GPS测量技术的若干问题探讨.doc

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1、GPS测量技术的若干问题探讨摘要：随着测绘科学技术的发展,传统的测绘技术正在向现代化以立体为特征的测绘科学技术体系转变。整个测绘行业不论从技术上、设备上,还是效率上，都得到不同程度的提高。原来的测绘方法受时间、空间和通视条件的限制性，而GPS全球一卫星系统利用其独特的优势，达到全天候采集。GPS的岀现给工程测量领域带来了根本性的变革。关键词：GPS；测量技术；特点；精度中图分类号：0433.1文献标识码：A一、GPS测量技术的特点1•功能多、用途广GPS系统不仅可以用于测量、导航，还可以用于测速、测时。测速的精度可达0.1M/S,测时的速度可达儿十毫微秒。其应用领域不

2、断扩大。2.定位精度高大量的实验和工程应用表踢,用载波相位观测量进行静态相对定位,在小于50KM的基线上，相对定位精度可达1X1O—〜2X1O〜，而在100K旷500KM的基线上可达10~—10~。随着观测技术与数据处理方法的改善，可望在大于1000KM的距离上，相对定位精度达到或优于10-o在实时动态定位(RTK)和实时差分定位(RTD)方血，定位精度可达到厘米级和分米级，能满足各种工程测量的要求。2.实时定位利用全球定位系统进行导航,即可实时确定运动目标的三维位置和速度，可实时保障运动载体沿预定航线运行，亦可选择最佳路线。特别是对军事上动态目标的导航，具有十分重要

3、的意义。3.观测时间短冃前，利用经典的静态相对定位模式，观测20KM以内的基线所需观测时间，对于单频接收机在lh左右，对于双频接收机仅需15min一20inino采用实时动态定位模式，流动站初始化观测lmin—5min后，并可随时定位，每站观测仅需几秒钟。利用GPS技术建立控制网，可缩短观测时间，提高作业效益5•观测站之间无需通视经典测量技术需要保持良好的通视条件，又要保障测量控制网的良好图形结构。而GPS测量只要求测站15。以上的空I'可视野开阔，与卫星保持通视即可，并不需要观测站之间相互通视，因而不再需要建造觇标。这一优点即可大大减少测量工作的经费和时间（一般造标

4、费用约占总经费的30%-50%）o同时，也使选点工作变得非常灵活，完全可以根据工作的需要来确定点位，可通视也使用电位的选择变得更灵活，可省去经典测量中的传算点、过渡点的测量工作。不过也应指出，GPS测量虽然不要求观测站之间相互通视，但为了方便常规方法联测定需要。在布设GPS点时，应该保证至少一个方向通视。6.操作简便的GPS测量的口动化程度很高对于“智能型”接收机，在观测中测量员的主要任务只是安装并开关仪器、量取天线高、采集环境的气象数据、监视仪器的工作状态，而其他工作，如-卫星的捕获、跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。结束观测时,仅需关闭电源，收好接机，便完成野外数

5、据采集任务。如果在一个测站上需要做较长时间的连续观测，还可以实行无人值守的数据采集，通过网络或其他通讯方式，将所采集的观测数据传送到数据处理中心，实现全自动化的数据采集与处理。GPS用户接收机一般重量较轻，体积较小，携带和搬运都很方便。7.可提供全球统一的三维地心坐标经典大地测量将平曲和高程采用不同方法分别施测。GPS测量屮，在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测量观测站的人地高程。GPS测量的这一特点，不仅为研究大地水准面的形状和确定地面点的高程开辟了新途径，同时也为其在航空物探，航空摄影测量及精密导航中应用，提供了重要的高程数据。GPS定位是在全球统一的WGS

6、一84坐标系统中计算的，因此全球不同点的测量成果是相互关联的。8.全球全天候作业GPS卫星较多，且分布均匀，保证了全球地面被连续覆盖，使得在地球上任何地点，任何时候进行项观测工作，通常情况下，除雷雨天气不宜观测，一般不受天气状况的影响。因此，GPS定位技术的发展是对经典测量技术的一次重大突破。一方血，它是经典的测量理论与方法产牛了深刻的变革;另一方面，也进一步加强了测量学与其他学科之间的相互渗透，从而促进了测绘科学技术的现代化发展。二、提高GPS控制测量质量及精度的方法1•布网方案G卩S网应根据任务的要求、测区自然状况、交通条件进行设计，既要考虑近期建设的需要，又要考

7、虑城市长远规划的需要及1：500数字化测图，图根点加密的需要，本着确保测量精度、速度快、费用省的原则布设。（1）首先根据GPS网的等级确定其规范耍求的精度和密度。例如GPS四等平面控制网要求平均边长2km,边长相对误差限差为1/4.5万，故布设四等GPS网就要考虑边长在2km左右，精度要求：点位中误差绝对值不大于5cm,各边边长相对精度不低于1/4.5万。（2）布网设计屮要考虑III有控制点（有国家或城市测绘成果资料）及其标石的利用。特别是作为GPS网平差的约束点、校核点的利用和在网内的位置是否有利于平差精度的控制，如约朿点均匀地分布在四周有利于精度