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gps測量

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gps測量

gps測量范文第1篇

[關(guān)鍵詞]gps測量技術(shù) 優(yōu)化 設(shè)計(jì)

[中圖分類號] P228.4 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-2-149-1

1GPS測量技術(shù)與GPS控制網(wǎng)測量

1.1GPS測量技術(shù)

GPS RTK(Real Time Kinematic) 技術(shù)開始于 90 年代初 ,是一種全天候、全方位的新型測量系統(tǒng),稱載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分技術(shù),是目前適時(shí)、準(zhǔn)確地確定待測點(diǎn)的位置的最佳方式,是基于載波相位觀測值基礎(chǔ)上的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)。GPS RTK 具有定位精度高且精度分布均勻,速度快、效率高,觀測時(shí)間短,方便靈活,測程不受限制,不受通視條件影響等優(yōu)點(diǎn)。

1.2GPS控制網(wǎng)測量

GPS 控制網(wǎng)網(wǎng)形比較靈活 ,可以根據(jù)實(shí)際地理?xiàng)l件 ,建筑物條件以及相應(yīng)的測區(qū)情況來布設(shè)。連接方式可以為點(diǎn)連式的、邊連式的、混連式的、中點(diǎn)多邊形等連接方式。GPS 控制測量點(diǎn)間不要求通視,圖形結(jié)構(gòu)靈活, 因此選點(diǎn)工作要比傳統(tǒng)控制測量的選點(diǎn)簡便容易得多。GPS 點(diǎn)的選定不以相鄰點(diǎn)間的通視作為先決條件 ,給選點(diǎn)帶來極大的靈活性,但也有具體的要求。 點(diǎn)位應(yīng)當(dāng)保證觀測時(shí)衛(wèi)星信號不能受到干擾,選點(diǎn)時(shí)做到點(diǎn)位周圍視場內(nèi)最好沒有高度角大于 15°的障礙物,尤其是不能有成片的障礙物, 遠(yuǎn)離大功率的無線發(fā)射臺和高壓電線,沒有大面積的水域或?qū)﹄姶挪ǚ瓷洌ɑ蛭眨┑奈矬w。

觀測作業(yè)的主要任務(wù)是捕獲 GPS 衛(wèi)星信號對其進(jìn)行跟蹤、接收和處理,以獲取所需的定位和觀測數(shù)據(jù)。開機(jī)后,等待接收機(jī)初始化完成并進(jìn)行記錄數(shù)據(jù)狀態(tài),然后每隔幾分鐘便查看一下接收機(jī)的工作是否正常。 在觀測作業(yè)中認(rèn)真作到:觀測組按照計(jì)劃表規(guī)定時(shí)間作業(yè),確保同步觀測;開機(jī)前后各量取天線高一測回,每測回從不同部位量取三次,兩測回天線高之差不大于 3mm;天線高的量取部位,按作業(yè)前的統(tǒng)一規(guī)定量取,并在記錄薄中詳細(xì)記錄;一個(gè)時(shí)段觀測中,不能夠關(guān)機(jī)又重新啟動(dòng)、自測試、改變衛(wèi)星高度角及數(shù)據(jù)采樣間隔、改變天線位置,關(guān)閉或刪除文件等;原始觀測值和記錄項(xiàng)目,按規(guī)定現(xiàn)場記錄,字跡清楚,不的涂改、轉(zhuǎn)抄;觀測期間防止接收機(jī)震動(dòng),防止人員和其他物體碰動(dòng)天線或阻擋信號。

2GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是指在限定精度、可靠性和費(fèi)用等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)下, 尋求網(wǎng)設(shè)計(jì)的最佳極值。與經(jīng)典控制網(wǎng)相似, GPS 控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)也存在優(yōu)化的問題。但是, 由于 GPS 測量無論是在測量方式上,還是在構(gòu)網(wǎng)方式上均完全不同于經(jīng)典控制測量, 因而其優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容也不同于經(jīng)典優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.1GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化指標(biāo)

(1)效率指標(biāo)。GPS控制網(wǎng)的效率指標(biāo)為Cmin,如果GPS控制網(wǎng)的總點(diǎn)數(shù)是n,用m臺接收機(jī)進(jìn)行同步觀測,則該網(wǎng)的最小觀測期數(shù)(同步觀測的次數(shù))為: 。

(2)可靠性指標(biāo)??煽啃允侵冈诳刂凭W(wǎng)中設(shè)置一定數(shù)量的多余觀測,使其對于觀測中的粗差具有自檢能力,并限制其對目標(biāo)成果的影響。對于GPS控制網(wǎng)中的n點(diǎn),觀測基線向量參數(shù)為J必=n-1: 。每點(diǎn)設(shè)站次數(shù)為k,則觀測時(shí)段數(shù)為:C=n?k/m 。而m臺接收機(jī)觀測到的獨(dú)立觀測基線向量數(shù)為:j獨(dú)=C?(m-1) 。則控制網(wǎng)中多余的觀測基線向量參數(shù)為:j獨(dú)=C?(n-1)/(m-1) 。GPS控制網(wǎng)多余觀測數(shù)與獨(dú)立基線向量觀測值總數(shù)之比為: G=(J多/J獨(dú))≥1/3。

(3)精度指標(biāo)。網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)的協(xié)因數(shù)陣Qx包含了全網(wǎng)精度情況的全部信息,通常采用最優(yōu)性標(biāo)準(zhǔn) A、最優(yōu)性標(biāo)準(zhǔn) D、最優(yōu)性指標(biāo)E和最優(yōu)性標(biāo)準(zhǔn)F作為純量精度優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)來建立優(yōu)化設(shè)計(jì)精度目標(biāo)函數(shù)。實(shí)際上代表的是2點(diǎn)間的相對點(diǎn)位精度,它一般在接收機(jī)接收到信號并解算出基線向量后一起計(jì)算出。影響它的主要因素是接收時(shí)間的長短以及衛(wèi)星的GDOP數(shù)據(jù)(幾何精度因子),由基線向量協(xié)因數(shù)陣和觀測方程可以推導(dǎo)出GPS控制網(wǎng)的整體點(diǎn)位精度 ,從而考察GPSQx控制網(wǎng)的整體質(zhì)量指標(biāo)。

(4)經(jīng)費(fèi)指標(biāo)。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是指用較少的人力、物力和財(cái)力實(shí)現(xiàn)對GPS控制網(wǎng)精確性與可靠性的控制。經(jīng)費(fèi)取決于控制網(wǎng)中點(diǎn)的總數(shù)和重復(fù)設(shè)站率,如果1臺接收機(jī)觀測1期的平均費(fèi)用為T,則總費(fèi)用為:F=T?Cmin。

2.2GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的分類

由于GPS控制網(wǎng)同經(jīng)典網(wǎng)有諸多不同,導(dǎo)致了GPS 控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)不完全等同于經(jīng)典控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì),一般可分為四級。

零級優(yōu)化設(shè)計(jì)是在已知 GPS 控制網(wǎng)平差模型中的系數(shù)陣 A 和權(quán)陣 P 的基礎(chǔ)上, 求解協(xié)因數(shù)陣 Qxx的過程。這實(shí)際上是一個(gè)平差的過程, 除了一些形變觀測網(wǎng)和特殊網(wǎng)以外, 對于一般實(shí)際應(yīng)用的GPS 控制網(wǎng)來說沒有太大的意義。

一級優(yōu)化設(shè)計(jì)是在大致確定了總點(diǎn)數(shù)、總基線數(shù)的基礎(chǔ)上,通過對網(wǎng)形的優(yōu)化設(shè)計(jì)求出數(shù)學(xué)模型中系數(shù)陣 A, 以使得Qxx達(dá)到設(shè)計(jì)要求的過程。因?yàn)?GPS 網(wǎng)的精度與網(wǎng)形和傳遞三角形的角度沒有太大的關(guān)系, 所以不改變基線的連接方式, 只單純地改變點(diǎn)的位置對精度的提高沒有意義。而當(dāng)改變基線連接方式的時(shí)候,異步環(huán)的邊數(shù)、個(gè)數(shù)和形式就會有所改變, 這樣就對網(wǎng)的精度和可靠性產(chǎn)生了影響。因此對系數(shù)陣 A 的設(shè)計(jì)是很有意義的。

二級優(yōu)化設(shè)計(jì)是在已確定網(wǎng)形, 即確定了系數(shù)陣 A 和未知數(shù)協(xié)因數(shù)陣 Qxx 后, 優(yōu)化設(shè)計(jì)權(quán)陣 P的過程。因?yàn)?GPS 控制網(wǎng)中的權(quán)與基線的長度沒有直接關(guān)系, 而當(dāng)確定了整周模糊度之后,再增加觀測時(shí)間也不會明顯提高觀測值的權(quán), 因此對 GPS 控制

網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì), 尤其是不同作業(yè)模式不同精度類型的 GPS 接收機(jī)聯(lián)合作業(yè)的 GPS 控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中, 權(quán)陣 P 的設(shè)計(jì)也就有了一定的意義。

三級優(yōu)化設(shè)計(jì)是對精度沒有達(dá)到限差要求的GPS 控制網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)的加密和改進(jìn),使其逐漸達(dá)到精度要求,也就是對網(wǎng)形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的優(yōu)化設(shè)計(jì)。綜上所述, GPS 控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要?dú)w結(jié)為二類內(nèi)容的設(shè)計(jì) GPS 控制網(wǎng)基準(zhǔn)的優(yōu)化設(shè)計(jì); GPS 控制網(wǎng)圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的優(yōu)化設(shè)計(jì),包括網(wǎng)的精度設(shè)計(jì)、網(wǎng)的抗粗差能力的可靠性設(shè)計(jì)、網(wǎng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)差能力的強(qiáng)度設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

gps測量范文第2篇

關(guān)鍵詞:GPS RTK、測量

Abstract: in the GPS measurement, such as static, rapid static, dynamic measurement all need for the solution can be obtained after centimeter scale precision, and RTK (Real-time kinematic) differential positioning is a kind of when to get the cm-level real-time in the field of precision measurement method, its occurrence greatly improve the efficiency of field operations. GPS measurement method has the advantages of high precision, high efficiency, in the control was widely used in the measurement. This paper Outlines the GPS RTK technology working principle, and introduces the GPS RTK technology application in the measurement of the highway.

Keywords: GPS RTK, measurement

中圖分類號:TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

一、前言

隨著交通事業(yè)的發(fā)展,公路建設(shè)工程日益增多,由于線路長、構(gòu)造物多,以及測量、施工要求質(zhì)量高、時(shí)間緊,傳統(tǒng)的測量方法已不能滿足新的要求。近年來,越來越多的先進(jìn)儀器設(shè)備應(yīng)用于測繪領(lǐng)域,特別是GPS的問世,極大地促進(jìn)了測繪事業(yè)的發(fā)展。GPS衛(wèi)星實(shí)時(shí)定位分為RTD、RTK、和RTP三種,測繪應(yīng)用中主要是前兩種形式。由于RTK技術(shù)能夠提供高精度的實(shí)時(shí)定位,速度快、精度高,測程遠(yuǎn)、作業(yè)范圍廣,因此,RTK技術(shù)在測量和其他領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

二、GPS RTK技術(shù)的工作原理

RTK系統(tǒng)由基準(zhǔn)站和流動(dòng)站組成。無論是在幾點(diǎn)間進(jìn)行同步觀測的后處理,還是從基站將改正值傳輸?shù)搅鲃?dòng)站都稱為相對技術(shù)。測量級GPS接收機(jī)可以測出載波相位的差異,每一顆衛(wèi)星發(fā)射的整波數(shù)加上相位差異,就可以測出衛(wèi)星離地距離。在測量時(shí),將基準(zhǔn)站設(shè)在1個(gè)已知點(diǎn)上,流動(dòng)站設(shè)在要測量的點(diǎn)上,然后通過無線電臺把基準(zhǔn)站的所有衛(wèi)星信息及觀測信息連續(xù)不斷地傳給流動(dòng)站,流動(dòng)站根據(jù)接收到的基準(zhǔn)站載波相位觀測數(shù)據(jù)經(jīng)過軟件解算后實(shí)時(shí)得到流動(dòng)站三維坐標(biāo)。這種動(dòng)態(tài)測量模式一般要求基準(zhǔn)站和流動(dòng)站同時(shí)接收到4顆以上GPS衛(wèi)星,遷站過程中不能關(guān)機(jī)、失鎖。它的關(guān)鍵技術(shù)是初始整周模糊度的快速解算,數(shù)據(jù)鏈的優(yōu)質(zhì)完成,實(shí)現(xiàn)高波特率數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呖煽啃院蛷?qiáng)抗干擾性。RTK技術(shù)采用差分法降低了載波相位測量改正后的殘差及接收機(jī)鐘差、衛(wèi)星改正后的殘差和電離層、對流層折射等因素的影響,使測量精度達(dá)到厘米級。

三、GPS RTK技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用

1.繪制大比例尺地形圖

高等級公路選線多是在大比例尺(通常是1:2 000或1:1 000)帶狀地形圖上進(jìn)行。用傳統(tǒng)方法測圖,先要建立控制網(wǎng),然后進(jìn)行碎部測量,繪制成大比例尺地形圖,其工作量大、速度慢、花費(fèi)時(shí)間長。用GPS RTK動(dòng)態(tài)測量,在沿線每個(gè)碎部點(diǎn)上僅需停留幾分鐘,即可獲得每點(diǎn)坐標(biāo),結(jié)合輸入的點(diǎn)特征編碼及屬性信息,構(gòu)成碎部點(diǎn)的數(shù)據(jù),在室內(nèi)即可由繪圖軟件成圖。由于只需要采集碎部點(diǎn)的坐標(biāo)和輸入其屬性信息,而且采集速度快,大大降低了測圖的難度,既省時(shí)又省力。

2.工程控制測量

用GPS建立控制網(wǎng),最精密的方法應(yīng)屬靜態(tài)測量。對大型建筑物,如特大橋、隧道、互通式立交等進(jìn)行控制,宜用靜態(tài)測量。而一般公路工程的控制測量,則可采用GPS RTK動(dòng)態(tài)測量。這種方法在測量過程中能實(shí)時(shí)獲得定位的坐標(biāo)。當(dāng)達(dá)到要求的點(diǎn)位精度,即可停止觀測,大大提高了作業(yè)效率。由于點(diǎn)與點(diǎn)之間不要求必須通視,使得測量更簡便易行。在公路設(shè)計(jì)路線上作控制測量時(shí),選擇合適的數(shù)據(jù)鏈方案,RTK技術(shù)就可在長邊動(dòng)態(tài)測量中大顯身手。當(dāng)邊長超過20 km時(shí),流動(dòng)臺觀測15~30 min后,就會發(fā)現(xiàn)解開始趨向穩(wěn)定,如果連續(xù)10 min內(nèi)3維坐標(biāo)分量的最大變動(dòng)不超過±5×10-6D,且最后5 min內(nèi)的互差小于2×10-6D,用戶可根據(jù)精度決定是否繼續(xù)觀測,從技術(shù)上杜絕成果返工的可能性。

3、線路勘測

在公路選線過程中.我們往往要按著勘測設(shè)計(jì)規(guī)范本著盡量減少占用農(nóng)田和少拆遷房屋并盡量利用舊路路基這樣一個(gè)原則,如何準(zhǔn)確設(shè)計(jì)好道路中線使其符合設(shè)計(jì)要求,可以利用GPS RTK技術(shù),用車載GPSRTK接受機(jī)做流動(dòng)站,沿原路中線按一定間隔采集數(shù)據(jù).選擇另一已知點(diǎn)為參考站,遇到重要地物.準(zhǔn)確定位。最后將數(shù)據(jù)傳人計(jì)算機(jī),利用Autocad軟件可以方便在計(jì)算機(jī)上選線。設(shè)計(jì)人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后,需將公路中線在地面上標(biāo)定出來,并得到中樁坐標(biāo)及坐標(biāo)文件。采用實(shí)時(shí)GPS測量,只需將中樁點(diǎn)坐標(biāo)或坐標(biāo)文件輸入到GPS電子手簿中,系統(tǒng)軟件就會自動(dòng)定出放樣點(diǎn)的點(diǎn)位。

4、公路中線放樣

GPS RTK技術(shù)用于公路中線放樣的優(yōu)點(diǎn)有:實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示測量成果,現(xiàn)場指示性好;作業(yè)效率高,每個(gè)放樣點(diǎn)只需停留1~2s,流動(dòng)站小組作業(yè),每小組3~4人,每天可完成中線測量5~10km,且在中線放樣的同時(shí)完成中樁抄平工作;功能強(qiáng)大,可以進(jìn)行二維和三維放樣,垂向偏置,根據(jù)測站與偏置距離法放樣,緩和曲線放樣,車載道路平整度檢驗(yàn),樁位存儲等功能,并能與全站儀進(jìn)行數(shù)據(jù)自由交換。在作業(yè)過程中,RTK要求基準(zhǔn)站和各流動(dòng)站間通過建立數(shù)據(jù)通訊鏈來實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)向流動(dòng)站的實(shí)時(shí)傳輸,并能對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行正確編碼和同步檢錯(cuò)。為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確與實(shí)時(shí),必須綜合考慮傳輸格式、傳輸頻率、傳輸距離及傳輸數(shù)據(jù)量等多種因素。利用GPS RTK技術(shù)不受通視條件的限制,速度快、精度高,可以達(dá)到《公路勘測規(guī)范》要求,但在作業(yè)中要特別注意正確求解并輸入WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)與國家坐標(biāo)系統(tǒng)或地方坐標(biāo)系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。用GPS RTK進(jìn)行公路中線放樣的作業(yè)過程中應(yīng)注意:在路線控制點(diǎn)上架設(shè)1臺GPS接收機(jī)作為基準(zhǔn)站,其他流動(dòng)站用于測設(shè)路線點(diǎn)位并打樁作業(yè);據(jù)所設(shè)計(jì)的路線參數(shù),利用路線計(jì)算程序計(jì)算路線中樁的設(shè)計(jì)坐標(biāo),也可由線路設(shè)計(jì)人員直接提供中樁表,一般按2m 間隔計(jì)算中樁坐標(biāo),防止在現(xiàn)場有些中樁點(diǎn)落入水中或房屋中而無法標(biāo)定;將路線中樁的設(shè)計(jì)坐標(biāo)輸入到GPS電子手簿;在流動(dòng)站上操作控制器,輸入要測設(shè)的中樁點(diǎn)號,按解算鍵,顯示屏可及時(shí)顯示當(dāng)前桿位和到設(shè)計(jì)樁位的方向與距離,移動(dòng)桿位,當(dāng)屏幕顯示桿位與設(shè)計(jì)點(diǎn)位重合時(shí),在桿位處打樁寫號即可;在每個(gè)樁位按控制器的記錄鍵,將每個(gè)樁位高程記錄于電子手簿,實(shí)現(xiàn)無紙化記錄;內(nèi)業(yè)將觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī),利用軟件繪制縱斷面圖。

5、公路縱、橫斷面放樣

公路中線確定后,利用中線樁點(diǎn)坐標(biāo),通過繪圖軟件,即可繪出路線縱斷面和各樁點(diǎn)的橫斷面。由于所用數(shù)據(jù)都是測繪地形圖時(shí)采集來的,因此不需要再到現(xiàn)場進(jìn)行縱、橫斷面測量,從而大大減少了外業(yè)工作??v斷放樣時(shí)。先把需要放樣的數(shù)據(jù)輸入到電子手簿中(如:各變坡點(diǎn)樁號、直線正負(fù)坡度值、豎曲線半徑).生成一個(gè)施工測設(shè)放樣點(diǎn)文件,并儲存起來。隨時(shí)可以到現(xiàn)場放樣測設(shè)。橫斷放樣時(shí),先確定出橫斷面形式(填、挖、半填半挖).然后把橫斷面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入到電子手簿中(如邊坡坡度、路肩寬度、路幅寬度、超高、加寬、設(shè)計(jì)高),生成一個(gè)施工測設(shè)放樣點(diǎn)文件,儲存起來,并隨時(shí)可以到現(xiàn)場放樣測設(shè)。同時(shí)軟件可以幫助你自動(dòng)與地面線銜接進(jìn)行“戴帽”工作。并利用“斷面法”進(jìn)行土方量計(jì)算。通過繪圖軟件,可繪出沿線的縱斷面和各點(diǎn)的橫斷面圖來。

gps測量范文第3篇

關(guān)鍵詞:工程測繪;GPS測量技術(shù)

中圖分類號: E271 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步,越來越多的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用在工程測繪中,GPS技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中,發(fā)展起來的一種先進(jìn)的衛(wèi)星系統(tǒng)定位技術(shù),GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)作為最新形式的測量系統(tǒng),已經(jīng)廣泛使用于地形測量、航空攝影測量、工程測量以及大地測量等多個(gè)方面的測量工作。GPS全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)在近兩年的公路鐵路工程、水利水電工程的實(shí)際測量工作當(dāng)中得到了非常廣泛的應(yīng)用,這主要是GPS技術(shù)具有自動(dòng)化程度高、速度高、精度高、全天候和不受地形條件約束等優(yōu)點(diǎn)。

一、GPS測量技術(shù)的概述

1、GPS系統(tǒng)的組成

GPS系統(tǒng)主要由GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)、GPS信號接收機(jī)等三大部分組成,其中GPS衛(wèi)星星座是由3顆軌備衛(wèi)星、21顆工作衛(wèi)星共同組成的,這24顆衛(wèi)星按照每組4顆衛(wèi)星平均分配在6條相互成60°的軌道平面上運(yùn)行,其運(yùn)行周期為24h,因此無論在地球那個(gè)方位,都能在任何時(shí)間觀測到最少有4顆屬于GPS系統(tǒng)的衛(wèi)星,GPS空間星座的主要作用是觀測目標(biāo),并將觀測信息轉(zhuǎn)換成載波信號,傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位。地面監(jiān)控系統(tǒng)主要由主控制站、監(jiān)測站、地面天線幾部分組成,主要負(fù)責(zé)收集空間衛(wèi)星傳輸回來的信息,然后利用這些數(shù)據(jù)計(jì)算出衛(wèi)星星歷等數(shù)據(jù)。GPS信號接收機(jī)也就是用戶端,它能搜索、捕捉衛(wèi)星,然后衛(wèi)星傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理,計(jì)算出GPS信號接收機(jī)所在位置的經(jīng)緯度及高度。

2、GPS測繪技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 定位精度高。隨著科技的不斷進(jìn)步,GPS測量精度也在不斷的提高,GPS測繪技術(shù)的測量精度十分高,在100km以外、500km以內(nèi),其測量精度能達(dá)到106-107,對于500km的基線范圍,其測量精度能達(dá)到1-2×106。

2.2 觀測時(shí)間短。GPS測繪技術(shù)的觀測時(shí)間很短,尤其是在近幾年,隨著GPS技術(shù)的快速發(fā)展,其觀測時(shí)間也越來越短,傳統(tǒng)的靜態(tài)定位方法,受衛(wèi)星數(shù)目及精度的影響,需要花很長時(shí)間進(jìn)行觀測,但新興的GPS技術(shù)只需要在幾分鐘,甚至是幾秒鐘就能完成觀測。

2.3 觀測站之間不需要通視。在進(jìn)行工程觀測時(shí),對通視有很高的要求,同時(shí)對測量網(wǎng)絡(luò)的幾何結(jié)構(gòu)也有很高的要求,由于兩者間存在很大的矛盾,對工程測繪造成很大的影響。GPS技術(shù)能有效地解決這個(gè)問題,它不需要各觀測站之間通視,能靈活的選用觀測點(diǎn),極大的提高了觀測效率。

2.4 提供三維坐標(biāo)。在傳統(tǒng)的工程測繪中,需要通過觀測、計(jì)算得出高程及平面坐標(biāo),采用GPS測繪技術(shù)能同時(shí)獲得高程以及平面坐標(biāo),直接提供三維坐標(biāo)。

3、GPS測量技術(shù)的優(yōu)勢

分析GPS測量技術(shù)的優(yōu)勢,如:(1)測繪效率高,能夠在最短的時(shí)間內(nèi),獲取工程測繪的信息,效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)測繪,高效的測繪促使GPS測量技術(shù)應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域,滿足測繪需求;(2)定位準(zhǔn)確,通過靜態(tài)定位的方法,保障每個(gè)定位點(diǎn)的準(zhǔn)確度,排除定位點(diǎn)的誤差影響,促使GPS測量技術(shù)在不同的工程測繪中,均可發(fā)揮定位準(zhǔn)確的優(yōu)勢;(3)自動(dòng)化能力高,GPS測量技術(shù)中基本不需要人為參與,實(shí)現(xiàn)高水平的自動(dòng)化,為智能化發(fā)展提供基礎(chǔ)條件。

4、GPS工程測量原理

在工程中,GPS測繪技術(shù)有兩種方法測量出被測對象的信息,一種是測量偽距離,另一種利用載波相位進(jìn)行測量。測量偽距離是根據(jù)接收機(jī)接收到的GPS衛(wèi)星發(fā)出的測距碼及電文內(nèi)容,根據(jù)信號發(fā)射到用戶接收信息的時(shí)間,計(jì)算出衛(wèi)星與接收機(jī)天線之間的距離,由于用戶接收機(jī)的時(shí)鐘難以與GPS衛(wèi)星時(shí)鐘保持同步,計(jì)算出來的數(shù)據(jù)有一定的誤差,因此,稱為偽距離。用載波相位進(jìn)行測量是測定GPS衛(wèi)星載波信號在傳播路徑上的相位變化,從而計(jì)算出信號傳播距離[1]。

二、GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用流程

GPS測量技術(shù)在工程測繪流程方面的要求較高,需要縝密的流程,才能確保GPS的精準(zhǔn)度。分析GPS測量技術(shù)的應(yīng)用流程,如下:

1、定位測量點(diǎn)

選擇測量點(diǎn)時(shí)必須遵循便捷、安全的原則,便于布設(shè)GPS設(shè)備,盡量定位在視野開闊的作業(yè)環(huán)境內(nèi),避免影響GPS設(shè)備信號的傳輸與接收,排除外界電磁的影響,確定GPS的測量點(diǎn)后,需要記錄到測繪圖紙內(nèi),為后期測繪提供圖紙依據(jù)。

2、構(gòu)建測量標(biāo)志

GPS技術(shù)中的測量標(biāo)志,主要是起到指示、提示的作用,待測量點(diǎn)定位完成后,需要安置測量標(biāo)志,用于指導(dǎo)GPS測量的整個(gè)過程。由于工程測繪環(huán)境的影響,測量標(biāo)志的構(gòu)建并沒有統(tǒng)一的方法,基本按照測量人員的經(jīng)驗(yàn)設(shè)置,比較常見的方法時(shí)埋入標(biāo)石,既可以發(fā)揮標(biāo)識作用,又可以穩(wěn)定標(biāo)志。

3、測量觀測

測量觀測是GPS技術(shù)中的重要環(huán)節(jié),GPS測量屬于室外作業(yè),促使GPS需要嚴(yán)格遵循室外觀測的要求。例如:某地籍項(xiàng)目測繪中,在GPS室外觀測中增加衛(wèi)星導(dǎo)航,兩者需在協(xié)調(diào)狀態(tài)下才能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的測繪服務(wù),該項(xiàng)目人員設(shè)置到GPS技術(shù)后,利用衛(wèi)星收集測量信息,通過導(dǎo)航系統(tǒng)觀測GPS接收的衛(wèi)星信號,充分利用開機(jī)觀測的方法,保障測量觀測的技術(shù)性[2]。

4、數(shù)據(jù)分析

GPS測量數(shù)據(jù)的分析,基本是由計(jì)算機(jī)完成,利用計(jì)算機(jī)中的外業(yè)檢測,確保數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確度,確保數(shù)據(jù)結(jié)果貼近工程實(shí)際,完善GPS測量中的數(shù)據(jù)庫。

三、GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用探究

近幾年,工程建設(shè)行業(yè)的快速發(fā)展,拓寬GPS測量技術(shù)的應(yīng)用范圍,體現(xiàn)GPS的測繪優(yōu)勢。結(jié)合GPS測量技術(shù)的基本特性,分析其在工程測繪中的應(yīng)用,如下:

1、水下測繪

水下測繪一直是我國工程測繪中的難點(diǎn),因?yàn)樗碌那闆r復(fù)雜,而且受到水位影響,所以水下測繪的難度系數(shù)比較高,如果在水下工程中采用人工測繪,必須要排除流速、壓強(qiáng)等因素的干擾,無法保障測繪結(jié)果的準(zhǔn)確度。我國水下工程的發(fā)展速度越來越快,對水下測繪的依賴性也逐漸提高,促使水下測繪成為水下工程的重要部分。GPS測量技術(shù)具有顯著的優(yōu)點(diǎn),可以在橫、縱兩個(gè)方向,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測繪,GPS測量設(shè)備的體積非常小,不會對水下測繪區(qū)域產(chǎn)生影響,其在測量過程中,將收集到的水下資料迅速傳遞到地面的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi),通過軟件分析得出最終的數(shù)據(jù)結(jié)果,排除水下環(huán)境的干擾,降低水下測繪的難度。水下測繪在GPS測量技術(shù)的推動(dòng)下,取得良好的測量結(jié)果,如超生測量等,優(yōu)化水下測繪的環(huán)境[2]。

2、形變測量

形變是工程測繪中的主體項(xiàng)目,大部分工程內(nèi)都存有形變影響,尤其是受到地質(zhì)、人為等因素的影響,更是增加形變控制的難度。針對形變控制,需通過GPS提供測量信息,便于提出科學(xué)的控制途徑。例如:某礦業(yè)現(xiàn)場的地基出現(xiàn)形變,表現(xiàn)出嚴(yán)重的沉降危害,該礦業(yè)人員通過GPS測量技術(shù),及時(shí)分析引發(fā)地基變形的原因,同時(shí)測量地基沉降的基礎(chǔ)參數(shù),有效控制形變發(fā)生,降低地基形變對整個(gè)礦業(yè)現(xiàn)場的危害,GPS測量技術(shù)在該礦業(yè)中發(fā)揮定位與監(jiān)測的作用,利用三維定位的方式,監(jiān)測地基形變中的細(xì)微變化,控制在安全范圍內(nèi),避免出現(xiàn)大規(guī)模的形變或沉降,保障該礦業(yè)現(xiàn)場的安全運(yùn)營,而且提高了礦業(yè)現(xiàn)場抵御變形風(fēng)險(xiǎn)的能力。

3、城市測繪

城市建設(shè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)項(xiàng)目,多樣化的城市建筑投入施工,由此必須保障測繪達(dá)到規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。GPS測量技術(shù)在城市測繪中的使用頻率最高,其與GIS、RS組合,高效完成城市測繪的定位、遙感等,提高城市測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。例如:某城市測繪時(shí),涉及到大面積的控制網(wǎng),總共包括三級導(dǎo)線測繪,需要GPS的準(zhǔn)確測繪,該城市測繪過程中,受到基礎(chǔ)建筑的影響,導(dǎo)致不同層次的導(dǎo)線測繪均遭受不同程度的破壞,增加GPS測量技術(shù)的壓力,此時(shí)該城市選擇GPS靜態(tài)測繪,同時(shí)利用GPS中的RTK技術(shù),排除城市兩個(gè)測繪基點(diǎn)的通視,完成直接性的測量連接,不會破壞該城市原本設(shè)定好的測繪基點(diǎn),還可以高效率的完成城市測繪,方便建筑施工和城市規(guī)劃[3]。

4、網(wǎng)點(diǎn)控制

網(wǎng)點(diǎn)控制主要體現(xiàn)在大地測量中,傳統(tǒng)的測量技術(shù)耗時(shí)、耗力,影響網(wǎng)點(diǎn)的控制。我國在工程建設(shè)中,重新規(guī)劃了控制網(wǎng)點(diǎn),為保障網(wǎng)點(diǎn)控制的精準(zhǔn)度,需要利用GPS測量技術(shù),完成長距離的準(zhǔn)確測繪。GPS測量技術(shù)在網(wǎng)點(diǎn)控制中,能夠適應(yīng)大規(guī)模的大地測量,在保障效率的基礎(chǔ)上,快速完成網(wǎng)點(diǎn)測繪。GPS測量技術(shù)在網(wǎng)點(diǎn)控制中的應(yīng)用,還要避免對城市控制產(chǎn)生影響,以免干擾整體測繪的精度,造成數(shù)據(jù)誤差。

結(jié)束語

綜上所述,GPS測量技術(shù)朝向自動(dòng)化的方向發(fā)展,在很大程度上降低了人工作業(yè)的強(qiáng)度,優(yōu)化工程測繪的整個(gè)過程,促使其更加適應(yīng)現(xiàn)代工程行業(yè)在測繪方面的需要。GPS測量技術(shù)在工程測繪中得到廣泛應(yīng)用,一方面提高數(shù)據(jù)測繪自動(dòng)化的能力,另一方面GPS成為工程測繪的基礎(chǔ)技術(shù),融合其他測量技術(shù),共同推進(jìn)工程測繪的發(fā)展,提供優(yōu)質(zhì)的測繪服務(wù)。

參考文獻(xiàn):

[1]杜芳華.GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用及特點(diǎn)[J].低碳世界,2013(12):113-114.

gps測量范文第4篇

關(guān)鍵詞:GPS測量;城市測繪;應(yīng)用

中圖分類號:B819文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

前言:城市測繪是更加科學(xué)有效加快城市現(xiàn)代化建設(shè)的重要保障,為了更好的強(qiáng)化城市測繪向更加良性、科學(xué)的方向發(fā)展,強(qiáng)化測量技術(shù)的應(yīng)用時(shí)十分必要的,GPS測量技術(shù)則是城市測繪過程中非常重要的測量方式,為了更好的推進(jìn)GPS測量技術(shù)在城市測繪工作中的應(yīng)用,就需要我們認(rèn)真分析GPS測量技術(shù)的原理以及特點(diǎn),并將其科學(xué)有效的應(yīng)用到城市測繪中,為城市測繪的發(fā)展與進(jìn)步服務(wù)。

一、GPS 技術(shù)概述

GPS 全稱是全球定位系統(tǒng), 該系統(tǒng)進(jìn)行工作的依托條件是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng), 基本的工作原理是將進(jìn)行高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星在空間中的瞬時(shí)位置作為起算數(shù)據(jù),然后運(yùn)用空間距離后方交匯的技術(shù)方法,計(jì)算出待測地點(diǎn)的實(shí)時(shí)位置。由于具有全天候作業(yè)和高精度實(shí)時(shí)地理信息確定等優(yōu)點(diǎn),GPS 目前在交通導(dǎo)航中運(yùn)用最為廣泛。在工程測繪中,GPS 能夠?yàn)橛脩籼峁┻B續(xù)的三維位置信息、時(shí)間信息和速度信息等,具有操作簡便、精確度高等優(yōu)點(diǎn), 已經(jīng)很大程度地取代了傳統(tǒng)的測角測距工作方式,成為現(xiàn)代測繪領(lǐng)域的主要技術(shù)。

二、GPS測量定位原理及誤差源

GPS 定位技術(shù)主要采用偽距空間后方交會法或載波相位測量,地面接收站至少需要四顆以上衛(wèi)星才能完成定位,這是因?yàn)樗蠖ǖ慕Y(jié)果中不但包括待定的點(diǎn)位 X、Y、Z,還包括地面接收機(jī)的鐘差參數(shù),因?yàn)閭尉嗍怯尚l(wèi)星信號在大氣中傳播的時(shí)間和速度乘積求得,時(shí)間微小的變化就會給偽距帶來不小的變動(dòng),衛(wèi)星鐘差可以采用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行修正,而地面接收機(jī)采用的是穩(wěn)定性很差的石英鐘,因此無法用數(shù)學(xué)模型修正,只能作為未知參數(shù)看待,衛(wèi)星也就增加了一顆,這樣 GPS 定位測量時(shí)待定參數(shù)就是四個(gè),需要列立四個(gè)方程才能完成求解,也就對應(yīng)有四顆以上衛(wèi)星需要被鎖定。

三、GPS測量在城市測繪中的具體應(yīng)用

1、GPS測量在城市規(guī)劃中的作用

一個(gè)城市建設(shè)的自身要有可持續(xù)就需制定專項(xiàng)規(guī)劃來引領(lǐng)。通常情況下,每個(gè)城市都有自己的總體規(guī)劃,應(yīng)該按照城市發(fā)展的總體規(guī)劃,制定城市道路、供水、排水、供熱、電訊、消防、環(huán)衛(wèi)、豎向等一些主要專項(xiàng)規(guī)劃,避免因未來城市發(fā)展、人口增多,基礎(chǔ)設(shè)施能力不足而重復(fù)建設(shè),造成資金、資源和環(huán)境的

浪費(fèi)。

在城市規(guī)劃管理中,GPS測量占有至關(guān)重要的地位,城市規(guī)劃方面的GPS測量包括規(guī)劃區(qū)地形圖測繪,測繪大比例尺地形圖才能為城市的總體規(guī)劃和控制性詳細(xì)規(guī)劃提供保障,城市的各項(xiàng)建設(shè)工程最終要體現(xiàn)在城市用地上,不同的地形條件,對規(guī)劃的布局、道路的走向以及建筑的組合布置都有影響,只有對自然地貌進(jìn)行一定的塑造,才能使之呈現(xiàn)新的地表形態(tài),最終表達(dá)出規(guī)劃的效果。而這一切都需要大比例尺的數(shù)字地形圖做設(shè)計(jì)依托,因?yàn)槌鞘行枰加写蟮牡赜?,為了方便城市的建設(shè)和運(yùn)營,城市大多選在平原等地形條件簡單的地方,但地處丘陵和山地的城市在用地組織和工程建設(shè)就會遇到困難,此時(shí)只有預(yù)先在大比例尺地形圖上做好詳細(xì)的規(guī)劃,恰當(dāng)?shù)倪x擇用地,合理設(shè)計(jì)豎向,找出土方平衡點(diǎn),才可以收到良好的建設(shè)效果。

而且城市規(guī)劃的布局、城市的平面結(jié)構(gòu)、城市的空間位置也受地形限制,處在河谷地帶、丘陵地、水網(wǎng)地的城市往往呈現(xiàn)不同的布局結(jié)構(gòu),與之相應(yīng)的城市配套基礎(chǔ)設(shè)施等也有著相應(yīng)的特色,如丘陵地和水網(wǎng)地在規(guī)劃時(shí)要根據(jù)地形圖上呈現(xiàn)的地勢地貌,適宜的增加橋梁的數(shù)量,地處山地的城市道路選線要注意回頭曲線的設(shè)計(jì)等等。

而城市規(guī)劃也受地面坡度的影響,一個(gè)城市地面高程往往對城市用地的豎向規(guī)劃、地面排水及洪水的防范都是設(shè)計(jì)依據(jù),在地形圖上反映的地貌和高程點(diǎn)數(shù)據(jù)對道路的選線、縱坡的確定尤其是土石方工程量的影響很明顯,所以準(zhǔn)確詳實(shí)的大比例尺地形圖是城市規(guī)劃不可或缺的基礎(chǔ)資料。

規(guī)劃區(qū)定線GPS測量和撥地GPS測量,它是將城市規(guī)劃的成果精確付諸實(shí)踐的過程。GPS測量的結(jié)果對工程的建設(shè)與施工具有重要的指導(dǎo)意義,是城市規(guī)劃工作中不可或缺的組成部分,不但關(guān)系著撤遷工作的安排與土地使用權(quán)限,還影響著城市規(guī)劃信譽(yù)、百姓的切身利益。

2、GPS測量在城市建筑中的作用

當(dāng)規(guī)劃報(bào)批并開始實(shí)施后,在規(guī)劃區(qū)內(nèi)的GPS測量就和建筑領(lǐng)域息息相關(guān)了。這時(shí)的GPS測量主要是放線GPS測量、灰線驗(yàn)線GPS測量、±0 層驗(yàn)線測量和竣工驗(yàn)收GPS測量。建筑放線GPS測量就是把建筑總平定位圖上的建筑物軸線交點(diǎn)坐標(biāo)和規(guī)劃道路中心線精確的測設(shè)到實(shí)地。并在實(shí)地打上明顯的點(diǎn)位標(biāo)識,交給建筑工地施工員用以控制建筑細(xì)部的放樣,此時(shí)對于建筑的±0 點(diǎn)也要同時(shí)放出,這樣才能保證建筑的豎向符合規(guī)劃要求。

當(dāng)建筑打好基坑并開始敷設(shè)灰線時(shí),要及時(shí)進(jìn)行驗(yàn)線。以保證建筑的定位準(zhǔn)確,當(dāng)建設(shè)項(xiàng)目竣工后,要及時(shí)進(jìn)行竣工驗(yàn)收GPS測量,竣工GPS測量的內(nèi)容是獲取建設(shè)項(xiàng)目建成后的各建筑物、構(gòu)筑物以及地下管網(wǎng)的平面位置和高程,并形成建設(shè)項(xiàng)目竣工圖。目的是檢核該項(xiàng)目是否按規(guī)劃的審批施工,規(guī)劃竣工GPS測量的實(shí)施能讓規(guī)劃部門及時(shí)掌握城市規(guī)劃的實(shí)施成果,并能及時(shí)掌握城市線狀的變化,及時(shí)更新城市的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫,為新一輪城市規(guī)劃和數(shù)字城市提供基礎(chǔ)資料。

3、GPS測量在城市房產(chǎn)管理中的應(yīng)用

現(xiàn)在我國的房地產(chǎn)市場步入了快速發(fā)展的軌道,而房產(chǎn)測繪是采集和表述房屋和房屋用地的有關(guān)信息,為房屋產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)籍管理、房產(chǎn)開發(fā)提供房屋和房屋用地的權(quán)屬界址、產(chǎn)權(quán)面積,是進(jìn)行產(chǎn)權(quán)登記、產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)移和產(chǎn)權(quán)糾紛裁決的依據(jù)。而房產(chǎn)測繪的主要成果-房屋分戶圖則為房地產(chǎn)評估、征收房產(chǎn)稅費(fèi)、房產(chǎn)開服

及交易等方面提供了數(shù)據(jù)。房產(chǎn)測繪同時(shí)也為城鎮(zhèn)規(guī)劃、建設(shè)、市政工程等城鎮(zhèn)事業(yè)提供基礎(chǔ)資料和有關(guān)信息,保證信息共享、避免了重復(fù)測繪,而且其本身具有的廣泛數(shù)據(jù)源,也是建立現(xiàn)代城市管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息。

4、GPS測量為市政、環(huán)境管理提供指導(dǎo)

市政工程就好比人體內(nèi)的“神經(jīng)”和“血管”,擔(dān)負(fù)著傳輸指令和輸送血液的工作,是城市得以生存的保障。市政工程的空間地理位置及屬性是城市建設(shè)管理的重要信息。市政工程和環(huán)境工程與人民日常生活息息相關(guān),供電、供水、排污、電力、電信、能源都需要鋪設(shè)自己的管線,在鋪設(shè)管線之前,都需要大比

例尺地形圖做規(guī)劃,在圖上做要規(guī)劃好線路的走向,布局合理。

但我國早期建設(shè)的市政工程資料大都存在資料殘缺或不準(zhǔn)確的問題,以致后續(xù)的市政工程設(shè)計(jì)缺少必要和可靠的依據(jù),甚至在施工中損壞原有管線,造成重大經(jīng)濟(jì)損失或人員傷亡。因此,對市政管線做到全面的調(diào)查探測就很有必要,只有對市政管線做到實(shí)時(shí)GPS測量,才能建立完整的管線定位資料,據(jù)此還可建立市政管線信息管理系統(tǒng),從而為城市的建設(shè)管理作出更大的貢獻(xiàn)。

現(xiàn)代城市各種污染和輻射源很多,如何在區(qū)域內(nèi)做到規(guī)避污染,就要在最初設(shè)計(jì)時(shí)做好最小防護(hù)半徑,例如建設(shè)垃圾填埋場等都需要在地形圖上做設(shè)計(jì)。只有在圖上做到合理設(shè)計(jì),才能最大程度的避免各類污染。

結(jié)語:綜上所述,GPS 技術(shù)已經(jīng)深入到GPS測量工作的各個(gè)方向之中,尤其是在城市測繪過程中,開始發(fā)揮其越來越重要的作用。為了更好的推進(jìn)城市測繪的改進(jìn)與完善,強(qiáng)化GPS測量技術(shù)的科學(xué)有效應(yīng)用是十分必要的,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,相信在GPS測量技術(shù)方面還將取得更加全面的發(fā)展與進(jìn)步,為城市測繪工作的更加穩(wěn)定順利進(jìn)行做出重要的貢獻(xiàn)。

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gps測量范文第5篇

關(guān)鍵詞:GPS技術(shù);地形控制測量;實(shí)踐運(yùn)用

中圖分類號:P25 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

地形控制測量涉及兩個(gè)重要部分,分別是控制測量和碎部測量??刂茰y量主要負(fù)責(zé)平面和高程控制點(diǎn)的測量,為地形測圖提供依據(jù)。而碎部測量則是對地勢地貌進(jìn)行測繪。為了追求地形控制測量的精確度,當(dāng)下大多數(shù)地形控制測量都是采用GPS技術(shù)進(jìn)行測量。

1 GPS技術(shù)及其在地形控制測量中的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 GPS技術(shù)的概念

GPS技術(shù)最初起源于20世紀(jì)70年代,該項(xiàng)技術(shù)是在子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。時(shí)至今日,GPS技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域比如航天領(lǐng)域、海洋領(lǐng)域等等。如今GPS技術(shù)在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下日趨完善,在建筑工程地形測量中的應(yīng)用日漸廣泛,其特有的定位、導(dǎo)航、定時(shí)系統(tǒng),能夠?yàn)榈匦螠y量提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息,便于施工人員的施工決策。此外,為了便于GPS技術(shù)在地形控制測量中的應(yīng)用,地形測量人員可根據(jù)地形地貌特征來選擇動(dòng)態(tài)GPS技術(shù)和靜態(tài)GPS技術(shù)的應(yīng)用。

1.2 GPS技術(shù)在地形控制測量當(dāng)中的應(yīng)用優(yōu)勢

(1)將GPS技術(shù)應(yīng)用于地形控制測量中,能大大減少地形控制測量的人力消耗。因?yàn)镚PS技術(shù)操作便利只需要少量人員即可完成龐大的測量工作。其次,GPS技術(shù)測量范圍較廣,大大減少了地形控制測量人員的重復(fù)測量。GPS技術(shù)進(jìn)行地形控制測量中只需要按照要求布設(shè)控制網(wǎng),即可省去連續(xù)測量的過度點(diǎn)。

(2)GPS技術(shù)采用的科學(xué)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都是當(dāng)下最為先進(jìn)的測量技術(shù),而且GPS技術(shù)采用的都是精度較高的儀器設(shè)備,因而在地形控制測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性上有很大的參考價(jià)值。

(3)GPS技術(shù)不受任何時(shí)間、空間的限制,可以進(jìn)行24小時(shí)的地形控制測量工作,大幅度地縮減了地形控制測量工作期限,加之GPS技術(shù)自動(dòng)化程度較高,數(shù)據(jù)核算都是采用計(jì)算機(jī)處理,因此,GPS技術(shù)工作效率高,其測量時(shí)間較短。

2 GPS技術(shù)在地形控制測量中的實(shí)踐應(yīng)用

GPS技術(shù)在地形控制測量中,具體要看測量地區(qū)的地勢形態(tài)以及地理面貌,不必過度的追求“先控制、后測圖”的地形控制測量原則。再者,地形控制測量中控制測量和碎部測量的方法可以按照實(shí)際情況分布進(jìn)行或者同步進(jìn)行。但需注意的是,碎步測量繪圖的過程中,必須以測量控制點(diǎn)為基準(zhǔn),并采用成圖軟件對其進(jìn)行糾正處理。

2.1 測量工序

GPS技術(shù)在地形控制測量中的工序主要分為兩個(gè)環(huán)節(jié),一是控制測量和計(jì)算機(jī)設(shè)備的平差計(jì)算;二是碎部數(shù)據(jù)采集和軟件圖紙編制。以上兩道測量工序是GPS技術(shù)在地形控制測量的核心步驟,與此同時(shí),也是保障地形控制測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性以及測繪圖合理性的關(guān)鍵。

2.1.1 GPS技術(shù)在地形控制測量實(shí)踐中的測量方法

根據(jù)控制測量和碎部測量的不同,所采用的GPS技術(shù)也存有很大的差異。比如控制測量中,通常選擇靜態(tài)GPS技術(shù),作為地形控制測量基本控制導(dǎo)線。為了滿足測繪地區(qū)對地形圖測量的各項(xiàng)需求,GPS技術(shù)測量人員應(yīng)以國家等級控制點(diǎn)作為測量起始點(diǎn)。

外業(yè)觀測主要是采用GPS接收機(jī),快速進(jìn)行靜態(tài)模式的同步觀測。只是為了保證靜態(tài)GPS技術(shù)觀測精度,觀測時(shí)要精確測量取天線高度,GPS技術(shù)的測量讀數(shù)必須精確到3mm之內(nèi)。除了宏觀上的數(shù)據(jù)測量之外,一些細(xì)節(jié)因素也要注重比如測量日期的標(biāo)注以及測量站點(diǎn)的名稱等等,便于測量匯總時(shí)的整理和數(shù)據(jù)對比。一般情況下,GPS技術(shù)在進(jìn)行地形控制測量之后,為方便數(shù)據(jù)存儲都將其放置在計(jì)算機(jī)硬盤當(dāng)中,并采用計(jì)算機(jī)設(shè)備對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行核算整理。在一切工作準(zhǔn)備就緒后,方可進(jìn)行GPS網(wǎng)的平差計(jì)算,具體外業(yè)觀測技術(shù)指標(biāo)見表1。

GPS網(wǎng)的平差計(jì)算的核算步驟比較復(fù)雜,但大多數(shù)都是采用計(jì)算機(jī)處理,因此核算精度較高。具體如下:

(1)所有基線的整周模糊度分解數(shù)大于3,方可進(jìn)行GPS網(wǎng)平差計(jì)算。

(2)選擇三維無約束平差進(jìn)行平差,最弱點(diǎn)點(diǎn)位的誤差Dx=0.0018,Dy=0.00055m,Dz=0.0035,最弱邊的誤差1/423923,允許誤差在1/20000。具體見表2。

另外,GPS技術(shù)在地形控制測量的實(shí)踐應(yīng)用中經(jīng)常牽扯到高程測量,這就需要與GPS技術(shù)的外業(yè)測量數(shù)據(jù)結(jié)合,然后采用GPS技術(shù)擬合高程測量的方式,求出高程測量數(shù)據(jù)。

2.1.2 GPS技術(shù)在地形控制測量實(shí)踐中的測量流程

(1)布局GPS網(wǎng)絡(luò),選擇最佳測量控制點(diǎn)

為保障GPS技術(shù)在地形控制測量實(shí)踐中的測量精度,必須選擇透視條件較少,且無任何障礙物遮擋的測量區(qū)域。一般情況下,GPS技術(shù)在地形控制測量中以圖形強(qiáng)度接近100點(diǎn)作為地形控制測量的控制點(diǎn)。在進(jìn)行地形控制測量選點(diǎn)之前,需要對最初的測量控制點(diǎn)進(jìn)行綜合分析,同時(shí)根據(jù)地形控制測量區(qū)域的實(shí)際情況,選擇GPS技術(shù)應(yīng)用的最佳控制點(diǎn)。在進(jìn)行監(jiān)控網(wǎng)布設(shè)的過程中,為了減少GPS技術(shù)在地形控制測量中的數(shù)據(jù)誤差,應(yīng)當(dāng)根據(jù)控制點(diǎn)的分布形式對監(jiān)控網(wǎng)進(jìn)行綜合化、科學(xué)化的設(shè)計(jì)。為保證GPS技術(shù)測量精度選定的測量控制點(diǎn)最好大于四個(gè)。地形控制測量時(shí)的儀器設(shè)備最好選用雙頻GPS接收機(jī)這樣的高端設(shè)備部,假若測量地形較為復(fù)雜,可根據(jù)實(shí)際地形控制測量情況,增加GPS接收設(shè)備。

(2)GPS技術(shù)地形控制測量數(shù)據(jù)處理和方法

GPS技術(shù)在地形控制測量實(shí)踐應(yīng)用中,測量數(shù)據(jù)處理是必不可少的一個(gè)測量流程。當(dāng)下數(shù)據(jù)處理都是采用平差軟件,通過基線解算算法以及相對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,對GPS技術(shù)地形控制測量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行核算處理,進(jìn)一步計(jì)算出基準(zhǔn)向量。按照當(dāng)下GPS技術(shù)測量的規(guī)范化要求標(biāo)準(zhǔn),GPS技術(shù)在地形控制測量要求重復(fù)環(huán)閉合差,并且對觀測邊進(jìn)行檢測。然后,根據(jù)對平差軟件對原始數(shù)據(jù)的提取,選擇符合地形控制測量實(shí)際情況的數(shù)據(jù)資料,為地形控制測量平差計(jì)算的最終環(huán)節(jié)提供可靠、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

3 GPS技術(shù)在地形控制測量實(shí)踐應(yīng)用中存在的問題與改善

GPS技術(shù)在地形控制測量實(shí)踐應(yīng)用范圍越來越廣泛,一來大大提升了地形控制測量數(shù)據(jù)的精確度;二來GPS技術(shù)在地形控制測量中的應(yīng)用,可最大限度的減少人力資源的浪費(fèi)。此外,GPS技術(shù)在地形控制測量中的自動(dòng)化程度較高,因此,整個(gè)地形控制測量的工作效率較高,進(jìn)而縮短了GPS技術(shù)在地形控制測量中的測量時(shí)間。

然而,GPS技術(shù)在地形控制測量的實(shí)踐應(yīng)用中也會遇到這樣或那樣的問題,例如GPS技術(shù)在地形控制測量中過度依賴衛(wèi)星系統(tǒng)載波相位的轉(zhuǎn)變,忽略了電磁波干擾問題以及流動(dòng)信號的散射率高等問題,致使GPS技術(shù)在地形控制測量實(shí)踐應(yīng)用中的測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。

針對GPS技術(shù)在地形控制測量實(shí)踐應(yīng)用中存在的諸多問題,只需要地形控制測量人員細(xì)心觀察必然找到解決方法。例如上文中提到的電磁波干擾問題,只需要進(jìn)行觀測位置的調(diào)動(dòng)即可解決,而流動(dòng)信號的散射率高則需要采用雙頻接收機(jī)觀測,并選擇空曠位置即可改善。

結(jié)語

綜上所述,通過GPS技術(shù)在地形控制測量實(shí)踐應(yīng)用可以看出,因GPS技術(shù)的應(yīng)用,使得地形控制測量數(shù)據(jù)精度以及測量范圍大大提升,而且還解放了地形控制測量中人力資源的浪費(fèi)。由此可見,GPS技術(shù)在地形控制測量應(yīng)用可大幅度推廣。

參考文獻(xiàn)

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