静态gps测量及数据处理研究

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1、静态GPS测量及数据处理研究摘要：GPS技术虽然开始应用，但在很多技术环节方面还很不成熟,处在摸索阶段。本文将结合我地区实际，通过试验和研究应用全面系统地GPS测量基层技术，主要研究内容包括以下几个方面:GPS定位原理，GPS静态定位在测量中的应用，布设GPS网，GPS静态的内业处理，GPS注意事项。主要论述GPS基本原理及静态测量应用。关键词：静态GPS；测量；数据处理；研究中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号：2095-2104(2012)近年来，全球定位系统(GPS)作为新一代的卫星导航定位系统，经过

2、二十多年的发展，已发展成为一种被广泛采用的系统，它的应用领域和应用前景已远远超出了该系统设计者当初的设想。目前，它在航空、航天、军事、交通、运输、资源勘探、通信、气象等几乎所有领域中，都被作为一项非常重要的技术手段和方法，用来进行导航、定时、定位、地球物理参数测泄和大气物理参数测处等。特别在交通和地形测量方面尤为突出。1GPS定位原理GPS(GlobalPositioningSystem)主要根据空中卫星发射的信号,确定空间卫星的轨道参数，计算出锁定的卫星在空间的瞬时坐标，然后将卫星看作为分布于空间的已知点，利

3、用GPS地面接收机，接收从某几颗（5颗或5颗以上）中国领土上一般全天候有5-6颗）卫星在空间运行轨道上同一瞬时发出的超高频无线电信号，再经过系统的处理，获得地面点至这几颗卫星的空间距离，用空间后方距离交会的方法，求得地面点的空间位置。GPS系统主要山三大部分组成：空间卫星部分、地面控制（监控站等）和用户设备部分（接收机等）。1.1GPS定位方法GPS定位的方法是有很多种，可以根据不同的需要用不同的定位方法。GPS定位方法可以依据不同的分类标准，一般采用定位时接收机的运动状态分类（单点定位和差分定位）。1.1.1

4、动态定位主机相对于固定坐标有明显运动，这样的定位就叫动态定位。动态定位分导航应用和工程精确测量。在实际测量应用屮导航就是我们要在所定位的区域里放线或沿预定航线到达目标。工程精度测量是耍釆集某个目标个时刻的位置和速度（误差在土30mm）o动态定位又分为Kinematic和Dynamic两类。其中常用KinematiCo1.1.2静态定位GPS静态测量，是利用测量型GPS接收机进行定位测量的一种。确定待定点确切的位置和方向（最好是观测固定坐标）。主要用于建立各种级别的控制网。进行GPS静态测量时，GPS接收机在整个

5、观测过程中的位置是静止，安置在基线端点上，，在数据处理时，将接收机位置作为一个不随时间的转变的介质，通过接收到的卫星数据的转变来求得未知点的坐标。在测量中，GPS静态测量的具体观测模式是多台（3台以上）接收机在不同的测站上进行静止同步观测，时间由40分钟到十几小时不等。其基本特点是，在GPS观测数据处理屮，待定点的坐标是个常量，没冇速度分量（精度能够达到土10mm）o1.2坐标系、基准和坐标系统测量的基本任务就是确定物体在空间中的位置、形态及其运动轨迹。対这些特征的描述都建立在某一个特定的空间和时间框架内。所谓

6、空间框架就是坐标系统，而时间框架就是时间系统。1.2.1坐标系统为了描述空间位置，而采用了不同的坐标系，如直角坐标系、极坐标系等。1.2.2基准基准是由空间位置而左义的点、线、面，在大地测量屮，基准是指用以描述地球形状的参考椭球的参数，如参考椭球的长短半轴，以及参考椭球在空间中的定位及定向，还有在描述这些位置时所采用的单位长度的定义。1.2.3坐标系转换与基准转换在GPS测量屮，经常要进行处标系转换与基准转换。所谓坐标系转换就是在不同的坐标表示形式间进行转换，基准转换是指在不同的参考基准间进行转换。在实际测量中

7、一般不用手动公式转换，所以手动公式转换请参照其他文献。1GPS静态定位在测量中的应用2.1GPS静态定位在测量中的应用GPS静态定位在测量中被广泛地用于大地测量、工程测量、地籍测量、物探测量等，在以上这些应用屮，其主要还是用于建立各种级别、不同用途的控制网。在这些方面，GPS技术已基木上取代了常规的测量方法，成为了主要手段。2.2GPS做静态的步骤、注意事项及特点2.2.1测前需要勘探和确定测量区域的地理位置、范I韦I、控制网的控制面积，控制网的等级、精度，控制网中的点位分布及点的数量。是否要提交结果，是否需耍

8、提交原始数据。测量时限耍求。对工程的经费耍求。2.2.2技术要求：要求技术人员数量（分几个测量小组、对特殊情况的应急等），收集资料，仪器要定期检验（要有权威机构开据的检验报告）,选点、埋点及需要的材料（一般埋置为比例1:1.5的梯形标石）。2.2.3测量屮要对测区的情况作一个详细的了解。对卫星状况要有预报（预报卫星状况，特别是PDOP值）。对于较多或较人障碍物的测站，需要评估障碍物对G