试议gps在大地控制测量中应用

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1、试议GPS在大地控制测量中应用　　摘要：介绍了多功能卫星导航定位服务系统（GPS）的现状和主要功能提出了GPS在测量中应用范围、特点及优越性。关键词：全球定位系统GPS三维坐标控制测量大地测量GPSRTK；中图分类号：P228.4文献标识码：A文章编号：引言GPS技术简介全球定位系统（GPS）对我们的生活产生重大影响，在大地控制测量中的应用也十分广泛，GPS广泛的应用于国防、交通、资源勘测、休闲旅游、科学试验、水利工程等领域；GPS定位技术以其精度高、速度快、费用省、操作简便等优良特性被广泛应用于大地控制测量中。

2、可以说GPS定位技术已完全取代了用常规测角、测距手段建立大地控制网。8归纳起来大致可以将GPS网分为两大类：一类是全球或全国性的高精度GPS网，这类GPS网中相邻点的距离在数千公里至上万公里，其主要任务是作为全球高精度坐标框架或全国高精度坐标框架，为全球性地球动力学和空间科学方面的科学研究工作服务，或用以研究地区性的板块运动或地壳形变规律等问题；另一类是区域性的GPS网，包括城市或矿区GPS网，GPS工程网等，这类网中的相邻点间的距离为几公里至几十公里，其主要任务是直接为国民经济建设服务。1大地测量技术作为大地测

3、量的科研任务是研究地球的形状及其随时间的变化，因此建立全球覆盖的坐标系统一的高精度大地控制网是大地测量工作者多年来一直梦寐以求的。直到空间技术和射电天文技术高度发达，才得以建立跨洲际的全球大地网，但由于VLBI、SLR技术的设备昂贵且非常笨重，因此在全球也只有少数高精度大地点，直到GPS技术逐步完善的今天才使全球覆盖的高精度GPS网得以实现，从而建立起了高精度的（在1～2cm）全球统一的动态坐标框架，为大地测量的科学研究及相关地学研究打下了坚实的基础。作为我国高精度坐标框架的补充以及为满足国家建设的需要，在国家A

4、级网的基础上建立了国家B级网（又称国家高精度GPS网）。布测工作从上世纪90年代开始，经过几年努力完成外业工作，内业计算已基本完成。全网基本均匀布点，覆盖全国，共布测730个点左右。8新布成的国家A、B级网已成为我国现代大地测量和基础测绘的基本框架，将在国民经济建设中发挥越来越重要的作用。国家A、B级网以其特有的高精度把我国传统天文大地网进行了全面改善和加强，从而克服了传统天文大地网的精度不均匀，系统误差较大等传统测量手段不可避免的缺点。通过求定A、B级GPS网与天文大地网之间的转换参数，建立起了地心参考框架和我

5、国国家坐标的数学转换关系，从而使国家大地点的服务应用领域更宽广。利用A、B级GPS网的高精度三维大地坐标，并结合高精度水准联测，从而大大提高了确定我国大地水准面的精度，特别是克服我国西部大地水准面存在较大系统误差的缺陷。2GPS定位服务系统现状及主要功能2.1现状。目前国内外较有影响的多功能卫星导航定位服务系统有美国的连续运行参考站网系统（CORS），此系统目前有137个基准站，基准站间的平均距离为100~200km，覆盖整个美国大陆。该系统将通过互联网向美国及全球用户提供基准站坐标和观测资料，服务方式原则上是公

6、益性的；还有加拿大的主动控制网系统（ACS）、德国的卫星定位与导航服务计划、日本的GPS连续应变监测系统（COSMOS）以及俄罗斯接管的GLONASS卫星导航定位系统；我国的GPS卫星跟踪站和北斗一号、二号卫星组成的双星定位系统也已建成。2.2主要功能。8建立动态的参考框架，从而使服务系统有可能取代常规大地测量法而成为建立和维持坐标框架的主要手段。事后精密定位服务，可使用户用1台GPS接收机获得测站的精确坐标。主要应用于大地测量、精密工程测量和地球动力学研究。定时定位服务可用于低等级控制测量、工程测量及大比例尺测

7、图等。广域差分技术主要服务于地面车辆、船舶、飞机和中、小比例尺测图、资源调查、环境监测等。还有数据处理服务、监测电离层延迟和总电子含量、GPS气象监测和预报等功能。3GPS在测量中的应用3.1应用范围在测绘领域中主要应用于大地控制测量、GIS数据采集和更新以及地形地籍测量；在工程测量领域，GPS高精度静态定位布设精密控制网用于城市和矿区地面沉降监测，河堤、大坝变形监测，高层建筑变形监测，隧道贯通测量等精密工程；GPS实时动态定位技术（简称RTK），快速建立小范围控制网，加密测图控制点，测绘大比例尺地形图和用于施工

8、放样，同时对各种定位应用技术及误差的研究和高精度定位、定轨软件的开发应用，以及局域差分技术定位试验，均为当前GPS技术应用研究的几个方向。3.2应用特点3.2.1GPS卫星定位技术直接获取高精度的三维坐标，各点不存在逐点推算和误差积累，无需过度点，因而具有设计、布点和定位操作灵活、高精度、多用途等以及在降低劳动强度、高效自动化等方面有着常规测量无法比拟的优势。83.2.2