gps技術(shù)在地形測量中應(yīng)用探究

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1、GPS技術(shù)在地形測量中應(yīng)用探究　　摘要：隨著GPS技術(shù)的進(jìn)一步成熟，GPS系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于民用領(lǐng)域，日益發(fā)揮了其卓越的技術(shù)優(yōu)勢。文章主要闡述了GPS技術(shù)內(nèi)容及功能，以及數(shù)字化地形測量的方法，并結(jié)合工程實(shí)踐，針對GPS技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；地形測量；功能；方法中圖分類號：TU198+.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：隨著市政規(guī)劃和工程建設(shè)的需要，地形測量的重要性日益提高，并受到了廣泛的關(guān)注和重視，近兩年來相關(guān)測繪技術(shù)的發(fā)展并先后應(yīng)用于地形測量也為地形測量的準(zhǔn)確性和科學(xué)性提供了保障，在此基礎(chǔ)上開展GPS技術(shù)數(shù)字化地形測量應(yīng)用研究對地形

2、測量有著重要的意義。一、GPS技術(shù)內(nèi)容及功能GPS系統(tǒng)包括以下三個(gè)部分：空間部分---GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分—-地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分—-GPS信號接收機(jī)?？臻g衛(wèi)星系統(tǒng)由均勻分布在地球6個(gè)軌道平面上的2顆高軌道工作衛(wèi)星構(gòu)成，衛(wèi)星每28小時(shí)沿近圓形軌道繞地球一周，由星載高精度原子鐘控制無線電發(fā)射機(jī)在“低噪聲窗口”四周發(fā)射L1、L2兩種載波，向全球的用戶接收系統(tǒng)連續(xù)地播發(fā)GPS導(dǎo)航信號。地面監(jiān)控系統(tǒng)由均勻分布在美國本土和三大洋的美軍基地上的5個(gè)監(jiān)測站、1個(gè)主控站和3個(gè)注入站構(gòu)成。該系統(tǒng)的主要功能是：1）監(jiān)控站用GPS接收系統(tǒng)測量每顆衛(wèi)星的偽距和距離差

3、，采集氣象數(shù)據(jù)，并將觀測數(shù)據(jù)傳送給主控點(diǎn)主控站接收各監(jiān)測站的GPS衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星工作狀態(tài)數(shù)、各監(jiān)測站和注入自身的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，及時(shí)編算每顆衛(wèi)星的導(dǎo)航電文并傳送給注入站；2）控制和協(xié)調(diào)監(jiān)測站間，注入時(shí)間的工作，檢驗(yàn)注入衛(wèi)星的導(dǎo)航電文是否正確以及衛(wèi)星是否將導(dǎo)航電文發(fā)給了GPS用戶系統(tǒng)；診斷衛(wèi)星工作狀態(tài)，改變偏離軌道的衛(wèi)星位置及姿態(tài)，調(diào)整備用衛(wèi)星取代失效衛(wèi)星。注入站接受主控站送達(dá)的各衛(wèi)星導(dǎo)航電文并將之注入飛越其上空的每顆衛(wèi)星用戶接收系統(tǒng)主要由以無線電傳感和計(jì)算機(jī)技術(shù)支撐的GPS衛(wèi)星接收機(jī)和GPS數(shù)據(jù)處理軟件構(gòu)成。二、數(shù)字化地形測量的方法數(shù)字化地形測量是工程施

4、工與規(guī)劃的基礎(chǔ)，同時(shí)由于數(shù)字化地形測量需要較高的準(zhǔn)確性和精確性，因而需要良好的組織具體來說主要包括：2.1測量工序地形測量的工序主要分為兩個(gè)環(huán)節(jié)：8一是控制測量與計(jì)算機(jī)輔助平差計(jì)算；二是碎部數(shù)據(jù)采集與軟件編圖成圖。兩個(gè)環(huán)節(jié)間以數(shù)據(jù)傳輸為紐帶，即可平行施工又可順序施工，與傳統(tǒng)地形測量相比，減少了大量的中間生產(chǎn)環(huán)節(jié)。2.2測量方案數(shù)字化地形測量項(xiàng)目的作業(yè)方案根據(jù)儀器設(shè)備條件確定儀器設(shè)備條件不同，作業(yè)方案變化各異，一般可選用靜態(tài)GPS網(wǎng)作基本控制，動態(tài)作加密控制，支導(dǎo)線補(bǔ)充測站點(diǎn)，動態(tài)碎部數(shù)據(jù)采集，進(jìn)而計(jì)算機(jī)軟件機(jī)助成圖的作業(yè)方案。一定條件下，大比例尺數(shù)字化地形

5、測量可以一次性全面布網(wǎng)至測站點(diǎn)，并且可以直接先測圖而不受先控制后測圖逐級加密等測量原則的約束。2.3測量方法在生產(chǎn)工序上，數(shù)字化地形測量不一定要遵守先控制、后測圖的原則，控制測量、碎部測圖可以同時(shí)進(jìn)行，甚至可以是先測圖后控制，只是后者需將碎部成圖以控制點(diǎn)為基準(zhǔn)借助成圖軟件進(jìn)行測站糾正。在控制點(diǎn)點(diǎn)之記的制作上，數(shù)字化地形測量不一定要將其作為一個(gè)專門工作來進(jìn)行，可依據(jù)最終成圖編繪點(diǎn)之記。碎部測圖在數(shù)字化地形測量中只是一個(gè)數(shù)據(jù)采集的過程，成圖的大量工作已從外業(yè)轉(zhuǎn)移到了內(nèi)業(yè)，目前，碎部成圖作業(yè)方法較多，因人而異。3GPS技術(shù)在地形測量相關(guān)技術(shù)中的應(yīng)用8某地形測量工

6、程，屬于丘陵地形，平均海拔180m。測區(qū)居民地分布零散，村與村之間只有鄉(xiāng)村路相連，交通不便，給測繪工作帶來了一定的難度。本工程主要測量任務(wù)有：①布設(shè)C級GPS點(diǎn)16個(gè)，控制面積約70km2；②測繪1：2000地形圖60km2；③布設(shè)施測三等水準(zhǔn)網(wǎng)。3．1技術(shù)指標(biāo)這次施工選用Trimble系列雙頻GPS接收機(jī)進(jìn)行觀測，接收機(jī)標(biāo)稱精度為5mm±1×10-6mm。外業(yè)觀測技術(shù)指標(biāo)見表1。表13.2外業(yè)觀測方法用6臺GPS接收機(jī)進(jìn)行同步觀測，GPS網(wǎng)外業(yè)觀測由西向東以邊連接方式構(gòu)網(wǎng)觀測。接收機(jī)的天線利用腳架安置在標(biāo)志中心的垂線方向上，用測前經(jīng)過檢驗(yàn)、校正的光學(xué)對點(diǎn)

7、器進(jìn)行對中、整平，中誤差小于3mm。天線量高使用特制的測高尺，測前測后各量1次，取位至0.001m，取其中數(shù)分別記錄到外業(yè)記錄手簿上。觀測完后構(gòu)成GPS基線向量網(wǎng)，網(wǎng)中幾何圖形基本是三角形，各測站數(shù)據(jù)剔除率小于10%，外業(yè)觀測數(shù)據(jù)良好。3.3內(nèi)業(yè)解算3.3.1數(shù)據(jù)處理外業(yè)數(shù)據(jù)處理使用美國Tnmble公司出版的TG01.6商業(yè)軟件包。外業(yè)當(dāng)天的數(shù)據(jù)采集8后即傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，并將外業(yè)記錄的天線高度輸入計(jì)算機(jī)，然后使用多基線批處理程序進(jìn)行自動數(shù)據(jù)處理，同時(shí)這也是對外業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的檢驗(yàn)。根據(jù)計(jì)算機(jī)自動處理后輸出的基線質(zhì)量摘要，檢查基線方差比、中誤差、周跳數(shù)和測站數(shù)據(jù)剔

8、除率等。GPS網(wǎng)觀測采用邊連接方式，基線長度一般都小于10km，使