GPS控制测量（通用12篇）
GPS控制测量 篇1
在一个地质工程当中, 地形的测量往往是要求最为严格的一项工作, 包括对于测量精度以及测量程序的要求, 而对于这种高要求、高质量的原因是为了给一些工程施工提供最为准确并且直观的精密图纸, 从而最大限度地保证了工程的质量以及安全。本文针对GPS控制测量展开一系列的讨论, 问题分析以及工作原理等等, 希望能够为地形测量施工工程提供一些技术上的参考。
一、GPS控制测量方法的工作原理以及流程分析
(一) 工作原理
首先来说, 载波相位转变为GPS控制测量提供了前提保障, GPS控制测量可以完成用户、地面和空间三者的相互通信, 使得在任何一个位置都有一个动态的定位。空间卫星在两个小时左右就会绕地球一圈, 并且会发射出无线电载波L1、L2到低噪音窗口, 这个时候全球的GPS接收站就会收集到传输的信号并且不断的传播, 空间卫星的状态时刻的被人们监视着, 方便了人们对其的各种调整。GPS软件会对所收集到的数据进行整理分析, 会快速的得出任何一个位置的坐标, 并且能够对界桩的位置进行时刻的测定, 这也就为地形勘测中各个方面的分析和计算提供了有利条件。
(二) 工作流程
首先进行控制点的选择, 在这方面, 要选择在对空通视的地方, 并且图形强度上要满足接近一百点, 控制点与控制点之间可以不需要通视, 仅仅要求在底线的两个点至少要在两个方向上能够通视。在确定控制点位置之前, 也可以对预先测量得出的控制点进行进一步的分析, 并且要根据该地区的具体地形进而确定控制点的位置。另外还要进行基准网位置的选择, 基准网的位置比较随意, 但一般来讲, 将基准网的位置选择在靠中间位置会更好一些。接下来是对于监控网的布设。另外, 在运用GPS地形控制测量中, 往往会由于城镇分布的不均匀而继续做调整, 网点点位首先要满足要求, 控制点的设置要在密度范围之内, 如果有需要的话可以多加一条导线。接下来就要进行数据的处理, 在数据处理这方面, 要依赖平差软件, 进行基本的基线解算并构建相应的数学模型, 对测量得出的原始数据进行预处理目的是得到基准向量, 以及进行基线质量分析, 对于那些D级网或是C级网, 要选出独立基线, 将这些基线联合构成异步环, 并算出限差, 从而就得到了各种符合要求的信息。与此同时, 在这些工作都完成之后, 还要进行测区以及外部的数据质量进行一系列的检核, 在这里, 需要强调的是, 如果基线达不到要求, 就需要重新设计控制点进行又一次的控制测量。
二、对于GPS控制网布设原则的分析
在上面的工作流程当中说到了GPS控制网的布设, 但没有具体分析, 下面就来具体的分析一下GPS控制网的布设原则。
首先, 选用独立的坐标系, 这么做的目的是便于施工放样数据, 另外对于控制网的基线面来说, 它是某一高程的重力水准面, 而并不是一个椭球面, 之所以这样, 是因为网的范围往往比较小的缘故, 与此同时, 在实际施工当中, 控制网的基线面可以将其看为平面。再来说水平角和距离测量, 这两个数据都是以垂线作为基准的, 并且不能用椭球的法线作为两种测量的标准。
接下来说GPS控制点的布设原则, 首先要对坐标进行统一, 即GPS控制点的坐标以及隧道设计的坐标, 这么做的目的是为了方便施工放样数据, 与此同时, 要在直线隧道的中心线上布设两个GPS控制点, 或是在曲线隧道的每一条切线上布设两个GPS控制点。在隧道的进洞处要最少布设两个GPS控制点, 并且要求这两个控制点能够通视, 目前来看, 布设三个GPS控制点是最好不过的, 布设三个GPS控制点就会不必要求控制点之间通视。另外, 如果布设三个GPS控制点, 最好是将它们布设到同一个高程面上, 这样可以有效的减弱甚至消除偏差对于测设方向的影响, 即使做不到三个GPS控制点在同一高程面上, 也要尽量使这三个控制点之间的高差小一些。
三、GPS控制测量方法的优势以及存在问题分析
(一) 优势
前面已经说到, 对于地形的控制测量, 如果选用常规的方法比方说三角测量或是导线测量等等, 那么测出来的结果具有非常大的局限性, 并且测量精度也不高, 同时由于地形等原因, 常规的测量方法往往会有许多的测量不到的地方。目前来看, 城市、农民等的测控点往往混合在一块, 这也为整个系统的兼容性带来了新的考验。测控点在人为的影响下往往会被破坏, 进而导致传统的地形测量方法非常容易产生精度上的偏差。另外, 传统的地形控制测量方法要求控制点之间必须通视, 但是一旦到了一些大范围的密林地区, 很难达到控制点之间的通视, 无法进行相关的测量操作。传统的地形控制测量会由于设备或是认为等等诸多因素导致测量精度的不足, 而在测量精度上如果达不到规范要求, 就必须重新的进行测量, 可以说费时费力又费财。采用GPS地形控制测量技术, 解决了传统地形控制测量中的不足之处, GPS控制测量技术主要是进行动态的定位控制测量, 只需要一个人和一台仪器, 并且操作方法也非常的简单, 仅仅需要在控制点停留几秒钟就可以完成测量了。GPS控制测量, 不需要建立高规标, 只需要进行星座布置, 布置完成后在任何情况下都可以进行测量。GPS控制测量操作简单, 并且测量精度极高, 为其在地形控制测量方法中的普及提供了有力的保障。
(二) 存在问题
在GPS控制测量过程, 往往会受到电磁波的干扰, 这样便会使得信号的传输变得困难。与此同时正因为GPS控制测量的随意性, 会使得测量人员掉以轻心, 在选择控制点的时候, 往往不做过多的考虑, 忽略了障碍物存在的可能性, 进而导致信号的传输受阻, 甚至造成测量结果出现偏差, 无功而返。
四、结语
就现在发展形势来看, 我国的GPS控制测量技术已经到了一个全新的发展阶段, 操作上变得简单, 精度上更加细密, 大大的提高了经济效益。另外, GPS控制测量技术也是现代化信息技术的结晶, 在GPS控制测量技术的不断完善下, 必将带动地形测量技术的变革, 而且会更加稳健的发展下去, 相信在不久的将来, GPS控制测量技术将会以高效率、高精度的准则服务地形的控制测量, 并且将会使全体人民受益。
参考文献
[1]李添国.基于GPS控制测量方法的地形测量技术探讨[J].科技创新导报, 2010.
[2]张伟振.基于GPS控制网的山区地形测量技术探讨[J].科技资讯, 2011.
[3]苗尚朝.常规控制测量与GPS控制测量点位精度比较分析[J].江西蓝天学院学报, 2008.
GPS控制测量 篇2
一、课程简介
【课程编号】：051358
【开课对象】：四年制本科：测绘工程专业
【学分】：3
【总学时】：48
【先修课程】：测量学、误差理论与测量平差基础、控制测量、GPS测量原理与应用等。
二、教学目标
通过本次实习，使学生理解和消化《控制测量》、《GPS测量原理与应用》课堂教学的内容，巩固和加深课堂所学的理论知识；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；培养学生GPS数据处理能力；培养学生GPS控制测量的组织能力、独立分析问题和解决问题的能力；培养学生的团队协作、吃苦耐劳的精神，养成严格按照测量规范进行测量作业的工作作风。
三、实习任务
每个作业班级（分4个作业小组）按要求完成10个点左右的E级GPS控制网的选点、组网、观测及数据处理的测量工作。
四、实习组织
实习组织工作由任课教师全面负责，每班配备1名教师担任实习指导工作。每班分4个实习小组，每组6～8人，小组设小组长一人，组长负责组内的实习分工和仪器管理。
五、实习地点
实习基地
六、仪器设备
每组仪器：
1．GPS接收机一台
2．脚架一个
3．电池四块
4．基座一个
5．天线一个
6．天线电缆一根
7．供电电缆一根
8．天线连接套杆一个
9．2米钢卷尺一把
10．工具箱一个
11．记录板一块
12．记录表格若干
13．小测伞一把
七、实习内容
1．编写《E级GPS控制网技术设计书》；
2．实地踏勘、选点、埋桩；
3．GPS野外数据采集；
4．GPS数据处理；
5．编写《GPS-E级控制网实习总结报告》。
八、实习计划
实习三周，共进行十五天，实习安排如下：
1．实习动员，踏勘、选点、埋桩一天；
2．编写《E级GPS控制网技术设计书》二天；
3．GPS野外数据采集六天；
4．GPS数据处理（基线解算、网平差）四天；
5.编写GPS控制网实习报告，上交资料二天。
九、实习总结编写要求
总结报告编写格式如下：
(一)封面：实习名称、时间、班级、小组号、编写人及指导教师姓名。
(二)目录。
(三)前言：说明实习的目的、任务和要求。
(四)GPS控制网技术总结。包括：
第一部分 概述
(1)、测区概况
(2)、作业依据
(3)、实习作业安排情况
(4)、实际完成工作量
第二部分平面坐标系统、高程系统、起算数据及资料应用情况
第三部分 作业方法、质量和有关技术数据
(1)、用仪器设备及软件应用情况
(2)、作业方法
(3)、成果完成情况，包括：
A．GPS控制部分:
基线处理情况
网平差情况
高程拟合精度分析
B．提交成果中需要说明的其它问题
C．GPS-E级控制点成果表
第四部分 结论
第五部分 提交成果资料清单
(五)实习心得总结：主要是实习心得，对实习的意见及建议。
十、提交实习成果
1、《GPS-E级控制网技术设计书》一份；
2、《GPS-E级控制网实习总结》一份；
3、GPS-E级控制点成果表一份；
4、GPS-E级控制点展点及通视图；
5、GPS点点之记；
6、GPS野外观测原始数据及平差计算资料；
7、GPS野外测量作业调度表；
8、GPS外业观测记录手簿；
十一、实习成绩评定
实习成绩评定依据：实习中学生的表现，仪器操作的熟练程度，数据处理时分析问题和解决问题的能力，仪器设备是否完好无损，所提交GPS控制网成果资料的质量，《GPS控制网技术设计书》和《GPS控制网实习总结》的编写水平等。
实习成绩评定等级：根据以上实习成绩评定依据，实习成绩分为优、良、中、及格和不及格五个等级，其中凡违反实习纪律，缺勤3天以上，实习中发生打架事件，发生重大仪器事故，未提交成果资料和实习总结等，成绩均记为不及格。
执笔者： 杨敏
审核者：
GPS控制测量 篇3
GPS定位技术以其精度高、速度快、费用省、操作简便等优良特性被广泛应用于大地控制测量中。时至今日，可以说GPS定位技术已完全取代了用常规测角、测距手段建立大地控制网。我们一般将应用GPS卫星定位技术建立的控制网叫GPS网。归纳起来大致可以将GPS网分为两大类：一类是全球或全国性的高精度GP5网，这类GPS网中相邻点的距离在数干公里至上万公里，其主要任务是作为全球高招度坐标框架或全国高精度坐标框架，为全球性地球动力学和空间科学方面的科学研究工作服务，或用以研究地区性的板块运动或池壳形变规律等问题。另一类是区域性的GPS网，包括城市或矿区GPS网，GPS工程网等，这类网中的相邻点间的距离为几公里至几十公里，其主要任务是直接为国民经济建设服务。下面分别就上述两大类GPS网作具体阐述。
二、全球或全国性的高精度GPS网
作为大地测量的科研任务是研究地球的形状及其随时间的变化，因此建立全球覆盖的坐标系统之一的高精度大地控制网是大地测量工作者多年来一直梦寐以求的。直到空间技术和射电天文技术高度发达，才得以建立跨洲际的全球大地网，但由于VLBI、SLR技术的设备昂贵且非常笨重，因此在全球也只有少数高精度大地点，直到GPS技术逐步完善的今天才使全球覆盖的高精度GPS网得以实现，从而建立起了高精度的（在1—2cm）全球统一的动态坐标框架，为大地测量的科学研究及相关地学研究打下了坚实的基础。
新布成的国家A、B级网已成为我国现代大地测量和基础测绘的基本框架，将在国民经济建设中发挥越来超重要的作用。国家A、B级网以其持有的高精度把我国传统天文大地网进行了全面改善和加强，从而克服了传统天文大地网的精度不均匀，系统误差较大等传统测量手段不可避免的缺点。通过求定A、B级GPS网与天文大地网之间的转换参数，建立起了地心参考框架和我国国家坐标的数学转换关系，从而使国家大地点的服务应用领域更宽广。利用A、B级GP5网的高精度三维大地坐标，并结合高精度水淮联测，从而大大提高了确定我国大地水准面的精度，特别是克服我国西部大地水准面存在较大系统误差的缺陷。
1991年国际大地测量协会（LAG）决定在全球范围内建立一个IGS（国际GPS地球动力学服务）观测网，并于1992年6—9月间实施了第一期会战联测，我国借此机会由多家单位合作，在全国范围内组织了一次盛况空前的“中国’92GPS会战”，目的是在全国范围内确定精确的地心坐标.建立起我国新一代的地心参考框架及其与国家坐标系的转换参数；以优于10-8量级的相对精度确定站问基线向量，布设成国家A级网，作为国家高精度卫星大地网的骨架，井奠定地壳运动及地球动力学研究的基础。
建成后的国家A级网共由28个点组成，经过精细的数据处理，平差后在ITRF9l地心参考框架中的点位精度优于0.1m，边长相对精度一般优于1，随后在1993年和1995年又两次对A级网点进行了GPS复测，其点位精度已提高到厘米级，边长相对精度达3€？0-8。
作为我国高精度坐标框架的补充以及为满足国家建设的需要，在国家A级网的基础上建立了国家B级网（又称国家高精度GPS网）。布测工作从1991年开始，经过5年努力完成外业工作，内业计算已基本完成，不日将公布使用。全网基本均匀布点，覆盖全国，共布测818个点左右，总独立基线数2200多条.平均边长在我国东部地区为50km，中部地区为100km，西部地区为150Km，经整体乎差后，点位地心坐标精度达€？.1m，GPS基线边长相对中误差可达20€譴10-8“，高程分量相对中误差为3.0€？0-8。
新布成的国家A、B级网已成为我国现代大地测量和基础测绘的基本框架，将在国民经济建设中发挥越来超重要的作用。国家A、B级网以其持有的高精度把我国传统天文大地网进行了全面改善和加强，从而克服了传统天文大地网的招度不均匀，系统误差较大等传统测量手段不可避免的缺点。通过求定A、B级GPs网与天文大地网之间的转换参数，建立起了地心参考框架和我国国家坐标的数学转换关系，从而使国家大地点的服务应用领域更宽广。利用A、B级GP5网的高精度三维大地坐标，并结合高精度水淮联测，从而大大提高了确定我国大地水准面的精度，特别是克服我国西部大地水准面存在较大系统误差的缺陷。
2000年开始，我国已着手开展国家高精度GPSA、B级网，中国地壳运动GPs监测网络和总参测绘局GPS一、二级网的三网联测工作。以建立国家高精度GPS2000网，预期精度为10。这充分整合了我国GPS网络资源、以满足我国采用空间技术为大地控制测量、定位、导航、地壳形变监测服务。
三、区域性GPs大地控制网
所谓区域GPS网是指国家c、D、E级GP3网或专为工程项目布测的工程GPS网。这类网的特点是控制区域有限（或一个市或一个地区），边长短（一般从几百米到20km），观测时间短（从快速静态定位的几分钟至一两个小时）。由于GPS定位的高精度、快速度、省费用等优点，建立区域大地控制网的手段我国己基本被GPs技术所取代。就其作用而言分为；建立新的地面控制网；检核和改善已有地面网；对已有的地面网进行加密；拟合区域大地水准面。
（一）建立新的地面控制网
尽管我国在20世纪70年代以前已布设了覆盖全国的大地控制网，但由于人为的破坏，现存控制点已不多，当在某个区域需要建立大地控制网时，首选方法就是用GPS技术来建网。
（二）检核和改善已有地面网
对于现有的地面控制网由于经典观测手段的限制，精度指标和点位分布都不能满足国民经济发展的需要，但是考虑到历史的继承性，最经济、有效的方法就是利用高精度GPS技术对原有老网进行全面改造.合理布设GPS网点，并尽量与老网重合，再把GPS数据和经典控制网一并联合平差处理，从而达到对名网的检核和改善的目的。
（三）对老网进行加密
对于已有的地面控制网，除了本身点位密度不够以外，人为的破坏也相当严重，为了满足基本建设的急需，采用GPS技术对重点地区进行控制点加密是一种行之有效的手段。布设加密网时要尽量和本区域的高等级控制点重合，以便较好地把新网同老网匹配好，从而避免控制点误差的传递。
（四）拟合区域大地水准面
GPS技术用于建立大地控制网，在确定平面位置的同时.能够以很高的精度确定控制点间的相对大地高差，如何充分利用这种高差信息是近几年计多学者热烈讨论的一个话题。由于地形图测绘和工程建设都依据水准高程，因此必须把GPS测得的大地高差以某种方式转化成水准高差、才便于工程建设使用。通常的方法是：（1）采用一定密度及合理分布的GPS水准高程联测点（即GPS点上联测水准高程），用数学手段拟合区域大地水准面。（2）利用区域地球重力场模型来改化GPS大地高为水准高。
GPS控制测量 篇4
目前我国的项目工程中的工程测量中的GPS技术应用, 有着许多的优势, 比如:测量工作的时间比较短, 测量定位非常快, 测量的准确性非常高等等, 现在在我国得到了一致的肯定与广泛的应用。尤其是在进行野外勘查测量的工作时, 那些大型的测量用的机械设备没有办法进入到测量现场, 那么便携式的GPS测量设备就可以发挥非常打的作用了, 这些设备携带方便给测量工作带来了非常打的方便。一般来说GPS测量技术是运用先进的卫星定位技术与遥感技术来当作基础技术来支撑的, 在进行测量工作的时候, 我们还要考虑到卫星的轨迹, 大气层以及接收设施等这些因素的影响, 这个方法子测量高程的时候有着很大的问题, 尤其是大气层中的那些对流层中如果反射的物质比较多的话, 那么就一定会对卫星的信号产生相应的干扰, 那么测量出来的高程的准确性就会大打折扣, 对工程测量结果的准确性产生了非常大的影响。
2 在工程测量中运用GPS技术测量出现误差的一些原因
我们在运行GPS技术进行工程测量的时候, 会利用卫星信号来对测量工作进行导航定位, 我们只需要在进行测量的现场设置一个GPS接收机, 在相同的时间段来同时接受三颗以上卫星所发出的信号就行了, 我们再对接受到的这些卫星信号运用一定的换算方法进行数据处理, 最后我们的到的这个测量点在这个时间段内和这些卫星的距离。由于在某一个特定的时间段GPS卫星的空间坐标是一定的, 我们通过数据的换算便可以得出该接收机在该时间点相对于空间的三维坐标点。在经过换算之后, 便得到了这个测量点在该时间点的相对地球的三维坐标点, 从而达到了工程测量的目的。
一般情况下, 其测量的步骤为:GPS接收机接收卫星信号、卫星信号数据参数换算、输出坐标值。我们在对项目工程进行测量的过程中, 由于大气层中含有大量的信号干扰物质, 尤其是在阴雨天等这些恶劣的气象条件, 天气状况不是特别理想的情况下, 大气对流层中较多的反射性物质会干扰卫星信号的传输与接收, 进而使得GPS接收机接收到的卫星信号产生偏差或者失真的状况, 从而造成精度误差;或者在具有强磁场的地质条件下进行的工程测量, 也会由于信号的干扰造成精度有误差。一般情况下, GPS技术在工程测量中的误差大多集中在某测量点的高程上, 也就是说在进行工程测量的过程中常常存在着大量的不精准的高程异常。高程异常通常说的是地下物质及其密度分布不均匀产生的重力异常导致的测量中出现的正常值与大地值的差异。一般情况下, 我们在对项目工程进行工程测量的时候, 对不精准的高程异常值来进行测量的时候, 常常会采用GPS技术来测量大地高, 而利用水准测量出正常高, 由二者差异拟合出似大地水准面, 然后通过解算得出测量点的高程异常, 这种方法被称为GPS高程拟合。我们在日常的工作中, 利用高程拟合方式来进行高程测量的时候, 由于水准测量的精确度与测量点的选择及测量周期相关, 这个工作量就会比较打, 在水准测量精度等级不高的情况下, 经常会导致高程精度出现误差的问题。
3 在工程测量中高程精度控制的具体措施
在实际的工作中, 我们在利用GPS技术对项目工程进行工程测量的高程精度控制的时候, 一定要考虑到其工作原理以及高程拟合要求等等, 一般情况下, 我们可以采取以下具体的技术措施来对高程精度来进行控制。
3.1 选用高精度的GPS接收仪
我们在用GPS技术进行工程测量的时候, 卫星信号的接收质量是测量精度控制的重点, 对于那些精度比较低的GPS接收仪来说, 往往由于对卫星信号的不敏感性导致其测量出现较大的偏差, 尤其是在信号干扰比较多、地质条件比较复杂的野外进行工程测量的时候, 非常容易受到测量现场周围复杂地形构成的磁场对信号的干扰造成测量误差。与此同时, 高精度的GPS接收仪在进行工程测量的时候, 所采用的是高精度的计算方式, 对卫星信号的相对信号变化产生的参数偏差有着较大的敏感性, 能够准确分辨干扰信号与正常工作信号的差别, 进行合理的计算选择。
3.2 选择合适的天气状况
在实际的工作中, 大气对流层常常含有大量的信号干扰物质, 特别是空气对流强烈的自然天气条件下, 一般会影响到GPS接收仪对卫星信号的接收或者接收的信号相对失真, 造成高程计算出现偏差。因此我们在进行工程测量的时候, 一般要选择那些天气状况比较好的天气来进行工程测量, 尽量避免不良天气给工程测量带来的误差.。
3.3 对电离层误差进行修正
大气电离层对卫星信号存在着干扰与折射、反射作用, 使得卫星信号在穿透电离层到达地球表面GPS接收仪的时候, 往往会出现非常大的偏差, 因此我们需要对其进行适当的修正。主要采用多频观测、电离层模型、同步观测等这些方式。
(1) 多频观测。多频观测主要指的是在某一测量点对多个伪距进行测量, 根据不同频率测得的伪距测量值在电离层中的折射率差异推算出电离层的折射改正数值, 以此提高GPS测量精度。
(2) 电离层模型。我们在用单频GPS接收仪来进行工程测量的时候, 一般情况下, 可以选用导航电文提供的电离层模型进行参数修正。通过测量我们可以得出的参数放置于导航电文提供的电离层模型中来进行参数比对, 进而对参数进行精度修正。
(3) 同步观测。我们在某一测量点设置多台GPS接收测量仪, 通过二者基线两端观测差值来对电离层测量精度进行计算, 修正测量数据。
3.4 在进行工程测量的时候测量基站与测量点的选择
我们在用GPS技术进行工程测量的时候, 测量基站及测量点的选择是非常重要的。尤其是在一些地形情况比较复杂的情况下, 地下介质密度分布不是很均匀, 测量现场的周边存在比较强磁场的地区, 非常容易在进行工程测量中对卫星接收信号形成干扰。因此, 我们在进行工程测量的时候, 可以选取周边较为空旷、相对基站间距稳定、符合实际工程需要的地点进行测量基站和测量点的选择, 以保证工程测量的准确性。
3.5 天线测量精度
我们在利用GPS技术进行工程测量的时候, 测量人员对天线测量精度要求一般不够重视, 尤其是野外作业天线以发散状斜向上设置的时候, 由于天线高程测量不准造成了测量基站对该点测量高程的测量出现一定偏差, 然而以该基站为基准进行的其他测量点的高程测量的过程中, 常常会因为误差累计造成最终测量高程误差结果较大。
3.6 合适的高程拟合数学模型
我们在进行高程拟合的时候, 由于数据换算是在数学曲面模拟大地水准面的模型中进行的, 会经常受到数学计算精度的影响, 使得正常点与待测点高程差值误差比较大。一般在进行计算的时候采用平面拟合法、二次曲面拟合法、样条函数法以及多面函数法等。其中二次曲面拟合法计算精度相对较高, 能够将数据参数误差有效降低, 但是, 在地质地形条件较为复杂的地区进行的拟合计算相对复杂, 其工作量也相对比较大。
4 结束语
综上所述, 把GPS技术应用到工程测量中, 我们可以可以从技术、测量方式、数学模型计算、基础设施设备等多个方面完成对测量高程精度的控制。随着我国科学技术的进一步发展, GPS接收测量仪的不断改进特别是结合GIS、遥感、计算机等多种技术而推动的测量技术改进, 将大大提高工程测量的精度和测量质量, 为现代工程设计、施工提供非常好的便利条件, 确保了项目工程的质量。
参考文献
[1]赵小兰, 王鸣飞.浅谈工程测量GPS技术的应用研究[J].中国科苑, 2014, 24 (14) :162-164.
GPS控制测量技术设计书 篇5
本次实习的目的是了解控制测量作业的全过程，掌握GPS静态测量数据处理的基本知识，巩固课堂学习的理论知识，将理论与实践有机结合，提高理论水平与外业操作能力。测量依据、原则
CH 2001-92《全球定位系统（GPS）测量规范》 CJJ 73-97《全球定位系统城市测量技术规程》 CH 1002-95《测绘产品检查验收规定》 CH 1003-95《测绘产品质量评定标准》 CJJ 8-85《城市测量规范》 本工程《技术设计书》 2 测区情况
2．1 测区范围及任务
本测区位于东经108°57’、北纬34°13’附近。位于长安大学校本部东院，测区北临育才路，东至雁塔路，测区内为教学区，地势平坦，建筑物以及树木较多，通视条件较差。本次实习在测区内布设7个GPS控制点，构建一个D级GPS网，满足实习需要。2．2已有资料
测区如有已知的国家高等级三角点，可考虑联测国家高等级点，将GPS网点的坐标转换到国家坐标系中。如测区无已知的国家高等级三角点，采用测区独立坐标系。2．3控制网起算数据
本次实习GPS控制网可考虑利用国家等级点2个，国家等级点必须有西安1980坐标系坐标或1954北京坐标系坐标，作为本次实习GPS网的起算数据。如无已知的国家高等级三角点，则采用测区中任意两点的独立坐标作为本次实习GPS控制网的起算数据，独立坐标系可选用已已建成的地方独立坐标系，也可以在实习是自己建立。2．4坐标系统、高程系统和时间系统
GPS基线向量为WGS-84坐标系，GPS网平面平差成果为西安1980坐标系坐标或1954北京坐标系坐标，并转换为测区相应的坐标系。
高程系统采用1985国家高程基准或1956黄海高程系统。时间系统采用北京时间或UTC时间系统。2.5GPS网的布设
采用三台GPS接受机，按边连式的布网形式布设GPS控制网，等级为D级。2.6GPS网的选点
GPS点位的选择应符合技术要求，有利于使用其他测量方法进行联测；点位的基础应坚定稳固，易于长期保存，并有利于安全作业;点位应便于安置接收设备和操作，视野开阔，被测卫星的地平高度角应大于15。；点位应远离大功率无线点发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m,并应远离高压输电线，其距离不得小于50m；点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体
GPS静态测量外业观测及观测数据资料的处理 3.1GPS外业观测
本次实习的GPS控制网采用GPS技术静态观测方法施测。
采用设备：2-3台AshtechZ-X双频GPS接受机（标称精度5mm+1pmm·D，D以Km计），一台Ashtech ProMark2单频GPS接受机（标称精度为5mm+1pmm·D，D以Km计）。本次D级GPS网对GPS接收机的技术指标见下表：
接收机类型 标称精度 观测量 同步观测接收机数 双频或单频 ≤(10mm+3ppmp*d)载波相位 4台或3台 计算机：一台。
本次D级GPS测量作业的基本技术要求见下表：
观测方法 卫星高度角 有效观测卫星数平均重复设站数 几何图形强度PDOP值 时段长（min)数据采样间隔s 静态 ≥15O ≥4 ≥2 <10 ≥60 15 GPS观测及作业要求
外业作业调度安排（见附表）。
GPS接受机的检验：一般检视；通电检验。
观测组应严格按调度表规定的时间进行作业，保证同步观测同一卫星组
每一时段开机前，作业员要量取天线高，并及时输入测站名，天线高等信息。关机后再量取一次天线高作校核，两次量得的天线高互差不大于3mm，取平均值作为最后结果，记录在手薄中。
仪器工作正常后，作业员及时逐项填写测量手薄中的各项内容。
观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，防止人为和其它物体靠近天线，遮挡卫星信号。
接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机；雷雨过境时应关机停测，并取下天线，以防雷电。
每日观测结束后，应及时将数据转存到计算机上，确保观测数据不丢失，同时应进行当天的基线计算。
记录雨，晴，阴，云等天气情况。3.2 外业观测数据的检核 重复基线边较差的检验
同一条GPS基线边若观测了多个时段，可得多次基线边的观测结果，同一条基线边任意两个时段结果的互差不宜超过下式的规定：(2)同步环各坐标分量闭合差的检验
采用单基线处理模式，对于采用同一种数学模型获得的基线解，由其同步时段若干基线组成的同步多边形环的坐标分量相对闭合差和全长闭合差应满足： Wx= Wy= Wy=
式中n为多边形的边数，σ为GPS网相应级别规定的观测精度。（3）异步环各坐标分量闭合差的检验
由若干条独立基线边构成的异步闭合环，其闭合差应符合下式规定： Wx3 Wy3 Wz3 W异3 式中n为多边形的边数，σ为GPS网相应级别规定的观测精度。
异步环多边形闭合差的大小，是基线向量质量检核的主要指标。如果闭合差超限，应及时分析原因，对其中部分成果进行重测。
基线处理采用标准参数解算，采用其它技术参数解算的基线以文本文件说明。3.3 GPS控制网的数据处理 1．基线解算
基线数据解算采用随机软件包GPPS（Ver 5.2）或S olution(Ver 2.1)软件求解，基线解算采用消电离层的双差浮点解或加点离层改正的双差整数解（固定解），其主要技术参数如下：
卫星截止高度角≥150 电离层模型为：Standard模型
对流层模型为Hopfiled或Computed模型。星历为广播星历或精密星历 采用L1频率或L1L2两个频率 2．网平差
GPS网的平差计算应用Solution2.6软件在WGS—84空间直角坐标系下 进行三维无约束平差，以检查本次GPS网的内符合精度。同时为将WGS—84坐标系 下的GPS基线观测值投影到高斯平面上，并转换到 1980西安坐标系或1954北京坐标系中（或地方独立坐标系），采用GPSADJ（Ver 2.0）软件包或Solution(ver 2.1)软件包进行二维约束平差。提交成果资料
野外GPS观测手薄；
野外GPS观测数据原始磁盘文件； 基线成果磁盘文件；
野外GPS观测数据RINEX格式磁盘文件；
外业检核文件，包括同步环，重复基线和异步环闭合差磁盘文件； 测区控制网GPS测量观测方案略图； 外业观测技术总结和成果检验报告
演讲稿
尊敬的老师们，同学们下午好：
我是来自10级经济学（2）班的学习委，我叫张盼盼，很荣幸有这次机会和大家一起交流担任学习委员这一职务的经验。
转眼间大学生活已经过了一年多，在这一年多的时间里，我一直担任着学习委员这一职务。回望这一年多，自己走过的路，留下的或深或浅的足迹，不仅充满了欢愉，也充满了淡淡的苦涩。一年多的工作，让我学到了很多很多，下面将自己的工作经验和大家一起分享。
学习委员是班上的一个重要职位，在我当初当上它的时候，我就在想一定不要辜负老师及同学们我的信任和支持，一定要把工作做好。要认真负责，态度踏实，要有一定的组织，领导，执行能力，并且做事情要公平，公正，公开，积极落实学校学院的具体工作。作为一名合格的学习委员，要收集学生对老师的意见和老师的教学动态。在很多情况下，老师无法和那么多学生直接打交道，很多老师也无暇顾及那么多的学生，特别是大家刚进入大学，很多人一时还不适应老师的教学模式。学习委员是老师与学生之间沟通的一个桥梁，学习委员要及时地向老师提出同学们的建议和疑问，熟悉老师对学生的基本要求。再次，学习委员在学习上要做好模范带头作用，要有优异的成绩，当同学们向我提出问题时，基本上给同学一个正确的回复。
总之，在一学年的工作之中，我懂得如何落实各项工作，如何和班委有效地分工合作，如何和同学沟通交流并且提高大家的学习积极性。当然，我的工作还存在着很多不足之处。比日：有的时候得不到同学们的响应，同学们不积极主动支持我的工作；在收集同学们对自己工作意见方面做得不够，有些事情做错了，没有周围同学的提醒，自己也没有发觉等等。最严重的一次是，我没有把英语四六级报名的时间，地点通知到位，导致我们班有4名同学错过报名的时间。这次事使我懂得了做事要脚踏实地，不能马虎。
GPS控制测量 篇6
【摘 要】GPS（Global Positioning System）全球定位系统是美国研制并在1994年投入使用的卫星导航与定位系统。其应用技术已遍及国民经济的各个领域。在测量领域，GPS系统已广泛用于大地测量、工程测量、航空摄影测量以及地形测量等各个方面。本文将以开封市的省公路路网项目为例，概略叙述GPS系统在公路工程控制测量中的应用。
【关键词】GPS定位系统；公路工程；控制测量；应用
1.概述
GPS全球定位系统（Global Positioning System）在公路工程测量中的应用，在最近的两年得到了迅速推广，这主要依赖于GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数。我们先了解一下GPS系统的组成，工作原理以及在测量领域的应用特点。
1.1 GPS系统的组成
GPS全球定位系统由空间卫星群和地面监控系统两大部分组成，除此之外，测量用户当然还应有卫星接收设备。
（1）空间卫星群 GPS的空间卫星群由24颗高约20万公里的GPS卫星群组成，并均匀分布在6个轨道面上，各平面之间交角为60°，轨道和地球赤道的倾角为55°，卫星的轨道运行周期为11小时58分，这样可以保证在任何时间和任何地点地平线以上可以接收4到11颗GPS卫星发送出的信号。
（2）GPS的地面控制系统 GPS的地面控制系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站，主控站的作用是根据各监控站对 GPS的观测数据计算卫星的星历和卫星钟的改正参数等并将这些数据通过注入站注入到卫星中去；同时还对卫星进行控制，向卫星发布指令，调度备用卫星等。监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星工作状态。注入站的作用是将主控站计算的数据注入到卫星中去。GPS地面控制系统主要设立在大西洋、印度洋、太平洋和美国本土。
（3）GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机、气象仪器等组成，其作用是接收GPS卫星发出的信号，利用信号进行导航定位等。在测量领域，随着现代的科学技术的发展，体积小、重量轻便于携带的GPS定位装置和高精度的技术指标为工程测量带来了极大的方便。例如：我们在控制测量中使用的天宝（Trimble）4800GPS测地型接收机其技术指标为：
双频主机、天线，RTK电台一体化。
独特的电池设计、无需接线，使用4h以上。
5次/秒的快速位置更新，可靠的卫星"超跟踪"技术。
新型于薄式控制器，4M或10M的PCMCIA数据存储卡。
测量精度：静态测量5mm+lppm
RTK测量 10mm+1ppm（平面）
20mm+1ppm（高程）
这些技术指标充分的满足了控制测量的精度要求。
1.2 GPS的工作原理
GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统。在需要的位置P点架设GPS接收机，在某一时刻ti同时接收了3颗（A、B、C）以上的GPS卫星所发出的导航电文，通过一系列数据处理和计算可求得该时刻GPS接收机至GPS卫星的距离SAP、SBP、SCP，同样通过接收卫星星历可获得该时刻这些卫星在空间的位置（三维坐标）。从而用距离交会的方法求得 P点的维坐标（Xp，Yp，Zp），其数学式为：
SAP2=[（ Xp-XA）2+（Yp-YA）2+（Zp+ZA）2]
SBP2=[（ Xp-XB）2+（Yp-YB）2+（Zp+ZB）2]
SCP2=[（ Xp-XC）2+（Yp-YC）2+（Zp+ZC）2]
式中（XA，YA，ZA），（XB，YB，ZB），（XC，YC，ZC）分别为卫星A，B，C 在时刻ti的空间直角坐标。在GPS测量中通常采用两类坐标系统，一类是在空间固定的坐标系统，另一类是与地球体相固联的坐标系统，称地固坐标系统，我们在公路工程控制测量中常用地固坐标系统。（如：WGS-84世界大地坐标系和1980年西安大地坐标系。）在实际使用中需要根据坐标系统间的转换参数进行坐标系统的变换，来求出所使用的坐标系统的坐标。这样更有利于表达地面控制点的位置和处理GPS观测成果，因此在测量中被得到了广泛的应用。
2.GPS测量的技术特点
相对于常规的测量方法来讲，GPS测量有以下特点：
2.1测站之间无需通视
测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这一特点，使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔，以使接收GPS卫星信号不受干扰。
2.2定位精度高
一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm，而红外仪标称精度为5mm+5ppm，GPS测量精度与红外仪相当，但随着距离的增长，GPS测量优越性愈加突出。大量实验证明，在小于50公里的基线上，其相对定位精度可达12×10-6，而在100～500公里的基线上可达10-6～10-7。
2.3观测时间短
观测时间短采用GPS布设控制网时每个测站上的观测时间一般在30～40min左右，采用快速静态定位方法，观测时间更短。例如使用Timble4800GPS接收机的RTK法可在5s以内求得测点坐标。
2.4提供三维坐标
GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。
2.5操作简便
GPS测量的自动化程度很高。目前GPS接收机已趋小型化和操作傻瓜化，观测人员只需将天线对中、整平，量取天线高打开电源即可进行自动观测，利用数据处理软件对数据进行处理即求得测点三维坐标。而其它观测工作如卫星的捕获，跟踪观测等均由仪器自动完成。
2.6全天候作业
GPS观测可在任何地点，任何时间连续地进行，一般不受天气状况的影响。
3.GPS系统在实际测量工作中的应用
公路工程的测量主要应用了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。开封市的省路网改造项目应用GPS测量是于2001年开始的，2002年在省道豫04线和尉氏—通许段48公里的中线测量和国道310线郑汴高速连接线11.8公里的控制测量中推广使用了静态功能这一技术。据开封市公路工程勘察设计院有关专家介绍，经过多次的复测验证，GPS技术定线测量的精度可以完全满足公路勘察设计和公路建设的精度要求。
国道310线郑汴高速连接线控制测量：
3.1建立布网方案
国道310线郑汴高速连接线北连郑汴高速，向南穿越正在开发的开封经济技术园区，地物地貌较为复杂，部分区域和方向有遮挡，该测区内原有BJ54坐标系的E级控制点二个（已知起算点），其中a1（X=3852759.5680，Y=528870.9190，H=72.0080）位于医药商厦门前，b1 （X=3852808.6230，Y=527915.2590，H=72.0000）位于大学西边的路口处，根据工程需要在市委、水利局、书店、雕塑、检察院附近加密控制点，以便于测设，我们建立控制网。
3.2大地测量法
主要采用大地测量仪器如经纬仪、全站仪、测距仪等。国道310线郑汴高速连接线控制网采用测边网，高程采用测距三角高程，按照观测技术要求进行施测。外业观测数据经数据处理并进行平差计算。
3.3 GPS静态测量法
GPS静态测量法就是根据制定的观测方案，将三台天宝4800GPS接收机安置在待定点（a2，c1，c2，c3）上同时接收卫星信号，直至将所有环路观测完毕。观测数据经平差计算得到54北京坐标系的坐标。
3.4大地测量法与GPS测量法结果比较 （下转第356页）
（上接第301页）由于两种测量方法本身的测量误差和坐标转换数学模型误差以及在平差计算中观测量权配置等因素引起两种测量方法的结果存在一定的差值，由于其三维坐标差值均小于±10mm，因此可以满足国道310线郑汴高速连接线加密施工控制网的精度要求。原来10人20天的外业任务，使用GPS测量仅用5人6小时时间，可见利用GPS测量能大大提高作业的效率，减轻劳动强度，保证了高等级公路测设质量。
4.小结
通过以上对GPS测量的应用事例的探讨，可以看出GPS在公路工程的控制测量上具有很大的发展前景：
第一GPS作业有着极高的精度。它的作业不受环境和距离限制，非常适合于地形条件困难地区、局部重点工程地区等。
第二GPS测量可以大大提高工作及成果质量。它不受人为因素的影响。整个作业过程全由微电子技术、计算机技术控制，自动记录、自动数据预处理、自动平差计算。
第三GPSRTK技术将彻底改变公路测量模式。RTK能实时地得出所在位置的空间三维坐标。这种技术非常适合路线、桥、隧勘察。它可以直接进行实地实时放样、中桩测量、点位测量等。
第四GPS测量可以极大地降低劳动作业强度，减少野外砍伐工作量，提高作业效率。一般GPS测量作业效率为常规测量方法的3倍以上。
GPS在控制测量中的应用 篇7
GPS是英文Global Positioning System (全球定位系统) 的简称, 是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。起初其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务, 并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。经过20余年的研究实验, 耗资数百亿美元, 到1994年3月, 全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
GPS是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统, 它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能, 而且具有良好的抗干扰性和保密性。因此, 作为较早采用GPS技术的领域, 在测量中它最初主要用于高精度大地测量和控制测量建立。现在它除了继续在这些领域发挥着重要作用外, 还在测量领域的其它方面得到充分的应用, 如用于各种类型的施工放样、测图、变形观测、航空摄影测量、海测和地理信息系统中地理数据的采集等, 尤其是在各种类型的测量控制网的建立这一方面, GPS定位技术已基本上取代了常规测量手段成为了主要的技术手段。本文主要介绍GPS在控制测量中的应用, 并提出几点体会。
1 GPS简介
1.1 GPS构成
GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成:
1.1.1 GPS空间卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。
24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内, 轨道平面的倾角为55°, 绕地球运行卫星的运行周期约为12恒星时, 每颗GPS工作卫星都用L波段的两个无线电载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号, 导航定位信号中含有卫星的位置信息, 使卫星成为一个动态的已知点。每颗卫星每天约有5h在地平线以上, 同时位于地平线以上的卫星至少为4颗, 最多可达11颗。
1.1.2 GPS地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。
主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据, 计算各卫星的轨道参数、钟差参数等, 并将这些数据编制成导航电文, 传送到注入站, 再由注入站将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。
1.1.3 GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备 (如计算机) 等组成。
GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号, 跟踪卫星的运行, 并对信号进行交换、放大和处理, 再通过计算机和相应软件, 经基线解算、网平差, 求出GPS接收机中心 (测站点) 的三维坐标。
1.2 GPS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。如右图所示, 假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机, 可以测定GPS信号到达接收机的时间△t, 再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式, 从而得到该点在WGS-84坐标系的精确的三维坐标。
1.3 GPS测量的特点
相对于常规测量来说, GPS测量主要有以下特点:
1.3.1 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。
1.3.2 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。
1.3.3 观测时间短。
随着GPS测量技术的不断完善, 软件的不断更新, 在进行GPS测量时, 静态相对定位每站仅需20 min左右, 动态相对定位仅需几秒钟。
1.3.4 仪器操作简便。
目前GPS接收机自动化程度越来越高, 操作智能化, 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。
1.3.5 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。
1.3.6 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。
2 应用实例
2.1 工程概况
本文涉及的工程是由某集团公司投资建造的一个钢铁基地项目。该项目位于新疆自治区阿克苏地区拜城县重化工工业园区内, 用地范围南北宽约1.7～2.1公里, 东西长约2.3～3.9公里, 总占地面积为6.13平方公里。为了该工程的设计和施工, 需建立首级控制网。鉴于该区域基本没有测量控制点, 且范围较大, 平面控制拟分级布设, 首级控制拟布设三等GPS网, 前期加密布设施工控制网, 以满足前期场平施工的需要。
2.2 GPS测量的技术设计
2.2.1 设计依据GPS测量的技术设计主要依据是2007年发布的国家标准《工程测量规范》、1999年建设部发布的行业标准《城市测量规范》、2010年住房和城乡建设部发布的行业标准《卫星定位城市测量技术规范》及甲方的有关要求。
2.2.2 设计精度根据工程需要和测区情况, 选择工程三等GPS网作为测区首级控制网。要求平均边长小于4.5 km, 最弱边相对中误差小于1/70000, GPS接收机标称精度的固定误差a≤10mm, 比例误差系数b≤5×10-6。
2.2.3 设计基准和网形如图2所示, 控制网共13个点, 其中联测已知平面控制点5个 (GD01、GD02、GD03、GD06和GD07) , 采用4台GPS接收机观测, 共观测8个时段, 重复上站率为2.4 (规范要求2.0) 。网形布设采用边连式和点连式相结合的方法, 要求独立观测基线的观测总数不小于必要观测基线数的2倍。
2.2.4 观测计划根据GPS卫星的可见预报图和几何图形强度 (空间位置因子PDOP) , 选择最佳观测时段 (卫星多于5颗, 且分布均匀, PDOP值小于6) , 并编排时段安排表。
2.3 GPS测量的外业实施
2.3.1 选点埋标GPS测量测站点之间不要求一定通视, 图形结构也比较灵活, 因此, 点位选择比较方便。但考虑GPS测量的特殊性, 并顾及后续测量, 选点时应着重考虑: (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) 区域周边的三等GPS点尽量布设在红线外100m左右, 便于保存, 保证今后控制网的恢复有可靠的依据;厂区内的控制点主要布设在设计道路的边缘, 以便观测和日后使用; (5) 选点结束后, 按要求埋设标石, 并填写点之记。
2.3.2 外业观测根据GPS作业调度表的安排进行观测, 采用4台瑞士Leica GPS双频接收机 (标称精度5mm+1ppm) , 按静态方式进行观测。卫星截止高度角15°, 有效观测卫星≥5, 时段长度60分钟, 采样间隔10秒, PDOP≤6。在4个点上同时安置4台接收机天线 (对中、整平) , 量取天线高, 测量气象数据, 开机观察, 当各项指标达到要求时, 按接收机的提示输入点名、仪器高等相关数据, 则接收机自动记录, 观测者填写测量手簿。
2.4 GPS测量的数据处理
GPS网数据处理分为基线解算、三维无约束平差和二维约束平差三个阶段, 均采用随机软件Leica Geo Office v7.0进行解算。GPS基线向量解算采用双差固定解, 基线解算完成后对同步环、异步环和复测基线进行检验, 满足要求后进行三维无约束平差, 经三维无约束平差后, 得到各GPS控制点的WGS-84坐标系成果。取用经三维无约束平差检验通过后的三维坐标成果, 以甲方提供的控制点“GD01”、“GD02”、“GD03”、“GD06”、“GD07”的成果作起算依据, 对三等GPS网在1980西安坐标系 (厂区平均高程面1360m) 上进行坐标拟合, 最后得到各点的1980西安坐标系 (1360m高程面) 坐标成果。
3 结束语
通过GPS在测量中的应用, 得到如下体会:
3.1 GPS控制网选点灵活, 布网方便, 基本不受通视、网形的限制, 特别是在地形复杂、通视困难的测区, 更显其优越性。当精度要求较高时, 应避免短边, 无法避免时, 要谨慎观测。
3.2 GPS接收机观测基本实现了自动化、智能化, 且观测时间在不断减少, 大大降低了作业强度, 观测质量主要受观测时卫星的空间分布和卫星信号的质量影响。因此, 应严格按有关要求选点, 择最佳时段观测, 并注意手机、对讲机等电子设备的使用。
3.3 GPS测量的数据传输和处理采用随机软件完成, 只要保证接收卫星信号的质量和已知数据的数量、精度, 即可方便地求出符合精度要求的控制点三维坐标。
3.4 当甲方提供的起算数据的等级不高, 而现场又没有其他控制点, 就需要先将GPS控制成果转化至厂区平均高程面上, 然后进行拟稳平差。
GPS控制测量 篇8
不同于地形控制网的是,地籍控制网不但要满足测绘地籍图的要求,而且要能以高精度用于土地权属界址点坐标的测定和满足地籍变更测量。所以,地籍控制测量有别于其他控制测量网的不同特点。
(1)由于地籍图比例尺一般比较大(1∶500~1∶2000),所以控制测量精度要求高,以保证界址点和图面地籍元素的精度要求。 (2)地籍元素之间相对误差要求较严,应保证平面控制点有较高的精度。如邻近界址点之间,界址点于邻近地物点之间的误差不能超过0.3 mm。(3)城镇地籍测量一般采用导线测量建立平面控制网。因为城区街巷纵横交错,房屋密集,视野不开阔。不适宜用三角网等之类的其他网型。(4)基本控制点和图根控制点必须有足够的精度,以保证细部测量的要求。(5)规程中规定界址点的中误差为±5 cm,因此,高斯投影的长度变形可以忽略不计,当城市位于3度带边缘时,则可按城市测量规范采取适当的措施。(6)地籍图根控制点的精度与比例尺无关,一般来说界址点的精度要等于或高于其他地籍图的比例尺的精度。
现在地籍的一个重要作用就是其资料能用于城市规划、土地利用总体规划和各类工程设计。所以,要求控制测量应有较高绝对定位精度和相对定位精度,同时其精度指标应有极高的可靠性。
1任务概述
1.1测绘区范围
调查总面积约43.14 km2,其中新测区域17.32 km2,修补测区域25.82 km2。
1.2测绘内容
调查内容主要包括:控制测量、地形图测绘、权属调(核)查、地籍图测绘、土地利用现状调查、数据入库等内容。如图1所示。
控制测量工作:包括测区踏勘、已有控制测量资料收集和分析、控制测量方案设计、加密控制网布设、图根控制测量及控制测量资料整理工作。
地形图测绘工作:对于新测区采用全解析(即全野外数字化) 方法测制地形图;对于修补测区采用全解析、装绘相结合的方法对发生变化的地物进行测绘,确保新测区域、修补测区域地形图现势性相一致。
(1)新测区域:无地形图区域,则开展全要素地形图测绘,同时开展界址点测绘,确保其数学精度完全满足地籍权属调查界址点的精度要求。
(2)修补测区域:该项目补测区域内已有2003年完成的地籍测量成果资料,整个测区内有部分2003年后宗地测量成果,供修补测使用。修补测区域地形图的数学精度应与已有地形图的精度相一致,新老地物之间空间关系合理。
1.3已有资料情况
(1)控制资料:测绘区内已有的高等级平面控制网点有:三、四等(GPS)控制网点,这些控制点可作为该项目加密一级GPS控制网的起算点和联测点。
(2)地形图资料:补测区域内已有某市国土资源局提供的1∶500地籍图(DWG电子数据),可作为修补测区域的工作底图。
2平面控制测量
该项目分数字化实测、数字化修补测两种情况。以上两种情况的地籍测量工作流程都是一致的,需完成基础控制网测量、图根控制测量、数字化采集碎部数据、地籍要素采集等工作。
基础控制测量是以国土局提供的已有GPS三、四等控制测量成果为基础,加密控制网布设为GPS一级网,满足地籍测量图根控制加密要求。
控制网布设遵循从整体到局部、从高级到低级的布网原则。该项目平面控GPS一级控制网外业观测时,应该首先编写外业调度表,明确每一个测量员的任务,严格按照调度表中规定的任务进行测量,同时要遵守以下要求:(1)外业GPS观测采用中海达V8 GNSS双频接收机,接收机应在检定有效期内,并提交检定合格的仪器检定资料。(2)GPS观测采用快速静态定位模式进行作业,观测要求应满足表1规定。观测时,应视卫星信号情况、点位环境和基线长度等因素的影响,必要时适当延长观测时间。(3)观测过程中,人员应尽量不靠近天线,且不要在天线附近走动和使用对讲机,使用对讲机应离天线10 m以上;雷雨天气应停止观测,关闭仪器。(4)正确量取并记录天线高,并要求测前、测后量取两次,取平均值为天线高,两次量取差值不得超过3 mm,否则应重新设站观测。
3 GPS静态数据的处理
3.1新建项目
静态数据处理使用的是中海达HDS2003后处理软件,在进行数据解算之前,首先要新建一个项目,确定好项目的名称。对项目的细节的项目单位、施工单位、负责人、测量员、计算员等细节进行设置。对控制网等级进行设置,该项目控制网的等级为一级,规范依据是《全球定位系统(GPS)测量规范2009版》。然后对坐标系进行设置,设置坐标系的原椭球为WGS84坐标系椭球,目标椭球为国家80坐标系椭球。地图投影选择高斯3度带投影,中央子午线输入120度,同时对新建坐标系进行命名。
3.2静态基线解算
GPS观测原始数据的记录、存贮及格式转换,须严格保证数据的正确与可靠。然后采用严密、可靠的GPS基线处理软件解算和检核GPS基线向量。
首先导入外业静态观测数据,对每个数据文件分别输入点名和仪器高度,然后对所有基线进行处理。软件对基线处理完后在计算区对话框里显示基线的精度,若有不合格的则显示出不合格基线的条数,在主界面的网图里,算合的基线显示为黑色,不合的基线显示为灰色。在主界面的列表区,显示所有基线的观测时间、 长度、精度等信息,若有不合的基线则在前面显示红色的叹号, Ratio值小于3,整数解误差过大达到厘米级或更大,是基线不合的主要原因。
3.3 GPS网平差计算
在进行网平差之前,对网图的连通性进行检查,保证网图完全连通后再进行网平差。如果网图没有连通就开始进行网平差,将出现网平差无法收敛的情况,对于网图没有连通,要逐步检查,先检查网图是否被分割成几部分,是否有孤立的测站点或基线,若有则必须删除孤点或分块进行平差。再检查是否有关键基线没有解算成功或被禁止参与网平差,若有则必须进行重新处理,甚至重测。再次, 检查网图中是否有相同的测站而用了不同的测站名, 在网图上的反应就是统一测站点上在非常接近的位置有另一个测站点,这两点由于是同一点在不同时段观测的,故他们之间不构成任何基线,使网图不连续,解决方法是在观测数据属性中将错误的站名修改正确。
4平差精度分析
等级控制网平差计算完成后,应进行控制网精度评定、统计计算,精度统计包括以下内容。
(1)控制网中同级相邻点间最小、最大距离如表1,满足一级网最小距离大于150 m,最大距离小于1 200 m的要求。
(2)最大非同步观测基线向量边独立闭合环或附合路线边数如表2,满足小于10条的要求。
(3)独立基线构成的独立环坐标分量闭合差和全长闭合差及限差如表3和表4,满足限差的要求。
5结语
GPS技术的迅速发展,给测绘工作带来了革命性变化,也对地籍测量工作,特别是地籍控制测量工作带来巨大影响。通过平差精度分析,证明了基于GPS技术的地籍测量精度达到了一级控制网的精度要求。
摘要：该文以地籍控制测量为研究对象,探讨了地籍控制测量的技术特点和测量方法。论文首先概要分析了现代地籍控制测量的特点和测量步骤,进而集合某具体测量任务,探讨了平面控制测量的技术思路方法及图根控制测量的具体实施流程,包括如何进行GPS静态数据处理及平差精度分析等。证明了基于GPS技术的地籍测量精度达到了一级控制网的精度要求。
关键词：GPS,城镇,地籍测量,图根控制测量
参考文献
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[2]金逸民.地籍测量与国外地籍测量发展现状[J].测绘科技动态,1986(2):16-19.
探讨公路工程GPS测量质量控制 篇9
关键词：公路工程,GPS测量,质量控制,方式,概况,GPS系统
美国军方于上世纪70年代研发出了GPS技术, 随后应用于多个领域。作为一种高新技术, 在工程测量、大地测绘等方面发挥着重要的作用。公路勘测施工中, GPS技术的广泛应用与推广, 促使传统公路勘测方式产生了巨大的变革, 该技术也成功地取代了传统勘测方式, 成为了公路工程地理信息三维坐标获取的重要途径, 在公路勘测数据化与自动化发展中起着重要作用。但具体测量施工中, 还存在诸多问题, 为降低测量偏差, 必须对公路工程GPS测量质量加以控制, 提高测量结果的准确性, 为公路工程事业的发展提供可靠的保障。
1 GPS系统的概况
GPS系统具有全球性、全天候、连续性、实时性导航定位及定时功能, 能将精密的三维坐标、速度及时间提供给各类用户。遵循算法模型, 设计了多个作业模式, 如静态、快速静态与RTK等。地壳变形观测、国家大地测量等高精度测量主要选用静态作业模式;一般工程测量主要选用快速静态测量模式;GPS接收设备、无线电通讯设备、电子手薄与配套设备是RTK系统的重要组成部分, 该技术的特点为操作简单、实时性强、精度高等, 可以对采集数据与工程放样等需求进行最大限度地满足。
空间部分-GPS卫星星座、地面控制部分-地面监控系统、用户设备部分-GPS信号接收机为GPS系统的三大部分。其定位的基本原理为卫星连续将自身的星历参数与时间信息发送给用户, 确保信息接收后, 可以将接收机三维位置、三维方向、运动速度及时间信息计算出来。随着道路等级不断提升及规模的不断扩大, 要求路线勘测具有较高的精确度。但公路工程具有较长的线路, 如选用一般测量方式, 则无法有效进行布网施工, 为此, GPS技术得到了广泛地应用与推广。现阶段我国通过GPS技术已经进行了线路首级控制网的建立, 如沪杭、沪宁等高速公路, 这种测量技术的应用, 可以有效提升施工精密度, 并达到缩短工期的效果。
2 公路工程GPS测量质量控制方式分析
GPS测量在公路工程初测阶段的工作任务为遵循公路路线进行控制点设置, 以此进行高程控制测量与平面控制测量, 该项工作质量的优劣直接影响到地形图测绘、定线测设等工作是否能正常进行。为此, 施工单位在公路工程GPS测量施工中, 应对其测量质量加以控制, 才能实现工作任务。
(一) 合理确定测量等级与选择接收机
路线GPS控制测量可分为4个等级, 公路路线测量中选用GPS技术时, 必须选用确定GPS控制网的等级, 通常情况下, 应用于隧道工程与大型桥梁工程控制网的等级为1、2级精度;高等级公路首级控制网为3级精度。0.5千米为不同网点间的距离, 在具体测量施工中, 应与现场实际情况相结合, 进行分级布设, 也可以进行同级布设或越级全面网布设。相邻点间的弦长精度公示如下
其中, GPS基线向量弦长误差由0表示;GPS接收机标称精度存在的固定误差由a表示;GPS接收机标称精度存在比例误差由b表示;相邻两点间距离由d表示。
公路路线测量控制工作由GPS技术完成时, 接收机与测量工程完成质量具有重要作用, 一般选用测地型接收机作为GPS测量接收机。在接收机使用前, 应检验其可靠性, 如一般检验、通电检验与实测检验等。目前, 国内逐渐将单频与双频等新型GPS接收机引入公路测量施工, 其中两点间距不会限制是双频机的优势, 如两点间距在20千米以上时, 可以对电离层误差进行有效消除。在快速静态与动态测量施工中, 可以快速准确计算整周模糊值, 对测量时间进行有效降低。相比双频机, 单频机具有较长的观测时间, 但所需经费较少。这两种设备的应用都可以对公路工程控制测量要求进行最大限度地满足。
(二) 作业模式的合理选择
随着定位处理软件发展速度的不断加快, 应用于两点间基线向量的作业模式也越来越多。为确保测量的精准度, 测量人员可以遵循施工条件 (地形、地质) 与自身设备情况等, 进行作业模式的合理选择。现阶段最常见的作业模式包括:静态、快速静态定位。
(1) 静态定位作业模式。静态定位作业模式选用的GPS接收机在2台以上, 将这些接收机在不同控制点进行设置, 可形成基线, 在0.5~2h不等的同一时间段同步观测4颗以上卫星, 进而测定载波相位的整周未知数NO。运用该模式进行测量能够使所有观测基线形成闭合图形, 为开展外业检核作业提供便利, 更能提高测量结果的精确度。
(2) 快速静态定位作业模式。该作业模式在观测过程中, 可以对基准站、卫星的同步观测数据进行同时接收, 实时解算整周未知数与用户站的三维坐标, 如解算结果变化较小, 其精度又能与设计规定相符合, 可完成实时观测。单点定位的时间为5~10分钟, 随着科学技术的不断进步, 定位时间将大大降低, 在公路测量中该模式可完成导线测量、加密控制点等工作。
3 结束语
综上所述, 在公路勘测施工中GPS技术的应用, 可以对勘测精度与效率进行有效提升, 更能为国民经济的发展提供可靠的保障。作为公路测量的重要技术, GPS测量工作是否到位, 对工程建设整体质量的提升具有至关重要的作用。在公路工程GPS测量质量控制方式分析中, 应合理确定测量等级、合理选择接收机及作业模式, 只有这样才能为完善质量体系提供可靠的保障, 才能实现公路工程建设的经济效益与社会效益。
参考文献
GPS控制测量 篇10
1.1 GPS测量的误差源
在实际项目中使用GPS进行测量, 按照生产源可以将其所出现的误差有效的分成三部分:首先, GPS本身信号所导致的误差;其次, 信号在传输的过程当中出现了误差;最后, GPS接收机出现误差。这三大部分出现误差, 其中又包含诸多细小的问题所产生的影响。
1.2 GPS定位网的设计
GPS在实践测量的过程中, 我们根据其所呈现出来的误差可以有效的看出, GPS网的设计将过去传统的测角以及边角等, 都进行了有效的免除。点间通视在实践中也给予了摒弃, 针对所需要尽心布置的图形工作人员也不需要过多的进行考虑, 对于图形强度的考虑则就相应的可以给予忽略, 在使用中也不需要刻意的设置制高点。因此, 项目中使用GPS网的设计, 在一定程度上显得非常方便, 工作人员能够灵活的进行正常使用。
2 电离层的信号传播延迟
信号在传播的过程中引起延迟的原因是电离层, 其主要是和沿用卫星与用户使用的接收机视线方向所呈现出来的电子密度有关, 接收视线方向如果处于垂直视线, 那么所体现出来的延迟值在夜间平均可以达到三米, 在白天的时候延迟值可以达到十五米, 然而在低仰视角度情况中, 所出现的延迟值分别是九米和四十五米, 并且在反常时期所出现的延迟值还会进一步增加。
在实践中使用双频GPS接收机观测, 在赤道和极低附近不使用此接收机观测, 因为这些地区存在严重的电离层赤道扰动以及地极扰动, 对使用GPS接收机观测有着极大的影响。
3 对流层的信号传播延迟
出现对流层延迟的原因, 主要是电磁波信号在通过对流层的时候, 其传播速度和真空中光的传播速度不同所引起的。其中又分为干大气分量和湿大气分量, 在低仰角的时候其能够达到20米。其中干大气分量大概占有80%至90%, 这点能够利用模型将其大部分进行改正。大气分量所占用的数值虽然不大, 但是它随着纬度和高度出现的变化, 而随之变化。也就是说纬度和高度越高, 其变化值也随之相应的变高, 并且除此之外还随着时间变化的非常快。在实践中对于空气中的水汽与干气非常的难以预测, 因此在实践当中进行大气测试, 通常都是干气和湿气两者融合在一起的数值, 所以对于准确性就显得难以做出有效的判断。然而在电流层延迟和电离层延迟之间没有多大的变化, 所出现的主要影响是天顶方向。由于他们之间具有相关性, 在短基线测量中, 对此能够很好的进行消除, 在长基线测量中采取双频接收机也能很好的减少其影响。
4 多路径误差
多路径误差是指GPS信号射至其他的物体上又反射到GPS接收天线上, 对GPS信号直接射至GPS接收天线上的直接波的干扰。多路径误差的大小, 取决于反射波的强弱和用户天线抗衡反射波的能力。用户天线附设仰径板, 当仰径板半径为40 cm, 天线高于1m至2m, 可抑制多路径影响。接收机天线附近的水平面、垂直面和斜面都会使GPS信号产生镜反射。因此, 选择GPS点位时应特别注意避开这些地形地物, 采取提高天线高度和其他防止多路径误差的措施。
5 周跳
5.1 周跳和周跳的产生
周跳也被称之为失周。精密的GPS在相对定位中, 所采用的观测值都是相位观测值。相位观测值, 就是接收机本身震荡所产生的相位与接收到的卫星载波, 两者之间所形成的相位差。在实践进行测量的时候, 所测量的部分只能测到不足1周的小数。周跳产生的原因, 可以分成外部原因和接收机质量问题。在进行动态测量的时候, 由于载体在运动的过程中速度太快, 或者由于天线偏向歪斜导致信号丢失等等因素是其外部原因体现。主要是由于卫星信号在接收机电路中受到其他介质的干扰, 由此导致所接受的信号丢失, 还有就是接收机本身信号处理单元质量不合格等等是接收机质量问题, 因此在实际中需要这两个方面因素进行充分考虑, 尽量避免此问题在工作中产生。
5.2 周跳对点位坐标的影响
GPS在相位测量的时候, 观测数据如果大于10周的周跳, 那么在处理数据的时候很容易被发现, 能够将其给予取消。但是, 如果周跳小余10周, 尤其周跳是显示在1至5周的时候, 那么在处理的过程当中就很难被发现。所以, 对于坐标的精确度就会产生严重的影响。根据拉碴佩利所做出的统计, 一个周跳针对经纬度还有高程的影响为:
因此, 我们可以看出, 哪怕一颗卫星只存在一个周跳, 那么在观测中也将会产生几厘米的误差。
6 GPS测量仪器的质量检定
综合上文笔者针对GPS接收机的诸多误差进行分析, 然而我们首先需要了解的却还是所使用仪器本身的性能, 以及工作特性, 并且其在观测中所能够达到的精度水平。在使用GPS进行作业的时候, 其是主要的计划依据体现, 然而在GPS定位测量中是否能够全面有力的保障其顺利的完成项目作业, 也有着重要的作用。由此, 我们可以将其看成是, 在实践工作中针对GPS测量仪器, 首先必须要做的就是事先进行有效的检验, 倘若没有高效的检验仪器, 那么在实践作业过程当中便无法有效的完成作业, GPS也无法起到实际作用。
7 总结
综上所述, 在实践中利用GPS进行作业测量, 我们需要对其所体现出来的所有误差进行全面有效的分析, 综合考虑各方面因素对GPS所造成的负面影响。然而在实践作业中, 想要有效的满足GPS接收机的作业精度, 那么其主要的误差也便是上文所阐述出现的问题, 所以我们专业的工作人员在实践中对于产生这些问题的可能性, 应当采取有效的措施尽量的给予避免问题发生, 减少项目作业中的误差出现, 只有这样才能够更好的使用GPS进行测量, 保证其测量数据的精确性。
摘要：本文结合笔者多年实践工作经验, 针对在GPS测量过程当中所出现的主要误差源, 以及所出现的影响做出阐述。并且对GPS使用的精度控制问题也做出相关分析, 与大家共同探讨。
关键词：GPS测量,误差源,精度控制
参考文献
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GPS控制测量 篇11
关键词：GPS技术；土地测绘；地籍控制；特点；应用
GPS技术具有高精度、全天候、高效率的特点。土地测绘地籍控制测量需要精确定位地籍分界，展现现有地理特征点，其作用主要是为工程建设、行政区域划分提供精准有效的测绘图纸。GPS技术是该项工作中最为重要的技术之一，其中的精确定位与导航技术能够大幅提升地籍分界测绘精准度。
一、GPS技术在土地测绘地籍控制测量中的应用特点分析
GPS技术在土地测绘地籍控制测量中占据了非常重要的位置，这样的测量方式完全的改变了传统的土地测绘，减少了土地测绘中的实际勘察频率，一般情况下，仅仅需要测绘人员在计算机设备面前操作就可以了。
（一）高精度与高效率
GPS技术利用载波相位进行定位，以航天卫星为载体，其精确度可以达到1ppm，及时是使用单机定位，其精确度也能达到10m以内。随着我国卫星技术的不断发展，GPS技术也在随之不断的变化，该项技术获取20km内的地理静态影像只需要花费10min到15min的时间，相对于传统的实地测绘来讲，其速度呈百倍增长。
（二）功能多样化，且操作简单
如今的GPS技术不但可以实现静态定位，还可以即时捕捉动态影像，其自动化程度也越来越高，可以进行自动锁定、跟踪和定位，该项技术的运用难度并不高，即使是没有操作过GPS系统的人经过简单的培训后都可以进行基本操作，该系统也无需过多繁琐的人工操作，它是全天候的自动检测，在使用的时候，只需要将光标移动到需要截取的位置就可以进行测绘。如今，GPS技术设备已经逐渐的趋于灵巧化方向发展，在土地测绘中，更多的会使用便携式、精巧型的GPS设备，这种较为灵巧的设备同样具有大型设备的功能，可以执行定位、静态图像测绘等任务。
（三）全天候作业，覆盖面积大
GPS技术通过空中的卫星实现定位、测绘和影响捕捉，目前，我国共发送了24颗卫星，不论对于全球的任何位置，都可以接收到其中任意4颗卫星的测绘数据，可以对全球任意位置进行测绘监督。另外，由于脱离了大气层，因此，它不会受到地球天气变化的影响，无论是台风、冰雹，还是雾霾、暴雨，GPS系统都可以实现无障碍运作，为用户提供持续不断的检测数据。该项技术的操作更具有强烈的灵活性，它可以调节各点位位置的疏密性，而且清晰度极高，一般不会因为清晰度的调节影响数据传输效果。
二、GPS技術在土地测绘地籍控制测量中的应用
GPS技术的使用有一定的使用规则，在土地测绘地籍控制测量当中，要求合理控制GPS精度，并使之完全与等级控制精度能够匹配，控制点选择要符合GSP位点设置一致。它的使用脱离了传统的常规三角网布设，却要求将布设网控制为近似于等边三角形的状态，当测绘的精确度偏低时，就需要对对角线、起始边等进行繁琐的控制调节。其具体应用方法如下：
（一）位置基准点控制
GPS一经使用就赢得了广泛的好评，并且替代了传统地籍控制网在地籍控制测量中的地位。GPS定位以三维坐标的方式的呈现测绘影响，因此，该项技术所参照的椭球面网形与位置基准点有着密切的关系，其位置基准点的控制就需要从这个方面入手。GPS技术位置基准点偏差的出现主要是由于其三维坐标在经度方向上的偏差，造成了成像的整体偏差。对于百米之内的位置基准点偏差，可以忽略不计，一般不会对地籍控制测量造成过大的影响。而对于过百米的偏差来讲就需要对偏差数据进行准确的计算，消除高程方向基准位置对成像的偏差，或使用常规的方式进行测绘。
（二）GPS技术地籍控制测量应用优化设计
传统的三角控制网在精准度方面并不低，而且可靠性强，具有较高的经济实用性，而GPS技术在操作方面却更加的复杂，测绘过程中产生的大量函数需要人工进行计算，工作容量较大，虽然其具有更高的精准度和灵活性，但是并不具经济适用性。因此，在使用GPS技术进行地籍控制测量时，需要进一步对该技术进行优化设计，才能使之兼具三角控制网和自身的优势，解决传统地籍控制测量中的缺陷。
1、平面控制点的布设分析。在GPS测区中共存在两种模式，分别是网形和线状。网形测区至少需要三个已知的控制点，在测区的四个象限中，如果存在任意一个已知的控制点，此时，测区外缘与该已知某一控制点之间的距离应当控制在20km以内。线状测区同样需要三个一直控制点，但三个控制点需要分布在测区两端和中央，测区外缘与已知某一控制点之间的距离则控制在30km以内。
2、高程控制点的布设分析。高层控制点在网状测区中的分布标准为：方圆十公里内四个控制点，四个高程控制点即是四个已知的水平控制点，需要分布在测区东、南、西、北四个方向，当测绘精确度要求较高时，只需要加密四周高程控制点的密度即可，同时将待测点和已知控制点的距离控制在5km以内；高程控制点在线状测区内的布设标准为：测区两侧与中央布设至少4个控制点，如果测区范围过大，在测区方圆十公里内至少应当有一个已知的水平点。
结束语：
GPS技术的运用提升了地籍控制测量的精准度，并降低了人力测绘的劳动强度，它的使用也使的地籍控制测量工作更加的灵活简单。未来，还应当进一步对GPS技术进行优化，划分出专业用于土地测绘的技术。
参考文献：
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GPS控制测量 篇12
1 GPS定位系统的模式
GPS卫星定位系统可用于在任何时间, 以在世界任何地方进行高精度的三维坐标, 三维速度和时间信息等相对不间断地供应使得各种技术参数的的监测项目有待提高, 它在工作中的基本原理被主要用在这里。
1.1 GPS系统的构成
GPS卫星定位系统, 包括地面系统和太空监视系统GPS的设备定位系统主要分为两个部分, 即GPS地面监测系统和GPS太空监测系统, 在卫星接收设备的过程中用户必须装有一系列必要的措施。GPS用户必须拥有的相关物件有:GPS接收器, 相应的用户设备和数据处理软件。GPS接收器的主要功能是主接收器接收由GPS卫星发射出的各种信号, 它可以在被所接收的信号所探得, 而后对其精确的定位。在测量现场, 随着现代测量技术的不断深入, GPS在一定程度上呈体积小, 重量轻的形式发展, 在一定程度上便携式GPS定位设备和高精密的技术指标给相应的测量带来了极大的方便。
1.2 GPS工作原理
GPS卫星定位系统的工作原理就是利用距离交会方法来实现距离的长短位置监测, 通过一定的方法来实现检测系统所处的位置。如图l所示, 在位置O点需要测量接收发出信号的GPS接收机的, 在同一时间断会在不同的位设置的方向由GPS卫星进行发射相应的检测符号, 也就是导航信号, 通过一系列的数字和系统相对进行数据处理, 根据收到的数据计算时间可以由GPS接收机进行GPS卫星发来的信号来获得相应的距离d1, d2, D3, D4, 也通过在接收卫星时间和接受卫星的星历获取相对卫星位置 (三维坐标) 在该空间得到, 因此, 距离未知交点的方法求得相对卫星的三维坐标 (x, Y, Z) , 如图1示出, 其中, (X1, Y1, Z1) , (X2, Y2, Z2) , (X3, Y3, Z3) , (X4, Y4, Z4) 为在在直角坐标系中的时间的4颗卫星的坐标。
2 GPS在矿山控制地形中的优越性
在矿山的开发中, 地形的控制测量是一个十分重要的基本内容。在地形控制测量中, 应用GPS进行测量能避免传统的测量中对控制地形测量所带来的一系列的影响。比如在传统测量中由于季节的变化, 地形的影响都会给地形测量带来影响。而传统测量还存在着一些缺点, 诸如点和点之间需要通视、内作业和外作业的工作量大的缺点。在进行GPS测量中能有效的避免这些缺点, 在测量中GPS能进行精确度高的测量, 在进行测量中, 对GPS进行矿山控制地形的测量中, 使用起来更加方便, 而且GPS还具有测量的时间短和无需通视等优点逐渐应用到大地控制、铁路、和军事等多方面的控制中。在进行GPS的技术应用中, 也逐渐使用煤矿进行GPS的定位控制。在一系列的GPS的控制中, GPS通过实践取得的良好的成果, 对于传统的测量来比, 其精确度高、用时时间短、操作简便等具有绝对的优势。此项技术也可以广泛应用到煤矿和技术测绘等领域中。在应用矿山的控制地形的测绘中, 由于其场所空间位置的变动性, 在建立矿山地形的监测专业化的GPS中, GPS都取得了很好的实验效果。GPS在以后的矿山控制地形中会发挥越来越大的优越性。
3 实例分析
3.1 工程项目概况
在这项工程中勘探区域的范围是约10平方公里。测量中的大多数地区是山区, 搬运仪器很难进行行走, 测量的幅度是地面高程40米, 高度差为248米。控制
测量系统必须首先建立首级控制网。考虑到地形的相对复杂, 测量的时间比较紧, 地形起伏导致通视的难度和试验区便携式仪器行走困难等因素的影响, 所以决定地形控制措施使用GPS来进行实现。
3.2 在测量中对GPS测量中的技术设计
3.2.1 设计的依据
在进行测量中, 根据国家质量技术监督局发布的标准规范进行GPS测量的设计工作, 根据GPS50026-93“工程测量规范”, GB/T18314-2001“全球固定定位系统 (GPS) 测量规范”设计这款GPS测量技术。
3.2.2 设计的依据和网状
控制网共有28个百分点 (图2) , 其中的联测已知平地面控制点3 (1, 2, 3) , 高程控制点13 (CP01, CP02, CP09, CP10, CP14, CP15, CP18, CP20, CP21, CP22, CP23, CP24, CP25, CP26, CP27, CP28) , GPS拟合高程点15 (CP02, CP03, CP04, CP05, CP06, CP07, CP08, CP09, CP11, CP12, CP13, CP16, CP17, CP19, CP23, CP24) 。用3台GPS接收器进行观测, 网形布局设置成边与边的连接形式。
3.2.3 对精度的设计及观测计划
结合该测量项目的需求和测区地形的实际情况, 测量区首级控制网选择E级GPS网。。要求标准的GPS接收器的标称的精度误差为a≤20毫米, 误差系数为b≤10*10-6比例平均边长不到1公里, , 点允许误差可达±9毫米, 最弱边的相对误差要低于1/20000。
要根据GPS的几何图形强度和天气情况及工程需要等进行选择, 选择最佳的测量, 要求测量的卫星不少于4可, 要分布的均匀且GPS的卫星PDOP值要小于6, 并进行绘制编排作业调度表。
3.3 GPS的外业实施
在进行GPS的测量中, 进行选点埋石, 在进行GPS的选点时通常比较容易和方便, 在进行GPS选点时, 由于站点的要求不一定都要进行通视, 图形结构之间也相对比较灵活。在进行GPS测量时要考虑到GPS的特殊性, 同时考虑到后续的测量, 在进行选点测量时要考虑以下几个方面: (1) 在最佳的视线之间选择部位, 这样方便考虑到后续测量, 给未来的准备作好相应的工作; (2) 各地点高15°角以上不要存有障碍物, 在15度角以上存有障碍物会给测量造成一定的影响, 会直接阻挡或吸收接收的信号, 从而导致没有信号接收或接收信号的减弱; (3) 点位的选取要尽量避免高压电线, 高功率射频发射源的附近, 以便容易收到信号的不同程度的干扰, 从而避免电磁干扰信号; (4) 点位应选择在交通便利, 视野开阔的地段进行, 在交通便利的地段进行取点有易于保存, 使扩张观察和对未来的项目进行扩展提供一定的便利; (5) 选点结束后, 要对选点的位置做好标记, 并进行现场浇筑混凝土桩作为标石, 并对其并认真的进行记录。同时在测量的外业实施中要注意测量的观测方法和后续数据的处理。
4 总结
近年来, 我国的GPS测量技术快速发展。在GPS的发展中, 尤其是对矿区地形控制测量中的GPS的应用起到了相对满意的效果。在进行矿区地形控制测量中, GPS以其独有的优势得到了广泛的应用, 应用GPS技术能有效的解决原有的测量中存在的弊端。具有定位精度高、观测时间短等一系列的优点。在以后的应用中, GPS会在矿山地形控制中发挥更大的优越性。
参考文献
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