网数据处理中的应用问题，并给出相关应用算例。第八章在介绍传统的差分定位技术基础上，重点介绍虚拟参考站（VRS）技术的基本原理和关键算法，并对PPP定位的基本原理进行简单介绍。第九章在介绍GNSS/ INS组合导航基本原理的基础上，重点介绍了几种GNSS/INS组合导航系统的基本原理和应用。第十章结合最新研究成果，主要介绍GNSS技术在车辆安全运营监控管理、矿山开采沉陷自动化监测、滑坡变形自动化监测等领域的应用案例。对于部分知识点，配备了视频讲解。