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gps技術(shù)范文第1篇

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

[中圖分類號] P228.4 [文獻碼] 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)，稱載波相位動態(tài)實時差分技術(shù)，是目前適時、準確地確定待測點的位置的最佳方式，是基于載波相位觀測值基礎(chǔ)上的實時動態(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，觀測時間短，方便靈活，測程不受限制，不受通視條件影響等優(yōu)點。

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)實際地理條件 ，建筑物條件以及相應(yīng)的測區(qū)情況來布設(shè)。連接方式可以為點連式的、邊連式的、混連式的、中點多邊形等連接方式。GPS 控制測量點間不要求通視，圖形結(jié)構(gòu)靈活， 因此選點工作要比傳統(tǒng)控制測量的選點簡便容易得多。GPS 點的選定不以相鄰點間的通視作為先決條件 ，給選點帶來極大的靈活性，但也有具體的要求。 點位應(yīng)當保證觀測時衛(wèi)星信號不能受到干擾，選點時做到點位周圍視場內(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)。開機后，等待接收機初始化完成并進行記錄數(shù)據(jù)狀態(tài)，然后每隔幾分鐘便查看一下接收機的工作是否正常。 在觀測作業(yè)中認真作到：觀測組按照計劃表規(guī)定時間作業(yè)，確保同步觀測；開機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，并在記錄薄中詳細記錄；一個時段觀測中，不能夠關(guān)機又重新啟動、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震動，防止人員和其他物體碰動天線或阻擋信號。

2GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計

控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計是指在限定精度、可靠性和費用等質(zhì)量標準下， 尋求網(wǎng)設(shè)計的最佳極值。與經(jīng)典控制網(wǎng)相似， GPS 控制網(wǎng)的設(shè)計也存在優(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)計的內(nèi)容也不同于經(jīng)典優(yōu)化設(shè)計。

2.1GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化指標

（1）效率指標。GPS控制網(wǎng)的效率指標為Cmin，如果GPS控制網(wǎng)的總點數(shù)是n，用m臺接收機進行同步觀測，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。可靠性是指在控制網(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，并限制其對目標成果的影響。對于GPS控制網(wǎng)中的n點，觀測基線向量參數(shù)為J必=n-1： 。每點設(shè)站次數(shù)為k，則觀測時段數(shù)為：C=n?k/m 。而m臺接收機觀測到的獨立觀測基線向量數(shù)為：j獨=C?（m-1） 。則控制網(wǎng)中多余的觀測基線向量參數(shù)為：j獨=C?（n-1）/（m-1） 。GPS控制網(wǎng)多余觀測數(shù)與獨立基線向量觀測值總數(shù)之比為： G=（J多/J獨）≥1/3。

（3）精度指標。網(wǎng)點坐標的協(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)性標準 A、最優(yōu)性標準 D、最優(yōu)性指標E和最優(yōu)性標準F作為純量精度優(yōu)化標準來建立優(yōu)化設(shè)計精度目標函數(shù)。實際上代表的是2點間的相對點位精度，它一般在接收機接收到信號并解算出基線向量后一起計算出。影響它的主要因素是接收時間的長短以及衛(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)的整體點位精度 ，從而考察GPSQx控制網(wǎng)的整體質(zhì)量指標。

（4）經(jīng)費指標。經(jīng)濟指標是指用較少的人力、物力和財力實現(xiàn)對GPS控制網(wǎng)精確性與可靠性的控制。經(jīng)費取決于控制網(wǎng)中點的總數(shù)和重復(fù)設(shè)站率，如果1臺接收機觀測1期的平均費用為T，則總費用為：F=T?Cmin。

2.2GPS控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的分類

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)計不完全等同于經(jīng)典控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計，一般可分為四級。

零級優(yōu)化設(shè)計是在已知 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。這實際上是一個平差的過程， 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)計是在大致確定了總點數(shù)、總基線數(shù)的基礎(chǔ)上，通過對網(wǎng)形的優(yōu)化設(shè)計求出數(shù)學(xué)模型中系數(shù)陣 A， 以使得Qxx達到設(shè)計要求的過程。因為 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， 只單純地改變點的位置對精度的提高沒有意義。而當改變基線連接方式的時候，異步環(huán)的邊數(shù)、個數(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)計是很有意義的。

二級優(yōu)化設(shè)計是在已確定網(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)計權(quán)陣 P的過程。因為 GPS 控制網(wǎng)中的權(quán)與基線的長度沒有直接關(guān)系， 而當確定了整周模糊度之后，再增加觀測時間也不會明顯提高觀測值的權(quán)， 因此對 GPS 控制

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

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

參考文獻

gps技術(shù)范文第2篇

關(guān)鍵詞： GPS技術(shù) 地籍測繪 技術(shù)設(shè)計

前言

GPS在地籍測繪的過程中，數(shù)字和信息的存儲只是第一步，而后還需要對信息進行存儲和傳輸，所以信息的存儲和傳輸方式是否簡便，是否準確和安全，對于數(shù)字測繪技術(shù)的準確性和安全性也是非常重要的。數(shù)字化的地籍測繪技術(shù)在這方面也克服了傳統(tǒng)測繪技術(shù)方面的缺陷，實現(xiàn)了更加簡便的存儲和傳輸。繪圖的更新方式比較簡便在地籍測繪的過程中，會涉及到對各種地形和地理環(huán)境的繪圖，繪圖可以更加直觀的反映出該區(qū)域的地理特點，所以也是測繪環(huán)節(jié)的一個關(guān)鍵。在使用新的數(shù)字地籍測繪方式進行測繪的過程中，可以實現(xiàn)更加

簡便的繪圖，這樣也一定程度上降低了工作的復(fù)雜性，提高了工作效率。GPS技術(shù)即是具有在海、陸、空進行全方位實時三維定位與導(dǎo)航能力的新一代衛(wèi)星定位與導(dǎo)航系統(tǒng)。

一、GPS技術(shù)的簡述

GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)進行測繪工作時采用的工作原理，主要是先將4個早已獲知具置定點的信號傳播時延長的時間進行測量，從而獲取這四個定點位置到用戶的具體距離，隨后在根據(jù)這四個定點到用戶之間的距離進行解算工作后，將用戶的三維位置和定點之間的時間同步差值計算出。由于GPS技術(shù)得到了進一步的完善和發(fā)展，不僅靈活性、高精度等優(yōu)點得到更好完善，并且測繪精度、速度和經(jīng)濟效益都大大優(yōu)于其他常規(guī)的測繪技術(shù)與方法，已逐漸成為城市地籍測繪工作中的主要技術(shù)方法。

二、GPS技術(shù)在地籍測繪中應(yīng)用

2.1 運行的效率較高，在地形不復(fù)雜的環(huán)境下，測量半徑小于五千米的地區(qū)，只需要在地籍測繪中使用一次GPS技術(shù)便可以順利的完成測量工作。傳統(tǒng)測繪的方式與GPS技術(shù)相比，GPS技術(shù)在地籍測繪中減少了一定的勞動力，提高了工作效率，降低了工作中勞動的強度，并且也節(jié)省了地籍測繪工作的費用。

2.2 GPS技術(shù)可以精準的定位，在數(shù)據(jù)的測量時更加可靠準確，沒有誤差的累計。其中，在一定條件下，RTK技術(shù)的應(yīng)用，可以把誤差降到厘米內(nèi)。GPS技術(shù)在應(yīng)用時，沒有過多的要求，只需要電磁波通視便可以進行，受外界干擾因素較少。GPS定位系統(tǒng)具有更高的自動化程度。

2.3 靜態(tài)GPS技術(shù)測量方法

利用GPS定位技術(shù)，確定觀測站之間相對位置。它主要由GPS接收設(shè)備的軟件和硬件來決定?？刂茰y量主要使用HD8200X靜態(tài)機，采取的是靜態(tài)載波相位相對定位模式。該模式采用兩臺（或兩臺以上）中海達HD8200X靜態(tài)機，分別安置在一條（或數(shù)條）基線的端點，根據(jù)基線長度和要求的精度，按HD8200X靜態(tài)機外業(yè)的要求同步觀測四顆以上的衛(wèi)星數(shù)時段，時段從30min至幾個小時不等?；€測量的精度可達±（5mm+1×10-6D），D為基線長度，以公里計。采取這種作業(yè)模式所觀測的獨立基線邊，應(yīng)構(gòu)成閉合圖形，以利于觀測成果的檢核，增強網(wǎng)的強度，提高成果的可靠性和精確性。

三、 GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計

GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計是GPS測量工作實施的第一步，其主要內(nèi)容包括精度指標的確定，GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計和GPS網(wǎng)的基準設(shè)計。

3.1 測量的精度標準

在GPS網(wǎng)總體設(shè)計中，精度指標是比較重要的參數(shù)，它的數(shù)值將直接影響GPS網(wǎng)的布設(shè)方案、觀測數(shù)據(jù)的處理，以及作業(yè)的時間和經(jīng)費。對GPS網(wǎng)的精度要求，主要取決于GPS網(wǎng)的用途，精度指標通常均以GPS網(wǎng)中相鄰點之間的距離誤差來表示。

3.2 GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計

根據(jù)GPS測量的不同用途和GPS網(wǎng)圖形設(shè)計的一般原則，GPS網(wǎng)的獨立觀測邊均應(yīng)構(gòu)成一定的幾何圖形。圖形的基本形式包括三角形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)和星形網(wǎng)。

3.2.1 三角網(wǎng)：三角網(wǎng)的三角形邊由獨立觀測邊組成。

幾何圖形幾何結(jié)構(gòu)強，具有良好的自檢能力，能夠有效地發(fā)現(xiàn)觀測成果的粗差，以保障網(wǎng)的可靠性。同時，經(jīng)平差后網(wǎng)中相鄰點間基線向量的精度分布均勻。但其觀測工作量較大，尤其當接收機的數(shù)量較少時，將使觀測工作的總時間大為延長，因此，通常只有當網(wǎng)的精度和可靠性要求較高，接收機數(shù)目在三臺以上時，才單獨采用這種圖形。

3.2.2環(huán)形網(wǎng)

環(huán)形網(wǎng)是由若干含有多條獨立觀測邊的閉合環(huán)所組成的網(wǎng)，這種網(wǎng)形與經(jīng)典測量中的導(dǎo)線網(wǎng)相似，圖形的結(jié)構(gòu)比三角形稍差。環(huán)形網(wǎng)的優(yōu)點是觀測工作量較小，且具有較好的自檢性和可靠性，其缺點主要是，非直接觀測的基線邊（或間接邊）精度較直接觀測邊低，相鄰點間的基線精度分布不均勻。

3.2.3 星形網(wǎng)

星形網(wǎng)的幾何圖形簡單，但其直接觀測邊之間，一般不構(gòu)成閉合圖形，所以其檢驗與發(fā)現(xiàn)粗差的能力較差。但這種網(wǎng)的主要優(yōu)點是觀測中通常只需要兩臺GPS接收機，作業(yè)簡單。因此，在快速靜態(tài)定位和動態(tài)定位等快速作業(yè)模式中，大多采用這種網(wǎng)形。它廣泛用于工程放樣、邊界測量、地籍測量和碎部測量等。

3.3 GPS網(wǎng)的基準設(shè)計

在全球定位系統(tǒng)中，衛(wèi)星主要被視作位置為已知的高空觀測目標。所以，為了確定接收機的位置，GPS衛(wèi)星的瞬時位置通常歸化到統(tǒng)一的地球坐標系統(tǒng)?，F(xiàn)在全球定位系統(tǒng)采用的是WGS-84坐標系統(tǒng)，是一個精確的全球大地坐標系統(tǒng)。通常在工程測量中，還往往采用獨立的施工坐標系。因此，在GPS測量中必須確定地區(qū)性坐標系與全球坐標系的大地測量基準之差，并進行兩坐標系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換。

四、 GPS控制網(wǎng)的布設(shè)

4.1 GPS平面控制

靜態(tài)GPS控制點，勘查這些點點位保存完好，外業(yè)檢查這些點點位精度。外業(yè)每時段采集數(shù)據(jù)不要超過50min，要記錄開關(guān)機時間、儀器高等相關(guān)測站信息，GPS網(wǎng)平差計算采用隨機軟件進行計算。

4.1.1 同步環(huán)檢核

采用單基線處理模式時，對于采用同一種數(shù)學(xué)模型的基線解，其同步時段中任一三邊同步環(huán)的坐標分量相對閉合差和全長相對閉合差見表2。同步時段中的多邊形同步環(huán)，可不重復(fù)檢核。

4.1.2 異步環(huán)檢核

在整個GPS網(wǎng)中選取一組完全的獨立基線構(gòu)成獨立環(huán)，各獨立環(huán)的坐標分量閉合差和全長閉合差W應(yīng)滿足。

4.1.3復(fù)測邊檢核

復(fù)測基線的長度較差應(yīng)滿足。

4.2 布設(shè)一級導(dǎo)線與圖根

在E級控制網(wǎng)基礎(chǔ)上，地形變化較大地區(qū)加密一級導(dǎo)線及圖根導(dǎo)線點，再加以GPSRTK圖根點，以滿足測圖的要求。

4.2.1 水平角采用方向法觀測，一級導(dǎo)線觀測三測回，圖根導(dǎo)線觀測一測回，支點左右角觀測一測回；垂直角采用中絲照準法觀測，一級導(dǎo)線觀測二測回，圖根導(dǎo)線觀測一測回；斜距采用對向測量，一級導(dǎo)線觀測二測回，圖根導(dǎo)線觀測一測回，支點采用二次棱鏡高法各觀測垂直角和斜距一測回。

4.2.2 一級導(dǎo)線觀部分采用GPS方法進行測量，觀測時間為45min，GPS平差計算采用隨機軟件進行，GPSRTK圖根點采用二次測量，取其坐標平均值。

4.3.3地籍邊角網(wǎng)觀測記錄采用手工記錄，經(jīng)初步計算和檢查后，選用清華山維NasewV3.0軟件進行平差計算，數(shù)據(jù)輸入格式選用HSZ格式，斜距輸入，平差選用一次迭代、單次平差。

五、結(jié)語

GPS衛(wèi)星技術(shù)作為地籍測量中一種測繪技術(shù)，具有諸多的優(yōu)點，不僅能夠有效地減少城鎮(zhèn)地籍測量的誤差，而且也給測繪工作帶來了革命性的變化。相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS測量技術(shù)的應(yīng)用研究會不斷深入，靜態(tài)GPS測量技術(shù)在城鎮(zhèn)地籍測量中的應(yīng)用前景也會更加廣闊，在城市測繪工作中也將發(fā)揮出更大的作用。

參考文獻：

gps技術(shù)范文第3篇

RTK（Real-Time-Kinematic）技術(shù)是GPS實時載波相位差分的簡稱。這是一種將GPS與數(shù)傳技術(shù)相結(jié)合，實時解算并進行數(shù)據(jù)處理，在1～2秒時間內(nèi)得到高精度位置信息的技術(shù)。是GPS測量技術(shù)中的一個新突破。

2、RTK技術(shù)的工作原理

RTK的工作原理是將一臺接收機置于基準站上，另一臺或幾臺接收機置于載體（稱為流動站）上，基準站和流動站同時接收同一時間、同一GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號，基準站所獲得的觀測值與已知位置信息進行比較，得到GPS差分改正值。然后將這個改正值通過無線電數(shù)據(jù)鏈電臺及時傳遞給共視衛(wèi)星的流動站精化其GPS觀測值，從而得到經(jīng)差分改正后流動站較準確的實時位置。

因軌道誤差、鐘差、電離層折射及對流層折射的影響在實際的數(shù)據(jù)處理中一般采用雙差觀測值方程來解算，在定位前需確定整周未知數(shù)，這一過程稱為動態(tài)定位的“初始化”（On The Fly即OTF）。實現(xiàn)OTF的方法有很多種，美國天寶導(dǎo)航有限公司的做法是：采用偽距和相位相結(jié)合的方法，首先用偽距求出整周未知數(shù)的搜索范圍，再用相位組合和后繼觀測歷元解算和精化；利用偽距估計初始位置和搜索空間，快速確定精確的初始位置。

3、RTK正常工作的基本條件

（1）：基準站和移動站同時接收到5顆以上GPS衛(wèi)星信號。

（2）：基準站和移動站同時接收到衛(wèi)星信號和基準站發(fā)出的差分信號。

（3）：基準站和移動站要連續(xù)接收GPS衛(wèi)星信號和基準站發(fā)出的差分信號。移動站遷站過程中不能關(guān)機，不能失鎖。否則RTK須重新初始化。

4、RTK技術(shù)的優(yōu)點

（1）工作效率高。在一般的地形地勢下，高質(zhì)量的RTK設(shè)站一次即可測完4KM半徑的測區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測量所需的控制點數(shù)量和測量儀器的設(shè)站次數(shù)，移動站一人操作即可，勞動強度第，作業(yè)速度快，提高了工作效率。

（2）定位精度高。只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)（一般為4KM），RTK平面精度和高程精度都能達到厘米級。

（3）全天候作業(yè)。RTK測量不要求基準站、移動站間光學(xué)通視，只要求滿足“電磁波通視”，因此和傳統(tǒng)測量相比，RTK測量受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小，在傳統(tǒng)測量看來難以開展作業(yè)的地區(qū)，只要滿足RTK的基本工作條件，它也能進行快速的高精度定位，使測量工作變的更輕松更容易。

（4）RTK測量自動化、集成化程度高，數(shù)據(jù)處理能力強。RTK可以進行多種測量內(nèi)外業(yè)。移動站利用軟件控制系統(tǒng)，無需人工干預(yù)便可自動實現(xiàn)多種測繪功能，減少了輔助測量工作人為誤差，保證了作業(yè)精度。

（5）操作簡單，易于使用?，F(xiàn)在的儀器一般都提供中文菜單，只要在設(shè)站時進行簡單的設(shè)置，就可方便獲得三維坐標。數(shù)據(jù)輸入、存儲、處理、轉(zhuǎn)換和輸出能力強，能方便的與計算機、其他測量儀器通信。

5、RTK技術(shù)要求

（1）基準站設(shè)置在視野開闊，視場內(nèi)障礙物的高度角不宜超過15度。（2）基準站設(shè)置點位應(yīng)該遠離大功率的無線電發(fā)射源、高壓輸電線以及大面積水域，離高壓線不得少于50米，離發(fā)射源不得少于200米。（3）基準站周邊不的少于三個已知點進行檢查校準，最大作業(yè)半徑5公里。（4）接收機技術(shù)指標應(yīng)該為雙頻接收機，標稱精度小于（10mm+2ppm）。（5）利用GWS-84坐標轉(zhuǎn)換到實地坐標系，選用的參考點要覆蓋整個測區(qū)，轉(zhuǎn)換后各點的殘差分量小于5厘米。（6）RTK觀測的采樣率為1秒，每次觀測的歷元數(shù)不得小于10個，觀測平面精度小于5厘米。（7）檢測高等級控制點時，點位誤差小于5厘米，檢測同等級控制點時，點位誤差小于7厘米，并將檢查成果填寫“GPS-RTK點位檢查表”。（8）RTK觀測非固定解時不得采用成果界址點的埋設(shè)與放樣。

6、RTK技術(shù)的局限性及定位的關(guān)鍵問題

RTK技術(shù)有著一定局限性，使得其在應(yīng)用中受到限制，主要表現(xiàn)為：

（1）用戶需要架設(shè)本地的參考站；

（2）誤差隨距離增長；

（3）誤差增長使流動站和參考站距離受到限制（

（4）可靠性和可行性隨距離降低。VRS技術(shù)最大意義在于，它將克服以上的局限性，擴展RTK的作業(yè)距離。

RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。主要有三個方面：一是求解起始的整周模糊度；二是基準站和移動站之間的數(shù)據(jù)傳輸；三是合適的坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)。

7、RTK測量作業(yè)時的一些注意問題

（1）使用范圍：GPSRTK是厘米級精度動態(tài)實時差分測量，其精度一般對于起算點在2-3CM，測點精度都和起算點發(fā)生關(guān)系，相互之間無任何關(guān)聯(lián)；測點間關(guān)聯(lián)性差，難以滿足常規(guī)測量要求高等級控制點位間精度要求，因此在實際使用時要具體問題具體分析。

（2）數(shù)據(jù)要完全正確：測量講的就是精確，不能有一點錯誤。GPSRTK與傳統(tǒng)測量最大的區(qū)別就是缺少符合性的檢核，作業(yè)中對同一測點需進行兩次相互獨立的初始化，提高數(shù)據(jù)的可靠性。

gps技術(shù)范文第4篇

關(guān)鍵詞 地籍測繪； GPS技術(shù)； 應(yīng)用

0 前言

土地權(quán)力所屬的核心是地籍，由國家進行監(jiān)管，對地塊及其附屬物的空間位置、面積大小以及所屬關(guān)系以及利用現(xiàn)狀進行信息整理，用數(shù)據(jù)、圖標等方式表示出來的信息集合［1］。地籍的精確測量是進行地籍有效管理的前提。但是由于現(xiàn)在社會經(jīng)濟的發(fā)展，使得地籍測量工作往往具有數(shù)據(jù)更新快、測量范圍大、界址點瑣碎等特點，給測量工作帶來了很大的難度。由于GPS技術(shù)具有操作簡單、測量精度高、環(huán)境適應(yīng)能力強、減少人力物力等特點，目前被廣泛應(yīng)用于地籍測量中的地籍控制測量和碎部測量工作當中。采用GPS靜態(tài)模式測量,同時建立高等級GPS地籍測量控制網(wǎng)，在碎部測量當中采用RTK技術(shù)進行。本文主要探討了GPS技術(shù)在地籍測量中的測量原理和流程，同時也探討一些影響GPS測量精度的因素。

1 地籍測量

1.1 地籍測量的內(nèi)容和特點。地籍測量就是為了取得相關(guān)地籍信息的測繪工作，其主要工作內(nèi)容就是測定土地及其附屬物的類型、位置大小、權(quán)屬關(guān)系等相關(guān)信息，為國民經(jīng)濟建設(shè)提供相關(guān)信息，主要內(nèi)容是：（1）測定行政區(qū)域，土地權(quán)屬以及土地的幾何位置等；（2）對地籍信息進行動態(tài)監(jiān)測，及時更正地籍信息，保證地籍信息的正確性和即時性；（3）選定測量基本控制點，方便以后的測量工作。其特點表現(xiàn)為是一項行政測繪行為，具有法律特征，其信息具有很強的現(xiàn)實性，測量技術(shù)先進，為當今測量技術(shù)及方法的集大成者。

1.2 地籍測繪的精度要求。地籍控制測量須遵循從高級到低級，由整體到局部的分級控制測量原則。優(yōu)先考慮國家統(tǒng)一坐標系統(tǒng)，條件不允許時也可采用任意坐標系。GPS測量的一個重要量化指標是精度，其大小對GPS網(wǎng)的布設(shè)、觀測以及數(shù)據(jù)處理都有著直接的影響。由《地籍測量規(guī)范》可知，地籍控制點相對于起算點的誤差不得超過 。

地籍碎部測量主要包括地境界線、土地權(quán)屬界址線的確定，以及確定各地類要素以及地物點坐標。界址點是指結(jié)構(gòu)物邊界線的空間轉(zhuǎn)折點，其坐標指的是利用測量手段在某一特定坐標系中獲取的一組數(shù)據(jù)。其精度的選擇需根據(jù)測區(qū)的界址點的重要程度及經(jīng)濟價值來選擇，具體要求等級可見下表1。

1.3 傳統(tǒng)檢測方法與GPS技術(shù)在地籍測繪中的比較。傳統(tǒng)的地籍測繪方法一般有平板儀和簡易補測法兩種方式。平板儀補測法一般適用于明顯地物點較少、變更范圍較大的地區(qū)，由于在測量過程中效率低、速度慢，受操作者影響的因素較大，不能保證測量精度及檢測成果質(zhì)量；而簡易補測法一般適用于有明顯地物點較多且變更范圍小的區(qū)域，采用皮尺或是鋼尺根據(jù)截距法、距離交匯法等方法對變更物與周圍明顯地物的空間位置關(guān)系進行實測丈量。而利用最新的GPS定位測量技術(shù)，能夠有效的提高測量精度和速度，適合于各種復(fù)雜多變的變更地帶，能夠?qū)崿F(xiàn)地籍測量的動態(tài)化和實時性，克服了傳統(tǒng)測量方法的各種不足，同時GPS的優(yōu)勢還體現(xiàn)在作業(yè)效率高，沒有傳統(tǒng)測量方法所需的"搬站"問題，一次設(shè)站，可完成半徑5km的區(qū)域測量；數(shù)據(jù)精度高安全可靠，全過程由程序控制，沒有累積誤差；同時不需要兩點通視即可測量，受外部環(huán)境因素影響較小，并且作業(yè)自動化，無需人工干涉，程序自動完成數(shù)據(jù)處理，測繪等工作，提高了作業(yè)精度。因此GPS技術(shù)是一項在地籍測量應(yīng)用非常廣泛前景的實用技術(shù)，能夠使我國的地籍測量等上一個更高的臺階。

2 GPS在地籍測繪中的應(yīng)用

2.1 GPS地籍測繪的布網(wǎng)原則和觀測方案擬定。地籍測量就是對地籍圖根控制點以及地籍基本控制點進行測設(shè)，獲取相關(guān)信息建立地籍信息的動態(tài)管理。通?？刹荚O(shè)二、三、四等三角網(wǎng)以及邊角網(wǎng)，一、二級GPS網(wǎng)等。在GPS地籍測繪中沒有常規(guī)三角網(wǎng)布設(shè)時要求的近似等邊［2］。

2.2 基準設(shè)計。GPS基準設(shè)計主要是指確定網(wǎng)的方向基準、位置基準以及尺度基準。通過在網(wǎng)中選取一固定坐標值或給予網(wǎng)中一點適當?shù)臋?quán)，用穩(wěn)擬平差或是自由網(wǎng)偽平差來確定位置基準，通過這種方法確定的位置基準對網(wǎng)的尺度和定向基準的選擇沒有影響。如果在GPS網(wǎng)中選擇數(shù)個坐標點進行固定，則確定后的位置基準會對網(wǎng)的尺度和方向產(chǎn)生影響，影響的大小程度主要由所取觀測值的精度決定。

2.3 選點與觀測方案擬定。GPS觀測站之間中間可以有障礙物，不嚴格要求通視，同時其網(wǎng)的布局形式也較為靈活，點間距離可長可短，長邊可達20 ，短邊可為 故選點工作較為簡單，但不同測點位置的選擇對測量結(jié)果還是有很大影響，因此在選點前要充分收集測點周圍的地理條件以及原有測點的分布及保留情況。由于GPS接收器受電磁波影響較大，選點時應(yīng)避免靠近大功率微波站、電視塔等結(jié)構(gòu)，同時應(yīng)保證對空通視，遠離大面積水域，便于觀察和點的加密。

同時觀察衛(wèi)星的幾何分布對測量精度具有決定作用，為選擇最佳測量時段，需先確定GPS衛(wèi)星的可見性圖，由觀測站與衛(wèi)星組成的幾何圖形，可由空間位置精度因子表示其強度因子，其值需滿足一定的要求范圍。確定最佳觀測時段之后，其余實際工作可按最優(yōu)化原則進行設(shè)計。

2.4 觀測數(shù)據(jù)的處理。觀測數(shù)據(jù)的處理包括預(yù)處理和后處理兩個階段。GPS數(shù)據(jù)的預(yù)處理主要是對原始數(shù)據(jù)進行加工、編輯和整理，通過數(shù)據(jù)分類，去除無效觀測信息，從而形成各種專用信息文件，然后通過各種方法對觀測值進行必要的修復(fù)和改正［3］。觀測結(jié)果的外業(yè)檢測能夠確保觀測質(zhì)量保證預(yù)定精度，因此每次測量結(jié)束后應(yīng)對外業(yè)觀測數(shù)據(jù)進行檢查評價，及時剔除不合格的數(shù)據(jù)，進行必要的補救措施。GPS地籍測量時先對原始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，通過分析使其滿足現(xiàn)行GPS測量規(guī)范的精度要求之后，對其進行后處理。

后處理主要是對預(yù)處理獲得的標準化數(shù)據(jù)進行平差計算。計算方式以三維基線向量和它的標準方差作為觀測信息，以點的WGS-84系三維坐標為計算依據(jù)，對其進行無約束平差計算。

2.5 觀測數(shù)據(jù)的誤差分析。采用GPS技術(shù)進行地籍測繪時，影響其控網(wǎng)精度的主要因素由表2所列的因素決定。

3 結(jié)語

通過實踐證明，與傳統(tǒng)地籍測繪方式相比而言， GPS測量技術(shù)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，能夠有效提高我國地籍測設(shè)的現(xiàn)代化水平，應(yīng)在大規(guī)模的地籍測量中廣泛推廣該技術(shù)。

參考文獻

［1］ 樊志全.地籍調(diào)查［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2009：12-13.

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【關(guān)鍵詞】GPS定位系統(tǒng)；RTK；地籍測量 ；數(shù)據(jù)處理

一.全球定位系統(tǒng)，把衛(wèi)星作為控制點，并掌握瞬時坐標，對GPS衛(wèi)星和接收天線之間的距離進行觀測，確定使用者接收機相對及絕對的位置。與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比，GPS定位技術(shù)有以下特點：

（1） 觀測站之間無需通視。傳統(tǒng)測量要求測站點之間既要保持良好的通視條件，又要保障三角網(wǎng)的良好結(jié)構(gòu)。GPS測量不要求觀測站之間相互之間通視，這一優(yōu)點既可大大減少測量工作的經(jīng)費和時間，同時也使點位的選擇變得甚為靈活，這樣避免了常規(guī)地籍控制測量點位選取的局限條件，同時也沒有常規(guī)三角網(wǎng)（鎖）布設(shè)時要求近似等邊及精度估算偏低時應(yīng)加測對角線或增設(shè)起始邊等繁瑣要求，只要使用的GPS儀器精度與地籍控制測量精度相匹配，控制點位的選取符合GPS點位選取要求，那么所布設(shè)的GPS網(wǎng)精度就完全能夠滿足地籍規(guī)程要求 。

（2） 定位精度高。現(xiàn)已完成的大量實驗表明，在小于50km的基線上，其相對定位精度可達10-6～2×10-6，而在100～500km的基線上可達10-6～10-7。隨著觀測技術(shù)與數(shù)據(jù)處理方法的改善，可望在大于1000km的距離上，相對定位精度達到或優(yōu)于10-8。

（3） 觀測時間短。目前，利用經(jīng)典靜態(tài)定位方法，完成一條基線的相對定位所需要的觀測時間，根據(jù)要求的精度不同，一般約為1～3h。快速相對定位法，其觀測時間僅需數(shù)分鐘至十幾分鐘。

（4） 操作簡便。GPS測量的自動化程度很高，在觀測中測量員的主要任務(wù)只是安裝并開關(guān)儀器、量取儀器高和監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)和采集環(huán)境的氣象數(shù)據(jù)，而其他觀測工作，如衛(wèi)星的捕獲、跟蹤觀測等均由儀器自動完成。另外，GPS用戶接收機一般重量較輕、體積較小，因此攜帶和搬運都很方便。

（5） 全天候作業(yè)。GPS觀測工作可以在任何地點、任何時間連續(xù)地進行，一般也不受天氣狀況的影響。

基于以上優(yōu)點，GPS衛(wèi)星定位新技術(shù)的迅速發(fā)展，給測繪工作帶來了革命性的變化，也對地籍測量工作產(chǎn)生了巨大的影響。由于GPS具有布點靈活、全天候、速度快、精度高等優(yōu)點，使GPS技術(shù)在國內(nèi)各省市的地籍測繪中得以廣泛應(yīng)用。

二、GPS定位技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用

（1）地籍控制測量：

首先在測區(qū)內(nèi)布設(shè)首級控制網(wǎng)，邊長大于15km的長距離GPS基線向量，采用常規(guī)靜態(tài)測量方式；邊長在10～15km的GPS基線向量，采用快速靜態(tài)GPS測量模式；邊長小于5km的一、二級地籍控制網(wǎng)的基線，采用RTK方法，對于觀測條件復(fù)雜等不利于GPS觀測的地方采用傳統(tǒng)測量方式-導(dǎo)線測量，首級控制網(wǎng)布設(shè)完畢后，計算測區(qū)范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換參數(shù)。

（2）地籍圖測量：

地籍圖測量是測定地塊（宗地）范圍內(nèi)的細部信息，測量工作量大、精度要求高、工作環(huán)境復(fù)雜、人為因素影響大。對于地形開闊、上層無遮擋的地物，應(yīng)用RTK 技術(shù)測定每一宗土地的權(quán)屬界址點以及測繪地籍圖，同測繪地形圖一樣，能實時測定有關(guān)界址點及一些地物點的位置并能達到要求的厘米級精度。將GPS 獲得的數(shù)據(jù)處理后直接錄入GPS 系統(tǒng)，可及時地精確地獲得地籍圖。對于地形復(fù)雜，無法直接到達的地物，采用RTK測量方式布設(shè)圖根控制點，使用全站儀測量其坐標點。

（3）界址點測量：

土地勘測定界（含界址點測量）工作中，主要是測定地塊（宗地）的位置、形狀、面積、數(shù)量以及地塊（宗地）內(nèi)的細部信息如房屋、圍墻的位置、面積等數(shù)據(jù)。由地籍調(diào)查規(guī)程所知，在地籍平面控制測量基礎(chǔ)上的地籍碎部測量，對于城鎮(zhèn)街坊界址點及街坊內(nèi)明顯的界址點間距允許誤差為±10cm，城鎮(zhèn)街坊內(nèi)部隱蔽界址點及村莊內(nèi)部界址點間距允許誤差為±15cm。因此，利用RTK測量模式能滿足上述精度要求，同時相對于傳統(tǒng)測量方式，采用RTK方式進行碎部測量速度快，作業(yè)效率高。同全站儀一樣，RTK測量單點的時間需要幾秒到幾十秒，但是，它不要求通視，不需要頻繁換站，減少了全站儀頻繁換站所花的時間，而且可以多個流動站同時工作，且其測量誤差為隨機產(chǎn)生，不會隨著距離的增加產(chǎn)生誤差積累。工作開展時測量員可跟著地籍調(diào)查員，在不同宗地指界完成后隨時進行界址點測量，避免因界址點丟失、損壞給后續(xù)工作帶來麻煩。同時，可以隨時對地籍圖內(nèi)未進行的標注的新增地物進行更新，使其最大限度的滿足現(xiàn)勢性的要求。

（4）土地變更調(diào)查：

近20年和今后數(shù)十年內(nèi)，是我國經(jīng)濟快速發(fā)展時期，土地利用的形式也發(fā)生一系列的變化。因此，隨時摸清土地利用形式的變化，進行土地利用變更登記，將是我國各級土地管理部門的一項重要的和經(jīng)常性的工作。

土地變更調(diào)查中，通常對應(yīng)不同的位置精度要求，在采用GPS測量模式上，可以使用單點定位、常規(guī)差分GPS、PPK、廣域差分GPS等方式。這些GPS測量方式，可成倍地提高土地利用變更調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測速度，其精度和可靠性得到極大的改善，克服了傳統(tǒng)方法的種種弊端，省時省工，適用于各種各樣復(fù)雜的變更情況，真正地實現(xiàn)了動態(tài)監(jiān)測的實時性和數(shù)值化，保證了土地利用數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。

三、觀測數(shù)據(jù)的處理

在進行數(shù)據(jù)的預(yù)處理后，可以在進行觀測數(shù)據(jù)平差的計算時，把獲得數(shù)據(jù)的標準值作為計算的基礎(chǔ)。由于GPS測量具有不同通視的特點，所以在控制點選取范圍更加的廣泛，GPS網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在精度影響上也比較小。所以GPS技術(shù)便滿足了在城鎮(zhèn)地籍調(diào)查的規(guī)范中，要求誤差在五厘米范圍的規(guī)定。

在勘測定界點審核合格后，會被作為地籍調(diào)查和土地登記證辦理的依據(jù)。在進行勘測定界的工作時，規(guī)定了征用精度及土地整理等內(nèi)容。例如臨界線和界址線與相鄰的地物在距離誤差上小于十厘米。在勘測定界初期，常規(guī)的測量儀器精準度不高且觀測的范圍小易受到外界因素的影響，不具有自動化的特點，工作勞動強度高。但隨著GPS技術(shù)的應(yīng)用，便很好的解決了這些問題，提高了測量的精準度及效率，并保證勘測定界成果的準確性。

總結(jié)

GPS測量技術(shù)在測量中起到了非常積極的作用，正因為是它在動態(tài)相對定位中的高精度、高效益、無需測站相互通視、方便快捷、省時省力等優(yōu)點，其也正在逐步取代代替常規(guī)的三角、三邊、邊角等測量方法，并在理論與實踐中取得了可喜的成果。隨著GPS技術(shù)不斷的成熟，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ苌弦苍诓粩嗟倪M步，并且在數(shù)據(jù)傳輸中在可靠性、穩(wěn)定性及抗干擾性上也有了巨大的改進。數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆秶粩嗟臄U大，也使軟件系統(tǒng)在解算能力上有了一定的提高，所以，在地籍測繪工作中，GPS技術(shù)的發(fā)展空間會更加廣闊。

參考文獻：