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gps测量范文第1篇

GPS静态测量

本次GPS静态观测实习的目的是巩固、扩大和加深我们从课堂上所学理论知识,获得测量工作的初步经验和基本技能,着重培养我们的独立工作能力,进一步熟练掌握测量仪器的操作技能,提高运用理论及计算能力,并对GPS静态观测全过程有一个全面和系统的认识。熟悉GPS静态相对定位原理、Sounth、 Trimble、ashtech三种GPS接收机的使用掌握GPS网的网形设计。熟悉GPS静态测量的步骤。学会南方测绘 Gps数据处理软件的简单使用。

1.1 实习安排

准备好理论知识,掌握控制测量的技术要求,以及仪器的使用规范及过程,协调好分组的搭配。

仪器调度表

(略)

第三组组长:

第三组组员:

项目与内容

时间安排(天)

任务与要求

实习动员、领仪器工具、仪器效验

1

作好测前准备工作

GPS静态观测

1

熟练掌握观测方法、要领

实结

5

整理成果、编写实习报告、归还仪器

1.2实习任务

以各个班为单位建立测量实习队,10人一组(第三组为11人),分3组。每组领取GPS一套(包括主机、脚架、基座、连接线等)、记录板一块、对讲机、记录表。根据中华人民共和国测绘行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》和石桥子经济开发区的具体情况,建立E级GPS网。

E级GPS网的精度要求如下表:

级别

固定误差(mm)

平均边长(km)

比例误差系数(mm)

E

≤10

0.2~5

≤20

每小组利用各组领取到的接收机对两个控制点进行观测,观测时段为一小时,观测3个时段。

1.3测量规范

2、《全球定位系统城市测量技术规范》(CJJ 73-97)。

4、CH 1003-95《测绘产品质量评定标准》。

1.4测区概况

本测区为本溪市石桥子经济开发区辽宁科技学院周边地区,测区内大部分为丘陵,公路,测区开阔高侧建筑少,选点都在路边或者山顶,多路径效应相对较小。点位远离大功率无线电发射源(基本没有),远离高压输电线和微波无线电传送通道,其距离不得小于50m。同时点位设在交通便利,有利于其他观测手段扩展与联测的地方,地面基础稳固,便于点的保存

1.5 GPS网的布设

GPS网设计的出发点是在保证质量的前提下,尽可能地提高效率,努力降低成本。因此,在进行GPS的设计和测量时,既不能脱离实际的应用需求,盲目地最求不必要的高精度和高可靠性;也不能为追求高效率和低成本,而放弃对质量的要求。

二、实习内容

2.1.网的布设

本次实习精度要求为E级,

2.2实习内容:

2.2.1选点情况

2012-7-4上午召开了GPS实习动员大会,大会上范海英等几位老师作了讲话,给我们分析了测区情况,实习的注意事项,确定了分组情况和我们实习过程中需要注意的事情,下午由实习指导老师刘广春带领我们进行选点

(1)为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量,要求测站上空应尽可能的开阔,在10°~15°高度角以上不能有成片的障碍物。

(2)为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰,在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源,如大功率无线电发射设施、高压输电线等。

(3)为避免或减少多路径效应的发生,测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物,如高层建筑、成片水域等。

(4)为便于观测作业和今后的应用,测站应选在交通便利,上点方便的地方。

(5)测站应选择在易于保存的地方。

2.2.2外业观测情况

测量时采用的是南方灵锐GPS接收机3台, Trimble GPS接收机两台, ashtech GPS接收机2台一共7台GPS接收机。采用同步观测的相对定位方法,可求得21条基线向量【,其中n为接收机的数量】其中有独立基线向量6条【(n- 1)】,从而保证了卫星星历误差、卫星钟误差、电离层延迟等误差的强相关性,通过差分的方法来消除这些误差。观测时为了保证测量的精度时段长度规定为60 分钟。按照静态定位的测量原理,测量时观测的最少卫星数位四个。

外业观测时需要对GPS接收机进行以下设置:

(1)调度安排,确定每台接收机观测的测站,开机时间,搬站情况。

(2)观测组按调度表规定的时间进行作业,保证同步观测同一卫星组。

(3)每时段开机前,作业员量取天线高,并及时记录测站名、年月日、时段号、天线高等信息。关机后再量取一次天线高作校核,两次量取天线高互差不得大于3mm,取平均值作为最后结果,若互差超限,应查明原因,提出处理意见,记入测量手簿。

(4)仪器工作过程中,作业人员对照指示灯工作状况说明,判断仪器是否正常工作。

(5)一个时段观测过程中,不得进行以下操作:关闭接收机,又重新开机;进行自测试;改变卫星高度角;改变数据采样间隔;改变天线位置;

(6)观测院在作业期间不得擅自离开测站,并应防止仪器收到震动,防止人或其他物体靠近天线,遮挡卫星信号。

(7)接收机在观测过程,不应在接收机旁使用对讲机;雷雨天气过境应关机停测,卸下天下以防雷击。

(8)应记录雨、晴、阴、云等天气。

外业观测小结

结束采集时,对数据进行存储,查看文件状态,然后关机,准备下次观测。根据实际情况,我们记录测站开始时间,结束时间,天线高,电池电压,卫星号,信噪比,故障情况,以及开始和结束时候卫星高度角,PDOP,整点时候卫星情况,卫星故障情况。天气等等。我们总共观测了3个时段,设站数为15。

2.3数据处理情

各测站天线高:

(略)

动态GPS定位测量

1、GPS接收机一套、写字板一个、钢卷尺一把

2、实习地点:辽宁科技学院

3、目的:熟悉熟练掌握GPS仪器设备的使用方法,学会使用GPS仪器进行控制测量的基本方法,培养学生的实际动手能力。

4、GPS RTK技术的基本原理

高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值。RTK技术就是载波相位动态实时差分技术,它能够实时地提供测站点指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。在RTK作业模式下,基准站通过数据链将其观测值一起传送给流动站,流动站在完成初始化后,一方面通过数据链接接收来自基准站的数据,另外自身也采集GPS观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理,再经过坐标转换和投影改正,即可给出实用的厘米级定位结果。

5.GPS测得的大地高属于WGS—84系统,因此必须采用高程拟合的方法,来求得正常高。而高程拟合的精度高低取决于参与拟合的水准点的个数及分布的均匀程度。对于公路放样来讲,路线两侧布设的水准点足以保证中桩高程的拟合精度。

RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术。它需要一台基准站接收机和一台或多台流动站接收机,以及用于数据传输的电台。在RTK作业模式下,基准站接收机,借助电台,将其观测值及坐标信息,发送给流动站接收机;流动站接收机将自己采集的GPS观测数据和接收来自基准站的数据,组成差分观测值,利用静态相对测量处理方法对基线进行实时求解,然后推算出其三维位置(XK,YK,ZK)。RTK定位系统基本配置包括三部分:

(1)基准站:由GPS接收机、GPS天线、数据发送电台、UHF天线、电源等部分组成。

(2)流动站:由GPS接收机、GPS天线、数据发送电台、UHF天线、电源、掌上电脑、对中杆等组成。

(3)软件包:支持实时动态差分的软件系统和各项工程测量应用功能。

。6、RTK定位系统的基本工作原理是:在基准站上安置一台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续地观测,并将其观测数据通过无线电传输设备,实时地发送给流动站。流动站实时动态软件可以通过下列基本步骤和功能获得流动站的精确坐标:

(1)利用三差模型求出流动站的初始坐标。

(2)利用OTF方法动态解求模糊度。观测条件恶劣时具有模糊度重复性检核功能。

(3)根据相对定位模型,实时解算流动站的WGS-84坐标。

(4)根据给定的转换参数,进行坐标系统的转换。

(5)测量结果的实时显示,坐标解算精度评定。

(6)还应包括失锁后的重新动态初始化,选择不同的作业模式,定位、放样、导航等功能的选择和转换等。

这样,通过实时计算的定位结果,便可监测基准站与流动站观测成果的质量和解算的收敛情况,从而可以实时地判定解算结果的可靠性。只要能连续锁定不少于5颗卫星信号,并且有必要的几何图形强度,则测程在10 km以内的流动站可实时得到厘米级精度的定位成果。

7、野外放样作业流程

(1)设置参考站:在已知控制点上架设好GPS接收机和天线,打开接收机,将PC卡上室内设置的参数读入GPS接收机,建立配置集,输入参考站点的准确的北京54坐标和天线高,参考站GPS接收机通过转换参数将北京54坐标转换为WGS-84坐标,同时连续接收所有可视GPS卫星信号,并通过数据发射电台将其测站坐标、观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态发送出去,待电台指示灯显示发出通讯信号后流动站即可开展工作。

(2)流动站工作:打开接收机,新建工作项目,建立配置集。流动站接收机在跟踪GPS卫星信号的同时也接收来自参考站的数据,进行处理获得流动站的三维WGS-84坐标,最后再通过与参考站相同的坐标转换参数将WGS-84坐标转换为北京54坐标,并实时显示在流动站的TR500终端上。接收机可将实时位置与设计值相比较,指导放样到正确位置

三、实习结果

3.1静态测量

(1)静态测量时要满足相应规范的要求。

(2)网形布设时应注意不能有豁口,至少留一个通视方向。

(3)静态观测过程中,即使发现长水准管不居中或者仪器不严格对中了,也不要重新调仪器,观测时不要重新开机,开机关机听从调配。

(4)观测时,接收机周围不使用干扰卫星信号的通讯设备,以减弱误差,接收机周围应当视野开阔,削弱多路径误差。

(5)每日观测结束后,应及时将数据转存至计算机硬件上,应该备份一份确保观测数据不应人为疏忽丢失。

(6)数据处理时,一定要改天线类型、天线高,去除浮点解的记录。

3.2 RTK-GPS 放线

(1) 定位精度高

在良好环境下平面定位精度达到厘米级,在大多数环境里平面定位误差都能保证在0.2m以内,能满足公路放样的精度要求。

(2) 作业效率高

采用RTK-GPS采取单点定位的方法寻找控制点极为便捷,它直接以厘米级(或分米级)精度实时定位放样并能保持工作连续稳定,比较适合于林地等困难地区作业。

(3) 节省费用

采用RTK技术进行公路放样,无须沿途布设图根控制点而且作业时间短,可以减少工作人员,减少砍伐工作量,降低了工程成本和劳动强度,从而提高了经济效益。

(4)架设参考站的点位周边要开阔,无电、磁场干扰,上空无遮挡,并尽量避开山体对电台通讯的阻挡,这样移动站才能较快获得RTK(厘米级)精度并保持稳定。

(5)在地形条件复杂的地区(如枝叶繁茂的山林地、松树林等),采用RTK-GPS与全站仪相结合可以大大提高工作效率及成果质量。

(6)在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下,由于这些地区地形条件的限制,实施常规的测量比较困难,采用RTK-GPS进行测量(控制测量、实地实时放样、中桩测量、点位测量等)无凝是一种有效的手段。

3.3问题分析

在本次实习过程中,初步掌握了GPS控制网中控制点的布置、选址和标记,掌握了GPS静态相对定位测量全过程的程序与方法,包括资料的搜集、野外观测记录、测量内业数据处理、资料的综合分析整理等。同时理解了GPS静态测量的方法,包括卫星预报,测量计划编制,实地测量等。通过这次野外实习和内业的数据处理,巩固了课堂上的理论知识,将理论知识与实践相结合,培养了实践能力,了解和掌握了有关于GPS仪器的使用原理和方法。虽然还有很多不足和缺陷,但是今后定会更加努力地改正和提高动手实践能力。

在内业处理过程中,经过自动化的基线解算和平差,通过删减卫星调整基线来提高精度让我懂得了如何去“精益求精”。在现代社会科技发展过程中,空间卫星技术和其他的测绘技术将更加长远发展,那么就对我们现在还未走入社会的测绘人要求更多而且要求更高,数学计算和协调能力是测绘的显性要求,而编程能力和英语能力将是测绘的隐性要求而且将会越来越突出。

3.4建议与意见

我感觉本次实习内容的安排大体上是不错的,老师们的指导和讲解也是尽心尽力;但感觉内业数据处理部分老师应该讲得更详细一点,这样更有助于同学对软件的熟悉与对书本知识的消化。其次,感觉这次外业数据采集同学们还是比较空闲,所以建议学院在今后GPS实习中可以增加适当的项目,比如专门花一两天来学习接收机的电子手簿,或者是能够交换仪器进行实习操作,使大家既能掌握天宝接收机的操作也能掌握莱卡接收机的操作,这样我们才能够从中学到更多的知识。所以希望学院对GPS实习更加重视一些,能给学生更多的实习和锻炼的机会。

四、实习体会

本次GPS实习虽然仅仅只有二个星期的时间,主要包括两大部分——GPS静态测量和动态测量。其中静态测量包括现有资料的收集(包括武大地图、已知点数据资料等)、实地勘踏选点并进行标记、调度方案的确定、正式外业数据采集、最后也就是最重要的内业处理。动态测量包括利用GPS RTK技术进行RTK地形测量用于绘制等高线图以及利用RTK进行放样操作。实习过程中我们收获还是十分丰富的。对GPS静态测量和动态测量有了深刻的理解,将之前停留在书本知识阶段延伸到了实际操作阶段,实习过程中,不仅对原理有了更进一步的理解,还在操作中熟练了步骤。整个实习的过程虽然时间紧迫,但是通过班里同学,各测组间的通力合作,严谨的钻研态度通过现代信息技术的查阅还是取得了可喜的成绩,并且成果进过精度的检验也完全符合地形测量的要求。通过时间不长的工作,我班同学又一次展现了出色的团队合作力,依然保持着良好的职业素养,这不能不让人感到骄傲和自豪。

gps测量范文第2篇

关键词:GPS测量技术;工程测量;运用

近年来,随着GPS测量技术的不断发展,它在工程测量领域发挥着越来越重要的作用,给工程测量技术带来了历史性的变革。GPS测量技术在接收卫星发射的信号后,通过数据处理软件得到测量点的准确位置。GPS不仅具有全球性、全天候、连续精密实时的三维导航与定位能力,而且具有良好的抗干扰能力和保密能力,这使得GPS测量技术受到广大工程测量工作者的青睐,GPS测量技术在工程测量中发挥着越来越大的作用。

一、GPS系统的组成

GPS全球定位系统主要由空间卫星群、地面监控系统和卫星接收设备组成。24颗20万公里高的卫星组成空间卫星群,均匀地分布在地球的6个轨道面上,每颗卫星的运行周期是11小时58分钟,这样的空间卫星群可以使地面的上监控系统随时随地同时接收4~11颗卫星发出的信号,保证了全球性、全天候、连续精密湿湿的三维导航和定位能力。

二、GPS测量技术的特点

1、定位精度较高

GPS测量精度远远高于普通的测量精度,在小于50km的基线上,定位精度可以达到 ,在100~500km的基线范围内,定位精度可以达到 ,实验证明,基线越长,GPS测量技术的定位精度越高。另外,GPS测量技术不受地形地势等环境因素的影响,可以满足测量工程的需要,适用于各种测量工程。

2、测站之间不需要相互通视

GPS测量技术不要求测站之间互相通视,这样使得在选择测量点的时候更加灵活,为测量工作节省了大量的时间,减少了经济投入。

3、自动化水平较高

目前,GPS测量技术的自动化水平非常高,在进行测量工作时,测量人员只需要调整天线,就可以实现GPS接收设备自动监测,接收到卫星发送的信号后,数据处理软件实时地处理数据获得测量点的精确三维坐标。

4、可以全天候进行工作

由于空间卫星群均匀地分布在了地球的6个轨道面上,地球面被连续全面地覆盖,因此应用GPS测量技术可以在任何时间、任何地点进行测量工作,并且现代的GPS卫星定位装置和接收机都有防水功能,所以GPS测量技术基本不受天气的影响。

5、提供精确的三维坐标

GPS测量技术可以为测量点提供精确的三维坐标,满足各种测量工程的要求。

三、GPS测量技术在工程测量中的应用

1、静态GPS相对定位的应用

静态GPS相对定位是指通过两台或者两台以上的地面接收机同时接收卫星发送的信号,经过数据处理软件进行数据处理,获得测量点精确的三维坐标,并且可以根据其中一点的坐标,精确计算出其他点的坐标。静态GPS相对定位技术具有很高的计算精度,最适合应用在野外的测量工程中。

静态GPS相对定位测量技术在我国的公路工程测量中发挥了巨大的作用。在高速公路的建设中,需要对线路的勘探有着很高的精度,高速公路绵延数千里,需要进行测量的点数不胜数,常规的工程测量方式和手段,不能满足高速公路工程高精度的测量要求,给我国的公路工程带来很多麻烦,静态GPS相对定位测量技术正好解决了这一难题。

通过静态GPS相对定位测量技术在我国的公路工程中建设高精度的控制网。静态GPS相对定位测量技术可以实时地定位公路的测量点,几十公里的测量距离,出现的误差仅仅在2cm之内,这极大地满足了我国公路工程的建设要求。另外,静态GPS相对定位测量技术几乎不受外界环境的影响,操作简单,使用方便,可以随时随地全天候连续地进行测量工程,并且具有较高的测量精度,这样大大提高了测量工程的工作效率和质量,在测量工程中有着突出的作用。

静态GPS相对定位测量技术还被广泛地应用于我国的大型桥梁测量工程和隧道测量工程中。静态GPS相对定位测量技术可以提供清晰的图像画面,不需要全线通视,这点在桥梁和隧道测量工程的支点测量中有着重要的作用。例如在建设江阴长江大桥时,在进行边角网的检测时变应用了静态GPS相对定位测量技术,最终建立了高精度的边角网。

2、动态GPS相对定位的应用

动态GPS相对定位测量技术是指通过GPS实时地获得测量目标相对于某一参照系的位置、速度、形态等数据参数,这个过程是通过GPS定位系统实时监测来自于安装在测量目标上的GPS接收装置的天线位置来确定测量目标的状态信息的,这个过程称之为动态GPS相对定位测量。相对于静态GPS相对定位测量技术,动态GPS相对定位测量技术可以实时地动态的测量目标的准确信息,通一台固定GPS接收机,以此为基站,实时接收运动中的另一台GPS接收机的信息,通过数据处理软件进行处理获得各个动态的测量目标的位移和准确的位置。动态GPS相对定位测量技术在处理接收数据时主要有两种方式:及时处理和滞后处理。及时处理主要应用实时地导航和定位中,通过实时地传送信息,形成实时地数据链;对于滞后处理主要是不需要及时地将数据进行传送,后期再进行数据处理。

在测量工程的放样应用中,动态GPS相对定位测量技术有着重要的作用。测量工程中的放样主要是指把设计图纸上的坐标在实地标定出来,之前主要是利用全站仪和棱镜放样进行放样测量,这时需要放样点和测站点进行同时,需要多个人合作完成这项工作。应用动态GPS相对定位测量技术进行放样工作,只需要将放样的点输入到GPS系统中,测量员带着GPS接受装置,GPS系统会自动根据测量员目前的位置指导测量员找到放样点的位置,这种高精度的放样,给测量工程的顺利实施奠定了基础。

由于动态GPS相对定位测量技术可以进行实时定位并且可以达到厘米级的高精度测量,使得动态GPS相对定位测量技术很好地被应用在地形测量中,之前地形测量主要是利用全站仪采集测量点和地形地貌,再利用电脑绘图软件将地形测绘成图,这要求测站点和测量点相互通视,并且需要3个人或者3个以上的人来完成。动态GPS相对定位测量技术应用在地形测量方面有很大的优势,在进行地形测量时,只需要一个人在基准站安装好GPS接收机,另一个人背着GPS装置在每一个测量点立杆并输入相关数据,测定完测量区域中的地形后,用传输线将数据输送到电脑中,通过专业的绘图软件编制成地形图,动态GPS相对定位测量技术给地形测量工作带来了极大地便利。

应用动态GPS相对定位测量技术可以在地籍测量中精确地测绘地籍图,精确地标定权属界址点。由于动态GPS相对定位测量技术的采集数据的精度非常高,把采集的数据经过数据处理软件处理后,直接输送到GPS系统中,便可以获得高精度的地籍图。在对建设用地进行勘探界定测量时,动态GPS相对定位测量技术不仅可以实时地精确确定界桩的位置,还可以对确定土地的使用界限,计算建设用地的面积,在检测土地的动态利用中,动态GPS相对定位测量技术可以随时对土地进行检测,提供准确地土地利用状况,提高了土地检测的精度和速度。

结束语:

GPS测量技术具有全球性、全天候、连续精密实时测量特点、给测量工程带来了极大地便利,节约了大量的人力、物力和财力,GPS技术已经在各个领域发挥着越来越大的作用。

参考文献:

[1]赖继文.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].湖南省衡阳地质测绘院,2013(02)

[2]李俊.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].黑龙江齐齐哈尔工程学院,2011(04)

gps测量范文第3篇

关键词:GPS定位系统;静态测量;控制测量

Abstract: the global positioning system (GPS) is along with the rapid development of modern science and technology and set up a new generation of precision positioning system, GPS positioning in the measurement of the static mainly used to establish various types and levels of control network, in these aspects, GPS technology has basically replace the conventional method of measurement, become the main means. This paper will take the new practice base in shannan GPS the static measurement for example expounds GPS control survey in the actual work on the field observation and data processing in the industry to some experience.

Keywords: GPS positioning system; The static measurement; Control measure

中图分类号:P221 文献标识码:A 文章编号:

1 GPS静态测量概述

1.1 GPS静态测量原理

GPS静态测量是利用测量型GPS接收机进行定位测量的一种。主要用于建立全球性或部级大地控制网,建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等。进行GPS静态测量时,认为GPS接收机的天线在整个观测过程中的位置是静止,在数据处理时,将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量,通过接收到的卫星数据的变化来求得待定点的坐标。在测量中GPS静态测量的具体观测模式是采用两台(或两台以上)接受设备,分别安置在一条或数条基线的两个端点,同步观测4颗以上卫星,每时段长45min至2h或更多。基线的定位精度可达 ,D为基线长度(km)。测量时,所有已观测基线应组成一系列封闭图形,有助于进一步提高定位精度。

1.2 GPS测量的优点

1.测站间不需要通视

这是 GPS 定位的最大优点, 既要保持良好的通视条件, 又要保障测量控制网的良好图形是传统测量技术难以解决的矛盾。而 GPS 测量由于不要求测站之间相互通视, 因此使点位的选择变得十分灵活, 而且保证控制网有良好的图形。

2. 定位精度高

短距离(15km以内)精度可达毫米级, 中、长距离(几十公里甚至几百公里)相对精度可达到 。

3.全天候作业

GPS 卫星数目多, 且分布均匀, 可保证在任何时间、任何地点连续进行观测, 保障了连续的三维定位,一般不受天气状况的影响。

4.操作简便

GPS 接收机自动化程度极高, 在外业观测中只需对中、整平、量取天线高及开机后设置参数, 其他工作仪器自动完成,工作效率高。

5. 观测时间短

随着 GP S 测量技术的不断完善,静态相对测量仅需30 min左右。而动态GPS定位仅需数秒钟即可达到厘米级甚至毫米级的精度。

6. 提供三维坐标

GPS 测量可同时精确测定测站点的三维坐标。

2实例分析

以山南新区实习基地GPS静态测量为例, 简述GPS静态控制测量和数据处理的原理及应用。

2.1测区背景介绍

山南新区简介:2004年6月,经国务院批准原长丰县的7个乡镇划归淮南市管辖,同年7月,山南新城区正式纳入淮南城市规划体系。山南新区规划面积98平方公里,规划协调面积220平方公里,规划建设用地60多平方公里,规划人口60万人。山南新区背靠舜耕山,西邻瓦埠湖,东邻高塘湖,区位优越,交通便利。

2.2外业观测

观测工作是GPS测量的主要外业工作,平面连接测量采用检验合格的5台GPS 接受机采用静态相对定位模式进行,整个GPS网按照《GPS规范》中E级网标准进行。这5台GPS接收机是:中海达双频接收机,接收机的数量和精度均满足E级GPS测量的要求。观测网是由两个基准点(CAUST、D014)和山南新区(共十三个点)组成的GPS观测网。

2.2.1选点

选点时应考虑

①每点最好与某一点通视,以便后续测量工作的使用;

②点周围高度角15°以上不要有障碍物,以免信号被遮挡或吸收;

③点位要远离大功率无线电发射源、高压电线等,以免电磁场对信号的干扰;

④点位应选在视野开阔、交通方便、有利扩展、易于保存的地方,以便观测和日后使用;

⑤选点结束后,按要求填写点之记;

此次山南新区的点位均位于道路中央,各测站上空间较开阔,并且点位周围200m范围内无大功率无线电发射设施、高压输电线,这就减少了各种电磁波对GPS卫星信号的干扰,点位周围没有对电磁波信号反射强烈的地形、地物。

2.2.2观测

布设好监测网后,采用上述5台GPS接收机,在已选好的观测点上安置好中海达GPS接收机, 对中、整平、量取天线高( 观测时接收机天线相位中心至测站中心标志面的高度) 两个方向量取的差值不得超过 3 mm , 开机测量, 采样间隔设置为 5 s,卫星截止高度角设置为10 , 卫星状态达到采集要求时4台接收机便开始同步记录观测数据。这时将点名、天线高、开机时间、观测时段记录到观测手簿。本次观测分为5个时段。

2.3观测数据的处理

此次观测所使用的数据处理软件是中海达随机软件HDS2003,静态相对测量数据处理基本步骤有粗加工、预处理、基线解算、GPS网与地面网的联合网平差处理、坐标转换、高程转换、粗加工。具体的数据处理过程如图一所示。

图一 数据处理过程

数据平差处理( 见表 1) 后进行精度分析, 对外业观测成果质量做检核, 这样可以及时发现不合格成果并采取相应措施从而达到 预期的平差精 度要求。本次对山南GPS 外业观测成果检核的平均方差( rms) 最大值为 0.0039m(见表 2) , 点位精度符合精度要求, 这有力地证明了 GPS 测量的高精度优点。

表一 最终平面距离平差值

表二 最终坐标平差值

3 讨论与分析

传统的测量技术已无法满足现代信息社会高效、便捷的要求。例如在较大地域范围的测量,若利用传统的全站仪施测需要测许多转折点,既耗时而误差又大,若用GPS测量只需如上述实验所述采集一定时段的卫星信号数据而后经过强大的 GP S 数据处理软件处理, 便可得到高精度的测量数据, 较传统方法高效、便捷。在许多应用领域中 GPS 测量技术的这些优点成为技术保障, 特别是 GP S 和 GIS、RS的综合应用在国土监测方面发挥重要作用, 利用这些技术可以准确、高效地获得土地资源调查数据、地籍测量数据等, 为土地统计、土地利用动态监测提供有力的基础资料, 对保护耕地具有重要作用 。

GPS测量也会产生一些误差,这些误差主要来源于GPS卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备。在高精度的GPS测量中,还应注意到与地球整体运动有关的地球潮汐、负荷潮及相对论效应等的影响。其中由于外部原因或接收机质量问题产生的周跳会严重影响观测值的精度,处理数据时,大于十周的周跳容易消除;小于10周的周跳不易消除,为此可以利用软件中高阶差数学算法来放大周跳,进而探测和修复周跳。正确处理周跳是提高GPS测量的关键,因此要达到厘米级的GPS测量结果必须清除观测数据中的全部周跳。上述各项误差对测距的影响可达数十米,有时甚至可超过百米,比观测噪声大几个数量级。因此必须加以消除和削弱。消除或削弱这些误差所造成的影响的方法主要有: (1)建立误差改正模型,采用模型对观测值进行修正. (2)求差法,通过观测值间一定方式的相互求差,消去或消弱求差观测值中所包含的相同或相似的误差影响。(3)参数法,采用参数估计的方法,将系统性偏差求定出来。(4)回避法,选择合适的观测地点,避开易产生误差的环境;采用特殊的观测方法;采用特殊的硬件设备,消除或减弱误差的影响。此外, 已知起算点坐标精度也会影响 GPS 测量精度, 在实际的工程测量中一定要有高精度的起算点坐标。对于精密工程控制网要选择性能较好的专业解算软件, 这样才能保证测量精度。

4 结语

GPS测量技术以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得了广大测绘者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。

参考文献

[1]赵春城. GPS 快速静态测量技术在陆地测量中的应用[J].中国水运,2007,7(8):175-176.

[2] 孟庆森,陶琳,李继秀等. GPS快速静态法在地质工程测量中的应用研究[J].吉林地质.2009,28(2):106-109.

gps测量范文第4篇

【关键词】全球定位系统;GPS测量技术;工程测量;应用

全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)是美国从20世纪70年代开始研制的用于军事部门的新一代卫星导航与定位系统。是一种可以通过定时和测距进行空间交会定点的导航系统, 可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维坐标、三维速度和时间信息。

1.GPS系统的组成

GPS定位系统由GPS工作卫星组成的空间部分、若干地面站组成的地面监控部分及以接收机为主的用户部分组成。三者具有独立的功能和作用, 又有机结合形成完整系统。

1.1空间星座部分

空间部分由7颗试验卫星和24颗GPS工作卫星组成。

1.2地面监控部分

地面监控系统由1个主控站、3个注入站和5个监测站组成。

1.3用户设备部分

用户设备部分包括GPS接收机和数据处理软件等。

2.GPS系统的卫星定位原理

GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。

3.GPS测量的特点

3.1测量精度高

GPS观测的精度明显高于一般常规测量,在小于50km 的基线上,其相对定位精度可达1×10-6,在大于1000km 的基线上可达1×10-8。

3.2测站间无需通视

GPS测量不需要测站间相互通视,可根据实际需要确定点位,使得选点工作更加灵活方便。

3.3观测时间短

进行GPS测量时,静态相对定位每站仅需20min左右,动态相对定位仅需几秒钟。

3.4仪器操作简便

观测人员只需对中、整平、量取天线高及开机后设定参数,接收机即可进行自动观测和记录。

3.5全天候作业

GPS卫星数目多,且分布均匀,可保证在任何时间、任何地点连续进行观测,一般不受天气状况的影响。

3.6提供三维坐标

GPS测量可同时精确测定测站点的三维坐标,其高程精度已可满足四等水准测量的要求。

4.GPS在工程测量中的实施

4.1选点与建立标志

选点应满足以下条件:点位应选在交通方便、易于安置接收设备的地方, 且视场要开阔;GPS点应避开对电磁波接收有干扰的物体。

4.2外业观测

GPS外业观测主要包括天线安置、观测作业和观测记录等。天线安置的内容包括对中、整平、定向和量测天线高。观测作业的主要任务是捕获GPS卫星信号对其进行跟踪、接收和处理, 以获取所需的定位信息和观测数据。观测记录是GPS定位的原始数据,也是进行后续数据处理的唯一依据, 必须要真实、准确。

4.3成果校核与数据处理

5.在工程测量中的应用

工程测量主要应用了GPS的两大功能: 静态功能和动态功能。静态功能是通过接收到的卫星信息, 确定地面某点的三维坐标; 动态功能是通过卫星系统, 把已知的三维坐标点位, 实地放样地面上。利用GPS静态定位技术和动态定位技术相结合的方法可以高效、高精度地完成公路平面控制测量。当前, 用GPS静态或快速静态方法建立沿线总体控制测量, 为勘测阶段测绘带状地形图、路线平面、纵横断面测量提供依据; 在施工阶段为桥梁, 隧道建立施工控制网。

5.1建立工程控制网

采用GPS定位的方法建立工程控制网,具有点位选择限制少,作业时间短,成果精度高,工程费用低等优点。可应用于建立工程首级控制网,变形监测控制网,工矿施工控制网,工程勘探、施工控制网,隧道等地下工程控制网,等等。

5.2变形监测

变形监测主要是监测像大桥、水库大坝、高层大楼等建筑物、构筑物的地基沉降、位移以及整体的倾斜等状况。监测工作的特点是被监测体的几何尺寸巨大,监测环境复杂,监测技术要求高。GPS技术在该领域有广泛的应用。

5.3实时动态(RTK)定位技术

实时动态(RTK)定位技术是GPS测量技术发展的一个新突破, 在公路工程中有广阔的应用前景。实时动态定位(RTK)系统由基准站和流动站组成,实时动态(RTK)定位有快速静态定位和动态定位两种测量模式, 两种定位模式相结合, 在公路工程中的应用可以覆盖公路勘测、施工放样、监理和GIS(地理信息系统)前端数据采集。速静态定位模式一般应用在控制测量中, 如控制网加密;工作。

5.4动态定位

gps测量范文第5篇

【关键词】 GPS技术 数字化地形测量 组织 应用

1 GPS技术

伴随着我国国家市政规划以及工程建设的不断需要,实施地形测量的实际重要性得到了日益的提高,并且受到了人们普遍的关注和大力重视,近几年来有关方面测绘技术的不断发展并且先后地应用在了地形测量过程中,这也就为地形测量过程的准确性以及科学性提供了切实的保障,在这个基础之上加大GPS技术在数字化的地形测量应用过程中的研究对于地形测量来说显示出更加重要的意义。

GPS,也就是我们通常所说的全球卫星定位系统,它是一种具备全球性、全能性以及全天候性特点的导航、定位、定时与测速系统。伴随着该技术得以进一步的日趋成熟,GPS系统已经被广泛地应用到了我们的民用领域,并且日益发挥出了它的卓越的技术方面的优势,GPS系统主要包括三大部分:系统空间部分―――GPS卫星星座;系统地面控制部分―――地面监控系统;系统用户设备部分―――GPS信号接收机。空间卫星系统是由均匀得分布在我们地球六个轨道平面之上的二十四颗高轨道运行工作的卫星所构成,卫星每隔两个小时就会沿着近圆形的轨道绕地球环绕一周运行,由星载的具有高精度特性的原子钟所控制的无线电发射机会在“低噪声窗口”的四周发射出L1和L2这两种载波,然后向全球的GPS系统用户的接收系统进行连续地播发GPS系统的导航信号。地面的监控系统是由均匀的分布在美国本土以及三大洋的美军基地之上的五个监测站、1个主控站以及三个注入站所组成的。这个系统的主要功能是:监控站会用GPS系统来接收系统测量到了每颗卫星实际的伪距与距离差,然后采集气象方面有关的数据,并且会把观测到的数据传送给系统主控点。主控站然后就会接收到来自各个监测站的GPS卫星观测到的所有数据、卫星工作的状态数据、各个监测站以及注入自身的实际工作状态方面的数据,及时得编算出每颗卫星在导航过程中的实际电文并且将其传送给系统注入站;控制和协调监测站两者之间的紧密联系,注入时间的安排工作,要检验好注入卫星导航的电文正确与否和卫星是否已经把导航的电文发送给了GPS系统用户;诊断出卫星的实际工作状态,实时的改变偏离轨道运行卫星的准确位置和姿态,调整好备用卫星用以取代失效的卫星。系统注入站要接受主控站所送达的各类卫星导航的电文并且把它注入飞越它上空的每颗卫星的用户接收系统当中,主要是由凭借无线电传感以及现代计算机技术来支撑的GPS卫星接收机以及GPS数据处理的软件所构成。

2 数字化地形测量的组织

进行数字化地形测量工作是工程实际施工和长远规划的一个重要基础,与此同时鉴于实施数字化地形的测量工作要求具备比较高的准确性以及精确性的缘故,所以事先一定要进行完善周密的组织。具体而言主要包括以下几项工作:(1)测量工序。进行地形测量工作的主要工序可以分为两个环节:一是要控制测量和计算机辅助平差的准确计算;二是要将碎部的数据进行采集和软件编辑成图。这两个主要环节之间凭借数据传输作为连接的纽带,不仅可以平行施工而且可以实施顺序施工,和传统的地形测量相比较的话,这会减少了中间大量的生产环节。(2)测量方案。进行数字化地形的测量项目的基本作业方案是按照仪器设备的实际条件来确定的,如果仪器设备的条件不同的话,相应的作业的方案就会各异,在一定的条件下,采用大比例尺的数字化地形的测量能够一次性的全面布网直到测站点,而且能够直接先行测图而且不受到先控制后测图逐级加密等相关测量原则的不必要的约束。(3)测量方法。在生产的工序上,实施数字化的地形测量工作不一定非要遵守先控制、后测图的这一原则,控制测量和碎部测图能够同时进行,而且有时候能够是先测图后控制,只不过是后者需要把碎部成图控制点作为基准然后凭借成图的软件来进行相关的测站纠正工作。

3 GPS技术在数字化地形测量相关技术中的应用

3.1 GPS技术在数字化地形测量中的应用

(1)常规测量方法的缺陷。由于测量范围的不广泛。一般性质的凭借人力或者是一般的机械来进行测量工作的方法,鉴于它的技术含量比较有限,在操作起来不单耗费大量人力和物力,而且它的测量范围非常有限的缘故。搜集到的有关用于进行路线测量控制的起算点之间一般情况下也很难确保是同一个测量系统,国测、军测以及城市控制点经常情况下会混杂在一起,这就导致出现了系统之间的兼容性的问题,如果采用不兼容的有关起算点的话,势必就会影响测量的质量。(2)国家大地点破坏严重,影响测量作业。由于国家的基础控制点有很大一部分是二十世纪五六十年代的时候完成的,历经三十多年,有些控制点由于我国经济建设的实际需要而被严重的破坏,有些控制点则是由于很多人缺乏必要的知识而遭到了人为的破坏。在这些区域进行实际的路线测量相关工作,经常在五十千米以上都难以找到导线的联测点。这样的话实施路线的控制测量的实际质量就得不到很好的保证。地面的通视困难常常会影响到常规测量工作的实施。一般情况下地形的控制点一定要布设在三百米范围之内。但是由于通视或者其他方面的原因,这一基本条件难以得到有效满足,甚至在大范围的密林、密灌以及青纱帐地区,根本不能够实施常规控制的测量工作。

3.2 GPS用于数字化地形测量的特点

测量的范围比较广。GPS技术由于由高测低,它的测量范围能够很大。可以按照有关实际需要来布设控制网,简化加密的级别,省去联测的过渡点。测量的精度比较高。伴随着GPS技术的日趋成熟与快速发展,可以建立起比常规的测量工作精度更加高的控制网络。各个联测点相互之间并不要求通视,不需要建造高规标。观测的自动化程度比较高。外业人士用电钮来操作,内业人士用计算机来处理数据,作业的时间比较短,效率比较高。GPS技术是现代科学技术进步的结晶,它是卫星技术、微电子技术、计算机技术以及天文观测技术等诸多高科技尖端技术相结合的一种综合产物,GPS技术的出现和不断完善将会进一步得有力推进我国地形测量技术的改进,完善以及丰富地形测量的方法。

参考文献

[1]孟继红,何秀珍.数字化地形测量的几个问题探讨[J].地矿测绘,2005,3.

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