gps在公路工程控制测量中的应用论文

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1、GPS在公路工程控制测量中的应用论文摘要：GPS（GlobalPositioningSystem)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一、概述GPS全球定位系统（GlobalPositioningSystem)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

2、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。1.1GPS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。1.1.1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.freelble）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

3、的PCMCIA数据存储卡;测量精度：静态测量5mm+lppmRTK测量10mm十1ppm（平面）20mm十1ppm(高程）这些技术指标充分的满足了控制测量的精度要求。1.2GPS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)

4、，其数学式为：SAP2=(Xp-XA)2+(Yp-YA)2+(Zp+ZA)2SBP2=(Xp-XB)2+(Yp-YB)2+(Zp+ZB)2SCP2=(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：m+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

5、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

6、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。三、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4

7、8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。3.1国道310线郑汴高速连接线控制测量3.1.1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

8、门前，b1（X=3852808.6230，Y=527915.259