全球卫星定位系统(gps)测量在城市建设中应用

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1、全球卫星定位系统(GPS)测量在城市建设中应用　　摘要：GPS技术是当今信息社会发展最快的技术之一，GPS定位技术以其速度快、精度高、全天候，不受通视条件限制、费用省、操作简便等优良特性被广泛应用于控制测量中。本文主要通过实例探讨了GPS在城市建设中的应用情况。关键词：GPS；城市建设；应用GPStechnologyintoday’sinformationsocietyisoneofthefastestgrowingtechnology,GPStechnologywithitshighspeed,highprecision,all-weather,witho

2、utbeinglimitedbythevisibilityconditions,cost,simpleoperation,excellentcharacteristicssuchaswidelyusedinthecontrolsurvey.Mainlythroughexamples,thepaperdiscussestheapplicationofGPSinurbanconstruction.Keywords:GPS;Urbanconstruction;application中图分类号：P228.4文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)10G

3、PS全球定位系统，具有性能好，精度高，应用广的特点，是迄今最好的导航定位系统。由于空间技术与电子技术的发展，大地测量定位系统向空间技术发展，定位仪器越来越精度高、小型化、多功能，传统的大地网将逐步为空间定位技术所取代。GPS技术应用于测量有测点间无通视要求。选点方便，可以大量减少建造高标节省造标费用，可以全天观测，观测时间短，数据处理速度快，成果精度高等优点。由于GPS定位技术具有精度高、速度快、成本低的显著优点，因而在城市控制网与工程控制网的建立、更新与改造中得到了日益广泛的应用。一、GPS全球定位系统的建立1973年12月，美国国防部批准它的陆海空三军联

4、合研制GPS全球定位系统。自1974年以来，GPS计划经历了方案论证、系统论证、生产实验三个阶段，总投资超过200亿美元。整个系统分为卫星星座、地面控制和监测站、用户设备三大部分。1、GPS卫星星座10GPS卫星星座的基本参数是：卫星颗数为21+3（21颗工作卫星，3颗备用卫星），6个卫星轨道面，卫星高度为20，200km，轨道倾角为55°，卫星运行周期为11小时58分(12恒星时)，载波频率为1.575GHz和1.227GHz，卫星通过天顶时，卫星的可见时间为5小时，在地球表面上任何地点任何时刻，高度角15°以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达11颗卫

5、星。2、GPS地面监控系统GPS的地面监控系统，目前主要由分布在全球的5个地面站组成，其中包括卫星主控站、监测站和注入站。(1)主控站1个(科罗拉多)主要任务是：根据所有观测资料编算各卫星的星历、卫星钟差和大气层的修正参数，提供全球定位系统的时间基准，调整卫星运行姿态，启用备用卫星。(2)监测站5个(夏威夷、科罗拉多、阿松森群岛、迭哥伽西亚、卡瓦加兰)主要任务是：对GPS卫星进行连续观测，以采集数据和监测卫星的工作状况，经计算机初步处理后，将数据传输到主控站。(3)注入站3个(阿松森群岛、迭哥伽西亚、卡瓦加兰)主要任务是：在主控站的控制下，将主控站编算的卫星

6、星历、钟差、导航电文和其它控制指令等，注入到相应的卫星存储系统，并监测注入信息的正确性。3、GPS用户设备部分用户设备的主要任务是，接收GPS信号，以获取必要的定位信息及观测数据，经数据处理完成定位工作。10二、GPS定位测量的设计GPS定位测量与常规测量类似，在实际工作中也可划分为方案设计、外业实施及内业处理等三个阶段。1、GPS测量的技术设计GPS定位测量的技术设计是进行GPS定位的基本工作，它是依据国家有关规范及GPS网的用途和用户的要求对测量工作的网形、精度及基准等的具体设计。在GPS方案设计时，依据测量任务书提出的GPS网的精度、密度和经济指标，结

7、合规范规定，通过现场踏勘，具体确定各点间的连接方法，各点设站观测的次数、时段长短等布网观测方案。用于城市或工程的GPS控制网可参照1997年建设部发布的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》中关于GPS测量精度分级要求进行设计。在基准设计时，应充分考虑坐标系的转换问题。因为GPS测量采用的是WGS-84世界大地坐标系统，而我国采用的是北京-54或西安-80坐标系统，因此，为求定GPS点在地面坐标系的坐标，工程控制网应在地面坐标系中选定起算数据和联测2～3个原有地方控制点，用以坐标转换。2、GPS网的图形设计10常规测量中对控制网的图形设计是一项非常重要的工

8、作。而在GPS图形设计时，因其观测不要求通视，故有较