gps在工程勘測中的應(yīng)用

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1、GPS在工程勘測中的應(yīng)用摘要：GPS測量是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜、要求嚴(yán)格、耗費(fèi)較大的工作。本文結(jié)合GPS工作原理及特點(diǎn)，?探討了GPS工程勘測技術(shù)在建立工測水準(zhǔn)控制網(wǎng)中的方法和要求。關(guān)鍵詞：GPS??工程勘測??數(shù)據(jù)處理????????0?引言????????全球定位系統(tǒng)（Global?Positioning?System-GPS）衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展，使測繪科學(xué)發(fā)生了巨大的變革，長期以來用測角、測距、測水準(zhǔn)為主體的常規(guī)地面定位技術(shù)，正在逐步被以一次性確定三維坐標(biāo)的、高速度、高效率、高精度的GPS技術(shù)所代替。GPS定位技術(shù)的高度自動化和所達(dá)到的定

2、位精度及其潛力使廣大測量工作者產(chǎn)生了極大的興趣。隨著GPS定位技術(shù)的出現(xiàn)和不斷發(fā)展完善，使測繪定位技術(shù)發(fā)生了革命性的變革，為測繪工作提供了嶄新的技術(shù)手段和方法。GPS控制網(wǎng)不僅具有很高的平面精度，同時(shí)也為用戶提供了比較準(zhǔn)確的高程數(shù)據(jù)。GPS測量是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜、要求嚴(yán)格、耗費(fèi)較大的工作，對這項(xiàng)工作總的原則是，在滿足用戶要求的情況下，盡可能地減少經(jīng)費(fèi)、時(shí)間、和人力的消耗。因此，對其各階段的工作都要精心設(shè)計(jì)和實(shí)施。????????1?GPS控制測量????????GPS控制測量工作與經(jīng)典大地測量工作相類似，按其性質(zhì)可分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩大部分。其

3、中：外業(yè)工作主要包括選點(diǎn)(即觀測站址的選擇)、建立觀測標(biāo)志、野外觀測作業(yè)以及成果質(zhì)量檢核等；內(nèi)業(yè)工作主要包括GPS測量的技術(shù)設(shè)計(jì)、測后數(shù)據(jù)處理以及技術(shù)總結(jié)等。如果按照GPS測量實(shí)施的工作程序，則大體可分為這樣幾個(gè)階段：技術(shù)設(shè)計(jì)；選點(diǎn)與建立標(biāo)志；外業(yè)觀測；成果檢核與處理。????????1.1?作業(yè)方法：采用兩臺（或兩臺以上）接收機(jī)，分別安置在一條（或數(shù)條）基線的端點(diǎn)，根據(jù)基線長度和要求的精度，按GPS測量系統(tǒng)外業(yè)的要求同步觀測四顆以上的衛(wèi)星數(shù)時(shí)段，時(shí)段長度根據(jù)測量等級確定。????????1.2?定位精度：基線測量的精度可達(dá)±（5mm＋

4、1ppm×D），D為基線長度，以公里計(jì)。????????1.3?作業(yè)要求：采取這種作業(yè)模式所觀測的獨(dú)立基線邊，應(yīng)構(gòu)成閉合圖形（如三角形、多邊形），以利于觀測成果的檢核，增強(qiáng)網(wǎng)的強(qiáng)度，提高成果的可靠性和精確性。????????1.4?適用范圍：建立國家大地控制網(wǎng)（二等或二等以下）；建立精密工程控制網(wǎng)，如橋梁測量、隧道測量等；建立各種加密控制網(wǎng)，如城市測量、工程點(diǎn)測量、道路測量、勘界測量等；觀測中至少跟蹤四顆衛(wèi)星，同時(shí)基線邊一般不要超過15km。????????1.5?注意事項(xiàng)：所有已觀測基線應(yīng)組成一系列封閉圖形，已利于外業(yè)檢核，提高成果可

5、靠度。????????2?控制測量布網(wǎng)方案????????2.1?選點(diǎn)。由于GPS測量觀測站之間不一定要求相互通視，而且網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)也比較靈活，所以選點(diǎn)工作比常規(guī)控制測量的選點(diǎn)簡便。但由于點(diǎn)位的選擇對于保證觀測工作的順利進(jìn)行并保證測量結(jié)果的可靠性有著重要的意義，所以在選點(diǎn)工作開始前，除收集和了解有關(guān)測區(qū)的地理情況和原有測量控制點(diǎn)分布及標(biāo)架、標(biāo)型、標(biāo)石完好情況，決定其適宜的點(diǎn)位外，選點(diǎn)工作還應(yīng)遵守以下原則：①點(diǎn)位應(yīng)設(shè)在易于安裝接收設(shè)備、視野開闊的較高點(diǎn)上。②點(diǎn)位目標(biāo)要顯著，視場周圍15以上不應(yīng)有障礙物，以減小GPS信號被遮擋或被障礙物吸收

6、。③點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源，其距離不小于200m；遠(yuǎn)離高壓輸電線和微波無線電信號傳送綬道，其距離不得小于50m，以避免電磁場對GPS信號的干擾。④點(diǎn)位附近不應(yīng)有大面積水域或不應(yīng)有強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體，以減弱多路徑效應(yīng)的影響。⑤點(diǎn)位交通方便有利于其他手段擴(kuò)展與聯(lián)測的地方。⑥地面基礎(chǔ)穩(wěn)定，易于點(diǎn)的保存。⑦當(dāng)所選點(diǎn)位需要進(jìn)行水準(zhǔn)聯(lián)測時(shí)，選點(diǎn)人員應(yīng)實(shí)地踏勘水準(zhǔn)路線。根據(jù)以上原則選擇了包括測區(qū)且分布較均勻的7個(gè)GPS點(diǎn)，之后埋設(shè)具有中心標(biāo)志的標(biāo)石，以精確標(biāo)志點(diǎn)位，點(diǎn)的標(biāo)石和標(biāo)志必須穩(wěn)定、堅(jiān)固以利長久保存和利用。????????2.2?

7、觀測記錄。在外業(yè)觀測工作中，所有信息資料均須妥善記錄。記錄形式主要觀測記錄和測量手簿。測量手簿是在接收機(jī)啟動前及觀測過程中，由觀測者隨時(shí)填寫的。應(yīng)記載觀測過程中發(fā)生的重要問題，問題出現(xiàn)的時(shí)間及其處理方式等。必須認(rèn)真、及時(shí)填寫，堅(jiān)決杜絕事后補(bǔ)記或追記。外業(yè)觀測中存儲介質(zhì)上的數(shù)據(jù)文件應(yīng)及時(shí)拷貝一式兩份，分別保存在專人保管的防水、防靜電的資料箱內(nèi)。存儲介質(zhì)的外面，適當(dāng)處應(yīng)貼制標(biāo)簽，注明文件名、網(wǎng)區(qū)名、點(diǎn)名、時(shí)段名、采集日期、測量手簿編號等。接收機(jī)內(nèi)存數(shù)據(jù)文件在轉(zhuǎn)錄到外存介質(zhì)上時(shí)，不得進(jìn)行任何剔除或刪改，不得凋用任何對數(shù)據(jù)實(shí)施重新加工組合的操作

8、指令。具體要求如下：①衛(wèi)星截止高度角為15°；②有效觀測衛(wèi)星個(gè)數(shù)必須超過4個(gè)；③采樣間隔為5秒；④時(shí)段長度必須大于45分鐘；⑤幾何精度因子（PDOP）必須小于10，（實(shí)際觀測數(shù)為PDOP≤4）；(6)儀器天