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1、淺議GPS技術在工程施工測量中應用探究 摘要：GPS技術是當今信息社會發(fā)展最快的技術之一，GPS定位技術以其速度快,精度高,全天候,不受通視條件限制、費用省、操作簡便等優(yōu)良特性被廣泛應用于大地控制測量中。時至今日，可以說GPS定位技術已完全取代了用常規(guī)測角、測距手段建立大地控制網(wǎng)。本文論述了GPS的組成、基本原理、特點分析，同時結合它在測繪工程中作業(yè)的例子，通過對其數(shù)據(jù)進行精度分析，進而說明GPS在測量中得到了廣泛的應用。關鍵詞：GPS技術；工程測量；影響因素；應用分析中圖分類號：[TU198+.2]
2、文獻標識碼：A文章編號：一、GPS測量定位技術的基本原理GPS定位系統(tǒng)主要由空間衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控站及用戶設備三部分構成。1.空間衛(wèi)星星座由24顆衛(wèi)星均勻分布在6個軌道平面內，GPS衛(wèi)星用L波段的兩個無線電載波向使用者連續(xù)不斷地發(fā)送導航定位信號，信號中含有衛(wèi)星的位置坐標信息，使衛(wèi)星成為一個動態(tài)的已知點。在地球的任何地點、任何時刻，在高度角15°以上，平均可同時觀測到6顆衛(wèi)星，最多可達到9顆。62.地面監(jiān)控站主要由分布在全球的一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站組成。主控站收集各監(jiān)測站的觀測數(shù)據(jù)，計算各衛(wèi)星
3、的軌道參數(shù)、鐘差參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)傳送到注入站，再由注入站將主控站發(fā)來的導航信息數(shù)據(jù)注人到相應衛(wèi)星的存儲器中。3.用戶設備由GPS接收機、數(shù)據(jù)處理軟件及終端設備（如計算機）等組成。GPS接收機接受待測衛(wèi)星的信號，對信號進行一系列地處理，再通過相應軟件計算待測點的三維坐標。二、GPS測量系統(tǒng)的主要特點分析1.定位精度高。實踐證明，用載波相位觀測量進行靜態(tài)相對定位在小于50km的基線上可達1ppm；300～1500m工程精密定位中，平面位置誤差小于1mm（1h以上觀測）；實時動態(tài)定位（RTK）可達厘米級的
4、精度。2.觀測時間短。目前，20km以內靜態(tài)相對定位的時間僅需15～20min，快速靜態(tài)定位只需2min左右，實時動態(tài)定位每站觀測1～2s就可完成。3.測站間無需通視。這是GPS技術區(qū)別于常規(guī)測量的最大優(yōu)點，尤其是布設長大隧道施工控制網(wǎng)時，可省去大量的傳算點、過渡點的測量，大大減少測量作業(yè)時間和費用，同時也使選點布網(wǎng)變得非常靈活。64.操作簡便。GPS接收機自動化程度非常高，外業(yè)觀測時，測量人員的任務只是安置儀器、連接線纜、量取天線高、開關機及監(jiān)視儀器工作狀態(tài)，野外測量工作輕松愉快。5.全球全天候測量。
5、目前衛(wèi)星數(shù)已達30顆，正常情況下隨時都可以進行測量定位。除雷電、臺風天氣不宜觀測外，其它如陰天黑夜、起霧下雨均不影響，這一點也是常規(guī)測量所無法比擬的。三、影響GPS基線解算結果的幾個因素1.基線解算時所設定的起點坐標不準確起點坐標不準確，會導致基線出現(xiàn)尺度和方向上的偏差。2.衛(wèi)星的觀測時間太短，導致這些衛(wèi)星的整周未知數(shù)無法準確確定，當衛(wèi)星的觀測時間太短時，會導致與該衛(wèi)星有關的整周未知數(shù)無法準確確定，而對與基線解算來講，對于參與計算的衛(wèi)星，如果與其相關的整周未知數(shù)沒有準確確定的話，就將受到影響。3.整個觀
6、測時段里，有個別時間段里周跳太多，致使周跳修復不完善。4.觀測時段內，多路徑效應比較嚴重，觀測值的改正數(shù)普遍較大。5.流層或電離層折射影響過大。四、GPS技術工程測量中應用的方法1.準備工作（1）對待測區(qū)進行勘察，并收集相關資料。主要調查6當?shù)氐目刂泣c分布情況、交通情況、水文分布情況、植被情況、以及當?shù)氐娘L俗民情等。相關資料包括待測區(qū)的地形圖，各類控制點成果以及與之有關的地質、交通、氣象、通信等方面的資料。（2）擬定觀測計劃【1】設計精度。要求平均邊長小于1km，最弱邊相對誤差小于1/10000，GPS
7、接收機標稱精度的固定誤差a≤15mm，比例誤差系數(shù)?！?】編制GPS衛(wèi)星的可見性預報圖，選擇衛(wèi)星的幾何圖形強度。【3】選擇最佳的觀測時段。根據(jù)衛(wèi)星可見預報和天氣預報選擇最佳觀測時段，衛(wèi)星的幾何分布越好，定位精度就越高（3）選擇接收機型號并檢驗。一般小于20公里點位情況良好，宜采用單頻接收機，反之，選用雙頻接收機。接收機性能的檢驗主要有：一般檢驗，主要檢查接收機各部件及其附件是否完好，使用手冊等相關資料是否齊全等；通電檢驗，主要是檢驗接收機通電后有關信號燈、按鍵、顯示系統(tǒng)和儀表的工作情況；實測檢驗，主要檢
8、驗方法為標準基線檢驗、已知坐標邊長檢驗、零基線檢驗、相位中心偏移量檢驗。2.外業(yè)測量工作（1）合理選點【1】每點最好能與其中某一點通視。6【2】應選擇在上空開闊、視場內周圍障礙物的高度角小于15°，以免信號被遮擋或吸收，影響觀測質量?！?】要遠離大功率無線電發(fā)射源和高壓電線等，其距離應大于200m，以免電磁場對信號的干擾?！?】避免大面積水域對電磁波反射和吸收?！?】選擇交通方便的地方，以有利與其它觀測手段聯(lián)測。（2）埋設標志。GPS網(wǎng)點應
