淺談gps在控制測(cè)量中的應(yīng)用

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1、淺談GPS在控制測(cè)量中的應(yīng)用　　摘要：GPS技術(shù)在控制測(cè)量中的應(yīng)用越來越廣泛，本文結(jié)合實(shí)際闡述在實(shí)際工作中的網(wǎng)形布設(shè)，野外點(diǎn)位的選取注意事項(xiàng)，及外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)平差計(jì)算的具體實(shí)施方法，并結(jié)合實(shí)際提出提高GPS測(cè)量精度的方法。關(guān)鍵詞：GPS控制測(cè)量基線向量中圖分類號(hào)：P228文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A1．引言GPS是近年來迅速發(fā)展的一種新的高科技測(cè)量手段，它目前在測(cè)量行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，其中應(yīng)用較多的是控制測(cè)量。在傳統(tǒng)控制測(cè)量中應(yīng)用較多的是采用全站儀進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量。這種方法布設(shè)導(dǎo)線靈活，觀測(cè)精度較高，便于迅速開展工作。但是它受到地形、導(dǎo)線長(zhǎng)度、天氣、通視條件等諸多因素的影響，工作

2、效率受到很大程度的限制。GPS測(cè)量是全天候的，它不受地形起伏及通視條件的限制，有著測(cè)量距離遠(yuǎn)，控制范圍大，布網(wǎng)靈活，精度高的優(yōu)點(diǎn)。2.GPS控制網(wǎng)布設(shè)及點(diǎn)位選取6GPS控制網(wǎng)設(shè)計(jì)與施測(cè)的主要依據(jù)是GPS測(cè)量規(guī)范和項(xiàng)目測(cè)量任務(wù)書。在接到測(cè)量任務(wù)后，首先要搜集測(cè)區(qū)已有的地形資料、圖件資料以及已知點(diǎn)坐標(biāo)資料，并認(rèn)真進(jìn)行野外踏勘，了解測(cè)區(qū)的地形，氣候、交通等狀況，并在工作底圖上大致選取控制點(diǎn)位，進(jìn)行控制網(wǎng)的圖上布設(shè)。GPS控制網(wǎng)布網(wǎng)方式靈活，如右圖所示，主要有邊連式、點(diǎn)連式、網(wǎng)連式、混連式等。GPS網(wǎng)布設(shè)應(yīng)視其目的、要求的精度、衛(wèi)星狀況、接收機(jī)類型和數(shù)量、測(cè)區(qū)已有的資料、測(cè)區(qū)地

3、形和交通狀況以及作業(yè)效率綜合考慮，按照優(yōu)化設(shè)計(jì)原則進(jìn)行。不管采用哪一種布網(wǎng)方式，都應(yīng)該保證控制網(wǎng)中不存在自由基線，相鄰點(diǎn)最小距離可為平均距離的1/3～1/2；最大距離可為平均距離的2～3倍。且三角形中基線邊夾角不應(yīng)小于30度。3.GPS控制點(diǎn)位的選取根據(jù)圖上布設(shè)的控制網(wǎng)，在野外進(jìn)行GPS控制點(diǎn)的選取和埋設(shè)。為了便于埋設(shè)及觀測(cè)，GPS點(diǎn)應(yīng)選擇在視野開闊、交通便利、容易到達(dá)且宜于保存的地方。為達(dá)到良好的接收條件GPS點(diǎn)位選擇時(shí)應(yīng)該遠(yuǎn)離高大樹木，建筑物等的遮擋，保證衛(wèi)星高度角不小于15度，另外遠(yuǎn)離高壓線及微波塔等強(qiáng)電、磁場(chǎng)的干擾區(qū)，還要遠(yuǎn)離河流水面，以防止多路徑效應(yīng)產(chǎn)生的影響

4、。6盡管GPS網(wǎng)的觀測(cè)不需要考慮通視的問題，但是為了便于控制網(wǎng)的加密以及用經(jīng)典方法（全站儀導(dǎo)線）進(jìn)行擴(kuò)展，至少應(yīng)與網(wǎng)中另一點(diǎn)通視。在控制網(wǎng)中最好要有三個(gè)以上高精度國(guó)家級(jí)坐標(biāo)點(diǎn)，以便于GPS網(wǎng)基線的平差解算。選取好點(diǎn)位后，按照規(guī)范要求進(jìn)行埋石，控制點(diǎn)統(tǒng)一編號(hào)，并用紅油漆進(jìn)行標(biāo)記，畫出GPS控制點(diǎn)點(diǎn)之記，方便后續(xù)測(cè)量中點(diǎn)位的尋找。4.GPS觀測(cè)計(jì)劃的編制GPS網(wǎng)布設(shè)完畢后，，作業(yè)組必須根據(jù)測(cè)區(qū)的地形、交通狀況，控制網(wǎng)范圍的大小，GPS接收機(jī)的臺(tái)數(shù)等編制出較為詳細(xì)的GPS觀測(cè)調(diào)度表。詳細(xì)制定出各觀測(cè)時(shí)段每臺(tái)接收機(jī)的編號(hào)及其所對(duì)應(yīng)的控制點(diǎn)點(diǎn)名，以及各時(shí)段觀測(cè)完畢后，哪些儀器不動(dòng)

5、，哪些儀器需要遷站，便于提前安排車輛接送觀測(cè)人員，使GPS野外觀測(cè)能夠有序順利地進(jìn)行，提高工作效率。5．GPS野外數(shù)據(jù)采集GPS控制網(wǎng)布設(shè)好后，就可以進(jìn)行野外數(shù)據(jù)的采集了。在控制點(diǎn)上架設(shè)儀器，先精確整平對(duì)中，然后量取天線高，量取三次取平均值，并將點(diǎn)名，儀器號(hào)，天線高，觀測(cè)者等信息填入GPS野外觀測(cè)記簿。各測(cè)站間通過手機(jī)或?qū)χv機(jī)聯(lián)系，同時(shí)開機(jī)，并記下開機(jī)時(shí)間，填入GPS野外觀測(cè)記簿。6在觀測(cè)過程中，隨時(shí)注意有效衛(wèi)星顆數(shù)不得少于4顆。按照規(guī)范及控制網(wǎng)的等級(jí)來確定時(shí)段長(zhǎng)度，以保證測(cè)量精度能達(dá)到相應(yīng)等級(jí)精度要求。在確保各測(cè)站接收機(jī)同時(shí)滿足GPS測(cè)量規(guī)范相應(yīng)等級(jí)要求以后，同時(shí)關(guān)機(jī)

6、，按照GPS觀測(cè)計(jì)劃表進(jìn)行測(cè)站的遷移，遷站前要再次確認(rèn)GPS記錄是否填寫完整，以免遺漏。重復(fù)上述過程，直到整個(gè)控制網(wǎng)測(cè)量完畢。6．GPS網(wǎng)的平差解算及成果輸出野外數(shù)據(jù)采集完成后，回到室內(nèi)先將數(shù)據(jù)傳到電腦中，再應(yīng)該相應(yīng)的平差軟件再行GPS向量的平差解算。先進(jìn)行WGS-84下的無約束平差計(jì)算，根據(jù)各觀測(cè)點(diǎn)在WG-84坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)、各基線向量三個(gè)坐標(biāo)差觀測(cè)值的改正數(shù)、基線長(zhǎng)度、基線方位及有關(guān)的精度信息等，檢查GPS控制網(wǎng)本身的觀測(cè)精度是否符合相應(yīng)等級(jí)的精度要求，若存在超限的基線邊，則要通過剔除那些信號(hào)較差的衛(wèi)星或者時(shí)間段，來提高GPS控制網(wǎng)的精度，還可以排除部分不必要的

7、基線邊，無約束平差的基線向量改正數(shù)的絕對(duì)值，應(yīng)不超過相應(yīng)等級(jí)基線長(zhǎng)度中誤差的3倍。如果通過以上方法仍然不能滿足精度要求，則對(duì)這些超限時(shí)段進(jìn)行重測(cè)，直到精度滿足控制網(wǎng)等級(jí)精度的要求。6若通過無約束平差，基線向量精度滿足規(guī)范要求，則可進(jìn)入下一步，輸入已知點(diǎn)坐標(biāo)，進(jìn)行約束平差計(jì)算?？梢怨潭ㄆ矫婕案叱踢M(jìn)行三維約束平差計(jì)算，也可以只固定平面，進(jìn)行二維約束平差計(jì)算。約束平差結(jié)果達(dá)到相應(yīng)等級(jí)精度要求后，就可以進(jìn)行GPS平差報(bào)告的輸出，包括控制點(diǎn)三維坐標(biāo)，控制網(wǎng)示意圖，基線邊相對(duì)精度，基線向量的平差解算等內(nèi)容，可以直接生成WORD文檔，方便使用。7.結(jié)束