论gps全球定位系统的原理与在工程测量中的应用

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1、论GPS全球定位系统的原理与在工程测量中的应用系别：地质矿产系班级：71041学号：2010741姓名：范静华9目录前言31GPS简介31.1GPS的构成与定位原理31．2GPS测量的特点42GPS在工程测量中的应用52．1建立工程控制网52．2变形监测62．3区域差分网下的碎部测量与放样63GPS测量应注意的问题6结束语99论GPS全球定位系统的原理与在工程测量中的应用摘要：本文介绍了GPS的构成与定位原理以及其特点，阐述了其在具体工程测量中的运用，并对实际操作中的注意事项作了分析。关键词:GPS技术工程测量变形观测控制

2、网前言领域，随着全站仪的推广普及，传统的经纬仪、测距仪逐渐被取代。近年来，随着GPS测量技术的发展，测绘领域的作业方法更是发生了历史性的变革。GPS测量通过接收卫星发射的信号并进行数据处理，从而求定测量点的空间位置，以其全天候、自动化、高精度、高效益等显著特点赢得了广大测绘工作者的信赖，现已成功应用于工程测量、航空摄影测量、工程变形测量、资源调查等诸多领域。本文就GPS在工程测量应用状况谈几点体会。1GPS简介1.1GPS的构成与定位原理GPS(GlobalPosition9System，全球定位系统)是2O世纪7O年代由

3、美国国防部批准，陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。该系统空间部分包括24颗分布在6个轨道上的卫星，全球覆盖率高达98，卫星高度约20200km，运行速度为3800m／s。运行周期1lh58min，卫星轨道的倾角为55。。每颗卫星可覆盖全球38面积。卫星的分布，可保证在地球上的任何地点、任何时刻、在高度15。以上的天空同时能观察到4颗以上的卫星。卫星上有原子钟，且不断向地面发射两种频率的无线电波。GPS共由部分构成：(1)地面控制部分，由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的工作)、地面天线(在主控站的控制下

4、，向卫星注入导航电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成；(2)空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个轨道平面上；(3)用户装置部分，主要由GPS接收机和卫星天线组成。发表论文根据测距原理的不同，GPS的定位方式可分为伪距定位、载波相位测量定位和GPS差分定位，根据待定点点位的运动状况可分为静态定位和动态定位。1．2GPS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l×l0-6，在大于l000k

5、m的基线上可达l×l0-89。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20min左右，动态相对定位仅需几秒钟。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。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，一般不受天气的影响。2GPS

6、在工程测量中的应用2．1建立工程控制网工程控制网是工程建设、管理和维护的基础，其网型和精度要求与工程项目的性质、规模密切相关。一•般地，工程控制网覆盖面积小、点位密度大、精度要求高。用常规的方法，多采用边角网。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lI[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。应用GPS技术建立控制网，通常采用载波相位静态差分技术，以保证达到毫米级精度。应用CPS技术建立道路勘探、

7、施工控制刚和隧道工程控制网等具有显著的优势。道路勘探、施工控制网，具有横向很窄、纵向很长的特点。采用传统的三角锁、导线方案，多数需要分段实施，以避免误差积累过大。发表论文92．2变形监测变形监测丰要是监测像大桥、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。临测工作的特点是彼监测体的几何尺寸巨人，监测环境复杂，监测技术要求高。常规的监测技术是应用水准测量的方法，监测地基的沉降；应用三角测量(或角度交会)的方法，临测地基的位移和整体的倾斜。GPS技术在该领域有广泛的应用。2．3区域差分网下的碎部测量

8、与放样区域性GPS差分系统下的碎部测量与放样，是基于区域GPS差分网进行的。区域差分与RTK单基点载波相位差分的原理相似，不同的是区域差分的基准站往往多于1个，多基准站组成基准M，基准网提供各个基准站的差分信息，用户接收机根据自己的位置确定各基准站差分信息的权，按非等权平差后形成自己的差分改正数，实现差