GPS在工程勘测中的应用与探讨 .doc

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1、GPS在工程勘测中的应用与探讨摘要：GPS测量是一项技术复杂、要求严格、耗费较大的工作。本文结合GPS工作原理及特点，探讨了GPS工程勘测技术在建立工测水准控制网中的方法和要求。关键词：GPS工程勘测数据处理0引言全球定位系统（GlobalPositioningSystem-GPS）卫星定位技术的发展，使测绘科学发生了巨大的变革，长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度的GPS技术所代替。GPS定位技术的高度自动化和所达到的定位精度及其潜力使广大测量工作者产生了极大的兴趣

2、。随着GPS定位技术的出现和不断发展完善，使测绘定位技术发生了革命性的变革，为测绘工作提供了崭新的技术手段和方法。GPS控制网不仅具有很高的平面精度，同时也为用户提供了比较准确的高程数据。GPS测量是一项技术复杂、要求严格、耗费较大的工作，对这项工作总的原则是，在满足用户要求的情况下，尽可能地减少经费、时间、和人力的消耗。因此，对其各阶段的工作都要精心设计和实施。1GPS控制测量GPS控制测量工作与经典大地测量工作相类似，按其性质可分为外业和内业两大部分。其中：外业工作主要包括选点(即观测站址的选择)、建立观测标志、野外观测作业以及成果质量

3、检核等；内业工作主要包括GPS测量的技术设计、测后数据处理以及技术总结等。如果按照GPS测量实施的工作程序，则大体可分为这样几个阶段：技术设计；选点与建立标志；外业观测；成果检核与处理。1.1作业方法：采用两台（或两台以上）接收机，分别安置在一条（或数条）基线的端点，根据基线长度和要求的精度，按GPS测量系统外业的要求同步观测四颗以上的卫星数时段，时段长度根据测量等级确定。1.2定位精度：基线测量的精度可达±（5mm＋1ppm×D），D为基线长度，以公里计。1.3作业要求：采取这种作业模式所观测的独立基线边，应构成闭合图形（如三角形、多边形

4、），以利于观测成果的检核，增强网的强度，提高成果的可靠性和精确性。1.4适用范围：建立国家大地控制网（二等或二等以下）；建立精密工程控制网，如桥梁测量、隧道测量等；建立各种加密控制网，如城市测量、工程点测量、道路测量、勘界测量等；观测中至少跟踪四颗卫星，同时基线边一般不要超过15km。1.5注意事项：所有已观测基线应组成一系列封闭图形，已利于外业检核，提高成果可靠度。2控制测量布网方案2.1选点。由于GPS测量观测站之间不一定要求相互通视，而且网的图形结构也比较灵活，所以选点工作比常规控制测量的选点简便。但由于点位的选择对于保证观测工作的顺

5、利进行并保证测量结果的可靠性有着重要的意义，所以在选点工作开始前，除收集和了解有关测区的地理情况和原有测量控制点分布及标架、标型、标石完好情况，决定其适宜的点位外，选点工作还应遵守以下原则：①3点位应设在易于安装接收设备、视野开阔的较高点上。②点位目标要显著，视场周围15以上不应有障碍物，以减小GPS信号被遮挡或被障碍物吸收。③点位应远离大功率无线电发射源，其距离不小于200m；远离高压输电线和微波无线电信号传送绶道，其距离不得小于50m，以避免电磁场对GPS信号的干扰。④点位附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，以减弱多

6、路径效应的影响。⑤点位交通方便有利于其他手段扩展与联测的地方。⑥地面基础稳定，易于点的保存。⑦当所选点位需要进行水准联测时，选点人员应实地踏勘水准路线。根据以上原则选择了包括测区且分布较均匀的7个GPS点，之后埋设具有中心标志的标石，以精确标志点位，点的标石和标志必须稳定、坚固以利长久保存和利用。2.2观测记录。在外业观测工作中，所有信息资料均须妥善记录。记录形式主要观测记录和测量手簿。测量手簿是在接收机启动前及观测过程中，由观测者随时填写的。应记载观测过程中发生的重要问题，问题出现的时间及其处理方式等。必须认真、及时填写，坚决杜绝事后补记

7、或追记。外业观测中存储介质上的数据文件应及时拷贝一式两份，分别保存在专人保管的防水、防静电的资料箱内。存储介质的外面，适当处应贴制标签，注明文件名、网区名、点名、时段名、采集日期、测量手簿编号等。接收机内存数据文件在转录到外存介质上时，不得进行任何剔除或删改，不得凋用任何对数据实施重新加工组合的操作指令。具体要求如下：①卫星截止高度角为15°；②有效观测卫星个数必须超过4个；③采样间隔为5秒；④时段长度必须大于45分钟；⑤几何精度因子（PDOP）必须小于10，（实际观测数为PDOP≤4）；(6)仪器天线高从三个方位量测三次取平均值。3GPS

8、数据处理GPS接收机采集记录的接收机天线至卫星伪距、载波相位和卫星星历等数据必须通过GPS数据处理才能得到最终的测量定位成果。3.1数据传输。GPS接收机采集的数据记录在接收机的