0
首頁 精品范文 gps技術

gps技術

時間:2022-07-21 13:01:09

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇gps技術,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

gps技術

第1篇

關鍵詞:RTK;動態測量;優劣性

引言

隨著全球定位系統(gps技術的快速發展,RTK(Real Time Kinematic)測量技術也日益成熟,RTK測量技術逐步在測繪中得到應用。RTK測量技術因其精度高、實時性和高效性,使得其在城市測繪中的應用越來越廣。實時動態測量技術,這是一種新的常用的GPS測量方法,是以載波相位觀測量為根據地實時差分GPS測量技術,以前的靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度,而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,是GPS技術發展中的一個新的突破,具有定點速度快,誤差不積累,節省人力,作業效率高等特點,廣泛應用于工程測量,地形測圖以及圖根控制等測繪領域。雖然RTK定位的測量精度可達厘米級,并且置信度可以達到99.9%,但RTK畢竟與靜態測量或快速靜態測量不同,RTK需要通過初始化過程在野外實時計算出整周未知數。由于初始化過程中存在各種誤差,例如數據鏈傳輸過程中外界環境電磁波影響產生的誤差甚至錯誤,實際觀測中有可能會導致整周未知數雖然求解出來了,但求解答結果不可靠或不正確,因此,和GPS靜態測量相比,RTK測量更容易出錯,必須通過對RTK測量成果進行質量控制,才能確保觀測到成果精確可靠。

1. GPS動態測量技術的工作原理

GPS動態測量技術(RTK)的基本工作原理可分為兩部分闡述。

1.1實時載波相位差分

眾所周知,我們在進行GPS定位時,會受到各種各樣的因素的影響,為了得到更精確的數據消除誤差源,必須將兩臺以上的GPS接收機同步工作,GPS靜態測量是將各個接收機獨立工作觀測,并使用處理軟件進行差分解算。在RTK測量單方面來說,仍然是差分解算,但這是實時的差分計算。所以說,兩臺接收機(一臺流動站,一臺基準站)都在觀測衛星數據,同時,基準站也通過接收機發射電臺,把所接收到的載波相位信號或載波相位差分改正信號發射出去;那么,流動站同時接收衛星信號和電臺接收機準站的電臺信號;在這兩信號的基礎上,流動站的固化軟件便可以實現差分計算,從而可以精確地定出基準站與流動站的空間相對位置關系。

1.2 坐標轉換

空間相對位置關系不是我們要的最終值,因此還有一步工作就是把空間相對位置關系納入我們需要的坐標系中。GPS直接反映的是WGS-84坐標,而我們平時用的則是北京54坐標系或西安80坐標系,所以要通過坐標轉換把GPS的觀測成果變成我們需要的坐標。這個工作有多種模型可以實現,我們的軟件采用的是平面與高程分開轉換,平面坐標變轉換采用先將GPS測得成果投影成平面坐標,在用已知控制點計算二維相似變換的四參數,高程則采用平面擬合或二次曲面擬合模型,利用已知水準點計算出該測區的待測點的高程異常,從而求出他們的高程。

2. RTK 測量技術的優越性

GPS 動態定位技術(RTK)是否能順利進行測量作業,其關鍵因素是無線電數據鏈電臺的本身性能、環境無線電的干擾情況、設備的架設、參考站的選址、發射天線的類型等等有著直接的關系。用GPS動態定位技術在測量方面的優點主要有以下幾點。

2.1 定位id精度高,數據安全可靠,無誤差積累。跟全站儀等儀器不通,全站儀在經多次搬站后,會存在誤差累積的狀況,搬的次數越多,累積誤差就越大,而RTK就沒有,只要工作條件滿足RTK的基本要求,且在作業半徑范圍內,RTK的精度不會發生變化,平面和高程的精度都能達到厘米級。

2.2 作業高效、方便快捷。在一般作業的地形形勢下,RTK作業半徑為10KM左右,大大的減少了設點需求和測量儀器的搬遷次數,且操作人員少,只需一人,坐標生成速度快,勞動強度低,成本低,效率高。

2.3 操作簡單,容易方便,處理數據能力強。只需進行簡單的參數設置,移動站便可邊走邊測得坐標或進行工程放樣。數據處理、轉換、輸入、輸出和儲存能力強,并能方便、迅速地與全站儀、計算機等進行數據通信。

2.4不受傳統測量通視條件的限制,RTK技術對兩點間的光學通視沒有要求,只要求滿足對天基本通視和電磁波通視,所以,跟傳統的測量比,RTK技術所受的外界條件的影響和限制相對來說要小很多,傳統測量因地形復雜、地物障礙等因素不能正常通視地區,對RTK來說,只要能滿足其基本工作條件,它都能進行作業。

2.5自動化、集成化程度高,測繪功能強大。RTK能使用各種測繪的內、外作業,流動站利用軟件控制系統,不用人工去操作就可自動實現多種測繪功能,大大減少了輔助測量工作,降低人為誤差,確保作業精度。

3. RTK測量技術存在的不足

RTK測量技術目前已經成為測量界最常用的工具。但是它并不是能勝任所有的測量工作,它也有很多的局限性,影響GPS動態測量技術主要有如下幾個方面:

3.1 高程異常問題

RTK作業模式對高程的轉換要求必須精確。但是我國現有的高程異常圖存在誤差,尤其是在山區,誤差更大,甚至在有些地區還沒有。這就加大了GPS大地高程轉換至海拔高程工作的困難,精度也變得不均勻。

3.2 數據鏈傳輸過程中的干擾

數據鏈傳輸過程中會受到障礙物和高頻信號源的干擾,在山區和城市樓房密集區數據鏈傳輸信號常會受到限制,使得信號在傳輸過程中大大衰減,嚴重影響到作業的半徑和作業的精度。

3.3多路徑效應的問題

多路徑效應是RTK定位測量誤差中最嚴重的一種誤差,在一般的情況下,多路徑誤差可達在1~5cm,而且多路徑誤差的大小會發生周期變化,一般以5~20min為周期。同時多路徑效應的問題也是GPS靜態技術所面臨的問題。

3.4檢測環境的影響

在中午電離層的干擾大,共用衛星數較少,GPS常會出現連接不到所需衛星的情況,故導致長時間不能初始化,有時還會直接導致不能進行初始化,進而不能進行動態測量。另外,RTK信號還受其他干擾源的影響,如電視臺、反射物、無線電發射站、微波站、高壓線等。

3.5受衛星狀況限制

在沒有足夠的衛星數的情況下,會影響RTK的初始化完成,在城市高樓密布區、高山峽谷的深處、密集森林區衛星信號會長時間被遮擋,嚴重影響到一天在中可作業時間,且還會導致失鎖現象。RTK測量還與數據鏈的性能及衛星的分布有關,并且測量的結果為獨立觀測值,缺乏兼容性和檢驗。

3.6初始化的時間

初始化是RTK系統能不能進行實時準確定位的最關鍵一步,在林區、山區及城市樓房密集區等地作業時,會有較多的GPS衛星信號被阻擋,故易引起衛星失鎖參考站的數據信號發生中斷,初始化的時間較長,有時還需要重新初始化,使得測量的精度和效率降低。

3.7電臺電量不足問題

RTK測量的精度和穩定性都不如及全站儀,特別是穩定性,這主要是因為RTK比較容易受數據鏈傳輸狀況、衛星狀況、天氣狀況影響的原因。在不同的RTK作業系統中,所測量的精度和穩定性也有較大的差別。

此外,GPS動態測量技術還受電離層誤差,對流層誤差,軌道誤差,和 天線相位中心的變化等的影響。

第2篇

【關鍵詞】GPS技術;基本原理;應用 ;數字化成圖

前言

GPS技術起源于美國,是Global Positioning System的首字母簡稱,中文直譯名稱是全球定位系統。GPS技術由軟件部分和硬件部分組成,軟件指的是利用計算機編程技術開發出來的各種測量軟件;硬件包括環繞地球運行的通信衛星以及地面信號接收裝置。GPS的關鍵系統是衛星無線電導航定位系統,通過衛星對用戶區域進行掃描測繪,向用戶提供三維坐標、導航等服務。隨著技術的日漸成熟,GPS技術應經滲入到了我們生活中的方方面面,遠不局限于工程測繪。在工程測繪領域,GPS技術的重要性是不言而喻的。

1、GPS技術的基本原理

GPS技術的基本工作原理并不復雜,根據空間上的位置關系,我們可以將GPS技術分為三種組成部分:地球外空間軌道衛星、地面接收控制站點、用戶信號接收與發射裝置。下面根據這三個組成部分,來講述GPS的基本工作原理。

一般而言,一定量的地球外空間軌道衛星組成一個系統,將信號覆蓋到所用的用戶區域,當用戶有需求是,空間衛星發射導航定位信號。地面接收控制站點利用計算機對衛星收集到的信號進行處理,在將結果反饋到空間衛星。GPS用戶只需打開相應的接收終端設備,就可以收到處理好的信息,用于定位導航和測量等。

GPS技術的關鍵在于定位。按照定位方式的來分類,GPS技術可以分為絕對定位、相對定位兩種定位方式。不同定位方式在實際中的應用不同,各有其特點。相對定位依據的是空間幾何理論,已知測量點與三顆衛星間的距離,利用數學理論,通過三顆衛星的具置就可以推算出測量點的實際位置。而絕對定位,是依據具體的海拔數據、經度、緯度等信息,來確定測量點的空間坐標。這兩者定位方式,測量的精度都比較高,可以根據實際情況合理選擇。

2、GPS技術在工程測繪中的應用

現在經濟發展迅速,市政道路工程中也運用到工程測繪工作。工程測繪中運用GPS測繪技術有很多優勢,這也是它越來越多地運用到工程測繪中的原因。城市化公路建設當中,縱橫斷面設計需要對其從橫斷面進行測量,同時也要進行中樁放樣。在公路建設當中首先根據設計的坐標線路進行中樁放樣,之后利用水準儀進行抄平工作,以及測量線路左端面。以往中樁放樣主要用到的是全站儀,但GPS技術高精度日益發展,逐步取代了全站儀的放樣。為了解決這個實時性的問題,就運用到了GPS技術,通過精準的實時測量,進而避免了數據滯后無法準確定位的結果,從而推動整個測量過程的進程。

GPS測繪技術在工程測繪中運用有初、中、高級,初級主要是快速靜態或GPS靜態的方法建設成立沿線整體控制。中級主要運用在堤壩、閘門、渠道等場所,并且這些場所建設成立施工控制。高級主要是在工程測繪中運用RTK技術,也就是人們常說的實時動態定位技術。從而可以看出,GPS測繪技術在工程測繪中的發展機遇很可觀。其實有機遇就有挑戰,GPS測繪技術要抓住機遇,面對挑戰,做出相應的對策。

現在很多行業中都可以看到GPS技術的身影,其中運用最多的是工程測繪。我國著名的小浪底工程、三峽工程在工程測繪中都運用了此項技術。對于流動站的接收機來說,這樣可以更好地采集GPS觀測數據,還可以接收到基準站抓獲的信息,同時能夠及時處理系統內組成的差分觀測值,之后就可以計算出來自基準站和流動站的基線向量。GPS技術在水利工程運用也是很廣泛的,其中主要包括如下幾個方面:GPS的外業測繪,GPS的布網工作及其實時動態測繪方法的應用等等。

3、GPS 數字化繪圖

3.1數字化成圖

目前,數字化成圖技術主要有內外業一體化和電子平板兩種模式。內外業一體化是一種外業數據采集方法,主要設備是全站儀、電子手簿等,其特點是精度高、內外業分工明確、便于人員分配,從而具有較高的成圖效率。具有以下的特點:

3.1. 1 測多用

如在一些綜合性較強的工程中需要對同一地形圖繪制不同比例尺的地形圖,過去的平板測圖方法則需要重復工作,而數字化測圖則可以同時根據完成的地形圖繪制不同比例尺的多個地形圖,因為往往小比例尺包含了大比例尺地形圖測圖范圍。僅需先測大比例尺圖范圍,再補充小比例尺測圖范圍即可滿足各不同專業人員對不同比例尺的地形圖的需要。

3.1.2 精度高

數字化成圖系統在外業采集數據時,利用全站儀現場自動采集地形地物點的三維坐標,并自動存儲,在內業數據處理時,完全保持了外業測量的精度,消除了人為的錯誤及誤差來源,而且外業工作省略了讀數、計算、展點繪圖等外業工序,減少了作業人員,外業工效大大提高,時間縮短,直接生產成本大幅度下降。

3.2.采集數據

采集數據時,采集人員要準確應用地物代碼,以免在內業成圖時出現錯誤;在觀測開始時,相關工作人員需嚴格按照要求應對測站點進行檢查,跑尺人員應嚴格按照自動成圖的要求作業,確保能完整地描述地形地貌的特征點,必須通過繪制草圖來表明各個地物碎部點的屬性及相互關系,測量坎子時,要量取坎子比高,坎下也要進行地形點采集。當一個測區完成后,如果有必要可把數據備份。

3.3.、攝影測量

攝影測量本身而言,從測繪的角度上來看數字攝影測量還是利用影像來進行測繪的科學與技術;而從信息科學和計算機視覺科學的角度來看,它是利用影像來重建三維表面模型的科學與技術,也就是在“室內”重建地形的三維表面模型,然后在模型上進行測繪,從本質上來說,它與原來的攝影測量沒有區別。因而,在數字攝影測量系統中,整個的生產流程與作業方式,和傳統的攝影測量差別似乎不大,但是它給傳統的攝影測量帶來了重大的變革。

目前通過在空中利用數字攝影機所獲得的數字影像,內業使用專門的航測軟件處理,進行的航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法,在計算機上對數字影像進行像對匹配,建立地面的數字模型,再通過專用的軟件來獲得數字地圖。該方法的特點是可將大量的外業測量工作移到室內完成,它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低,不受氣候及季節的限制等優點。特別適合于城市密集地區的大面積成圖。但是該方法的初期投入較大,如果一個測區較小,它的成本就顯得較高。但可以說是今后數字測圖的一個重要發展方向,未來社會要求的是可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產品。并且隨著全數字攝影工作站的出現,加上GPS 技術在攝影測量中的應用,使得攝影測量向自動化、數字化方向邁進。

4、結束語

隨著測繪技術的發展,GIS技術的提高、GPS技術在各種行業廣泛應用,現代工程測量必將朝著測量數字工程化的方向發展。大力開展數字化測繪技術的應用與研究將是測繪單位提升自身競爭實力和創造經濟效益的首要任

5、參考文獻:

[1]鐘飛.GPS在工程測繪中的應用[J].科技資訊,2011(12).

[2]葉畢升.淺談GPS測繪在水利水電工程中的應用[J].科技創新導報,2012(15).

第3篇

關鍵詞:工程測繪;GPS測量技術

中圖分類號: E271 文獻標識碼: A

引言

隨著經濟的快速發展和科技的不斷進步,越來越多的先進技術應用在工程測繪中,GPS技術是現代科學技術中,發展起來的一種先進的衛星系統定位技術,GPS全球衛星定位系統作為最新形式的測量系統,已經廣泛使用于地形測量、航空攝影測量、工程測量以及大地測量等多個方面的測量工作。GPS全球定位系統(Global Positioning System)在近兩年的公路鐵路工程、水利水電工程的實際測量工作當中得到了非常廣泛的應用,這主要是GPS技術具有自動化程度高、速度高、精度高、全天候和不受地形條件約束等優點。

一、GPS測量技術的概述

1、GPS系統的組成

GPS系統主要由GPS衛星星座、地面監控系統、GPS信號接收機等三大部分組成,其中GPS衛星星座是由3顆軌備衛星、21顆工作衛星共同組成的,這24顆衛星按照每組4顆衛星平均分配在6條相互成60°的軌道平面上運行,其運行周期為24h,因此無論在地球那個方位,都能在任何時間觀測到最少有4顆屬于GPS系統的衛星,GPS空間星座的主要作用是觀測目標,并將觀測信息轉換成載波信號,傳輸到地面監控系統中,實現目標定位。地面監控系統主要由主控制站、監測站、地面天線幾部分組成,主要負責收集空間衛星傳輸回來的信息,然后利用這些數據計算出衛星星歷等數據。GPS信號接收機也就是用戶端,它能搜索、捕捉衛星,然后衛星傳輸的數據進行處理,計算出GPS信號接收機所在位置的經緯度及高度。

2、GPS測繪技術的特點

2.1 定位精度高。隨著科技的不斷進步,GPS測量精度也在不斷的提高,GPS測繪技術的測量精度十分高,在100km以外、500km以內,其測量精度能達到106-107,對于500km的基線范圍,其測量精度能達到1-2×106。

2.2 觀測時間短。GPS測繪技術的觀測時間很短,尤其是在近幾年,隨著GPS技術的快速發展,其觀測時間也越來越短,傳統的靜態定位方法,受衛星數目及精度的影響,需要花很長時間進行觀測,但新興的GPS技術只需要在幾分鐘,甚至是幾秒鐘就能完成觀測。

2.3 觀測站之間不需要通視。在進行工程觀測時,對通視有很高的要求,同時對測量網絡的幾何結構也有很高的要求,由于兩者間存在很大的矛盾,對工程測繪造成很大的影響。GPS技術能有效地解決這個問題,它不需要各觀測站之間通視,能靈活的選用觀測點,極大的提高了觀測效率。

2.4 提供三維坐標。在傳統的工程測繪中,需要通過觀測、計算得出高程及平面坐標,采用GPS測繪技術能同時獲得高程以及平面坐標,直接提供三維坐標。

3、GPS測量技術的優勢

分析GPS測量技術的優勢,如:(1)測繪效率高,能夠在最短的時間內,獲取工程測繪的信息,效率遠高于傳統測繪,高效的測繪促使GPS測量技術應用在多個領域,滿足測繪需求;(2)定位準確,通過靜態定位的方法,保障每個定位點的準確度,排除定位點的誤差影響,促使GPS測量技術在不同的工程測繪中,均可發揮定位準確的優勢;(3)自動化能力高,GPS測量技術中基本不需要人為參與,實現高水平的自動化,為智能化發展提供基礎條件。

4、GPS工程測量原理

在工程中,GPS測繪技術有兩種方法測量出被測對象的信息,一種是測量偽距離,另一種利用載波相位進行測量。測量偽距離是根據接收機接收到的GPS衛星發出的測距碼及電文內容,根據信號發射到用戶接收信息的時間,計算出衛星與接收機天線之間的距離,由于用戶接收機的時鐘難以與GPS衛星時鐘保持同步,計算出來的數據有一定的誤差,因此,稱為偽距離。用載波相位進行測量是測定GPS衛星載波信號在傳播路徑上的相位變化,從而計算出信號傳播距離[1]。

二、GPS技術在工程測量中的應用流程

GPS測量技術在工程測繪流程方面的要求較高,需要縝密的流程,才能確保GPS的精準度。分析GPS測量技術的應用流程,如下:

1、定位測量點

選擇測量點時必須遵循便捷、安全的原則,便于布設GPS設備,盡量定位在視野開闊的作業環境內,避免影響GPS設備信號的傳輸與接收,排除外界電磁的影響,確定GPS的測量點后,需要記錄到測繪圖紙內,為后期測繪提供圖紙依據。

2、構建測量標志

GPS技術中的測量標志,主要是起到指示、提示的作用,待測量點定位完成后,需要安置測量標志,用于指導GPS測量的整個過程。由于工程測繪環境的影響,測量標志的構建并沒有統一的方法,基本按照測量人員的經驗設置,比較常見的方法時埋入標石,既可以發揮標識作用,又可以穩定標志。

3、測量觀測

測量觀測是GPS技術中的重要環節,GPS測量屬于室外作業,促使GPS需要嚴格遵循室外觀測的要求。例如:某地籍項目測繪中,在GPS室外觀測中增加衛星導航,兩者需在協調狀態下才能實現高質量的測繪服務,該項目人員設置到GPS技術后,利用衛星收集測量信息,通過導航系統觀測GPS接收的衛星信號,充分利用開機觀測的方法,保障測量觀測的技術性[2]。

4、數據分析

GPS測量數據的分析,基本是由計算機完成,利用計算機中的外業檢測,確保數據分析的準確度,確保數據結果貼近工程實際,完善GPS測量中的數據庫。

三、GPS測量技術在工程測繪中的應用探究

近幾年,工程建設行業的快速發展,拓寬GPS測量技術的應用范圍,體現GPS的測繪優勢。結合GPS測量技術的基本特性,分析其在工程測繪中的應用,如下:

1、水下測繪

水下測繪一直是我國工程測繪中的難點,因為水下的情況復雜,而且受到水位影響,所以水下測繪的難度系數比較高,如果在水下工程中采用人工測繪,必須要排除流速、壓強等因素的干擾,無法保障測繪結果的準確度。我國水下工程的發展速度越來越快,對水下測繪的依賴性也逐漸提高,促使水下測繪成為水下工程的重要部分。GPS測量技術具有顯著的優點,可以在橫、縱兩個方向,實現精準測繪,GPS測量設備的體積非常小,不會對水下測繪區域產生影響,其在測量過程中,將收集到的水下資料迅速傳遞到地面的計算機系統內,通過軟件分析得出最終的數據結果,排除水下環境的干擾,降低水下測繪的難度。水下測繪在GPS測量技術的推動下,取得良好的測量結果,如超生測量等,優化水下測繪的環境[2]。

2、形變測量

形變是工程測繪中的主體項目,大部分工程內都存有形變影響,尤其是受到地質、人為等因素的影響,更是增加形變控制的難度。針對形變控制,需通過GPS提供測量信息,便于提出科學的控制途徑。例如:某礦業現場的地基出現形變,表現出嚴重的沉降危害,該礦業人員通過GPS測量技術,及時分析引發地基變形的原因,同時測量地基沉降的基礎參數,有效控制形變發生,降低地基形變對整個礦業現場的危害,GPS測量技術在該礦業中發揮定位與監測的作用,利用三維定位的方式,監測地基形變中的細微變化,控制在安全范圍內,避免出現大規模的形變或沉降,保障該礦業現場的安全運營,而且提高了礦業現場抵御變形風險的能力。

3、城市測繪

城市建設是我國經濟發展的重點項目,多樣化的城市建筑投入施工,由此必須保障測繪達到規范的標準。GPS測量技術在城市測繪中的使用頻率最高,其與GIS、RS組合,高效完成城市測繪的定位、遙感等,提高城市測繪數據的準確度。例如:某城市測繪時,涉及到大面積的控制網,總共包括三級導線測繪,需要GPS的準確測繪,該城市測繪過程中,受到基礎建筑的影響,導致不同層次的導線測繪均遭受不同程度的破壞,增加GPS測量技術的壓力,此時該城市選擇GPS靜態測繪,同時利用GPS中的RTK技術,排除城市兩個測繪基點的通視,完成直接性的測量連接,不會破壞該城市原本設定好的測繪基點,還可以高效率的完成城市測繪,方便建筑施工和城市規劃[3]。

4、網點控制

網點控制主要體現在大地測量中,傳統的測量技術耗時、耗力,影響網點的控制。我國在工程建設中,重新規劃了控制網點,為保障網點控制的精準度,需要利用GPS測量技術,完成長距離的準確測繪。GPS測量技術在網點控制中,能夠適應大規模的大地測量,在保障效率的基礎上,快速完成網點測繪。GPS測量技術在網點控制中的應用,還要避免對城市控制產生影響,以免干擾整體測繪的精度,造成數據誤差。

結束語

綜上所述,GPS測量技術朝向自動化的方向發展,在很大程度上降低了人工作業的強度,優化工程測繪的整個過程,促使其更加適應現代工程行業在測繪方面的需要。GPS測量技術在工程測繪中得到廣泛應用,一方面提高數據測繪自動化的能力,另一方面GPS成為工程測繪的基礎技術,融合其他測量技術,共同推進工程測繪的發展,提供優質的測繪服務。

參考文獻:

[1]杜芳華.GPS測量技術在工程測繪中的應用及特點[J].低碳世界,2013(12):113-114.

第4篇

【關鍵詞】 GPS-RTK技術 礦山測繪 應用研究

1 GPS-RTK技術的工作原理簡介

RTK(Real Time Kinematic)實時動態差分法,主要是一種以載波相位觀測量為根據的全新實時差分GPS測量技術。它的工作設備主要包括:多臺GPS接收機(包括基準站和流動站)、數據傳輸系統和軟件系統等。RTK定位技術就是基于其主要的工作設備,實現實時地提供測站點在指定維數坐標系中的定位結果,目前GPS-RTK技術測繪可以達到厘米級精度。

以三維坐標系統為例,接收機中基準站需設在一個固定的點上,從而使得基準站具有已知坐標的高等級控制,其基本作用是連續采集所有可用衛星的原始數據,并將基準站坐標信息參數和載波相位觀測值及接收機工作狀態等信息通過數據傳輸系統發送給流動站,流動站在接收來自基準站數據的同時跟蹤GPS衛星信號,通過軟件系統的差分處來得到流動站和基準站之間的三維坐標增量X、Y、Z,從而可以計算出流動站的坐標。

2 GPS-RTK測繪技術的優點

2.1 GPS-RTK測繪技術具有實時性

礦山測繪中傳統的測繪作業方式容易受到外部環境(氣候、季節等)因素的影響,使得很多時候測繪作業無法完成或者測繪結果不太精確。GPS-RTK技術的一大優越性就是測繪工作可以實時進行,基站與移動站之間不需要通視,觀測距離遠,全天24小時都可作業。受外部環境的影響很小,并在現場就可實現數據的校核,這是傳統測繪技術所無法比擬的。

2.2 GPS-RTK測繪技術具有高精度和高可靠性

傳統的礦山測繪作業中在遇到地形復雜或者障礙物的時候,很容易造成通視困難,從而影響數據的準確性。GPS-RTK測繪技術在遇到以上情況的時候都能快速準確的定位,而且放樣精度能達到厘米級別。GPS-RTK測量的關鍵技術之一是通過數據傳輸達到準確計算出載波的整周未知數,從而達到高精度和可靠性的目的。

2.3 GPS-RTK測繪技術具有高的測繪效率

GPS-RTK測繪技術測量作業效率高。根據有關資料對比分析,GPS-RTK測量作業效率是傳統導線測量的2~4倍。測繪的全過程實現自動化作業,可以實現盡量減少輔助測量工作,使作業精度依靠軟硬件系統實時自動控制和記錄。

2.4 GPS-RTK測繪技術操作簡單和維護方便

GPS-RTK測繪設備和系統建立之后,對操作和作業條件要求不高,人力和沒備的投入都比較少,常規測量手段需要的人力和設備的投入是GPS-RTK測繪手段的3倍左右。數據傳輸和處理計算等可以實現方便的通信和交換。

3 GPS-RTK技術在礦山測繪中的應用研究

3.1 GPS-RTK測繪系統的構成

(1)GPS接收設備。在基準站和流動站上,分別設置雙頻GPS接收機。由于雙頻觀測值不僅精度高,而且有利于快速準確的解算整周未知數。當基準站為多用戶服務時,其接收機的采樣率應與用戶接收機采用率最高的相一致。(2)數據傳輸設備。數據傳輸設備也稱數據鏈,由基準站的無線電發射臺與用戶站的接收機組成,其頻率和功率的選擇主要取決于用戶站與基準站的距離、環境質量、數據的傳輸速度。(3)軟件系統。支持實時動態測量的軟件系統的質量和功能,對于保障實時動態測量的可行性、測量結果的可靠性和精確性,具有決定性意義。這種軟件系統突出的功能是能夠快速解算整周未知數,選擇快速靜態、準動態、和實時動態等作業模式,實時完成對解算結果的質量分析和評價。

3.2 GPS-RTK測繪技術在礦上測繪中的實施步驟

(1)基準站和流動站站點的選擇。基準站和流動站站點的選擇與儀器設置除了要滿足站點設置的規范外,還應該結合測區的實際情況,例如對于基準站點來說,應首先考慮將基準站架設在測區的中央較高的位置;對流動站點來說,通視條件困難地區最少有一個通視方向,在開闊地帶應有2~3個通視方向。

(2)礦區控制網布設。礦區控制網的布設對測量結果有著決定性的意義。例如對于某個正在進行勘測的新礦山,在礦區范圍內布設10個點構成GPS網,在測區范圍內把設計好的點位在實地標定出來,采用RTK技術放樣時,外業放樣效率會大大提高,既迅速又方便。

(3)求取坐標轉換參數。以某礦山為例,該礦山測量是在WGS-84坐標系或獨立坐標系上進行的,這就存在WGS-84坐標與獨立坐標系的坐標轉換問題。為了使GPS接收機中原始大地經緯坐標系統轉換為當地坐標系統,必須先計算出坐標轉換參數。其中,在轉化參數時可以使用以下兩種轉化方式:①一種是對測區事先測定轉換參數,在RTK作業時,直接輸入參數和基準站坐標,利用高等級控制點同一點的2種坐標求出的轉換參數。②一種是在RTK作業時臨時求得轉換參數,首先在對空視野開闊的地方設立基準站并采集單點定位WGS一84坐標,然后流動站聯測3個以上的高等級的控制點,求解坐標轉換參數。

4 結語

隨著科學技術的快速發展,GPS-RTK技術給測繪作業工作帶來了很大的便利,與傳統的觀測方法比較,RTK技術具有測量簡便,高的測量精度和高的可靠性的特點,同時還可以在不通視的情況下實現遠距離測量坐標和實現24小時實時測量,能夠極大地提高工作效率。因此,GPS-RTK在礦山測繪上具有很大的發展前景。

參考文獻:

[1]張華海,李景芝.GPS定位技術在礦區地面形變測量中的應用.測繪通報,2000(4).

第5篇

關鍵詞:GPS,干擾,干擾抑制

 

1概述

GPS導航系統能為陸、海、空、天的各類軍民載體全天候、24小時連續提供高精度的三維位置、速度和精密時間信息,在軍事領域廣泛應用于精確打擊武器制導、目標偵察、C4ISR系統等。隨之在軍事作戰應用中的推廣,它易于受到干擾的問題日益顯現出來,在強干擾環境,其擴頻增益不足以對干擾進行抑制,需要采用各種抗干擾措施。GPS導航系統對干擾抑制能力的強弱已經成為其能否發揮作用的關鍵。

2 GPS導航系統干擾抑制技術

針對GPS的干擾有的是有意的,有的是無意的,主要包括其他無線電波(有源)、有影響的地理環境(多徑)、選擇可用性(SA)。

2.1有源干擾抑制技術

造成GPS容易受到有源干擾的原因是GPS接收端信號太弱,對有源干擾的抑制主要技術有:

① GPS衛星優化

主要包括提高衛星信號的強度,改善碼結構和在衛星上使用一些新的抗干擾技術,如采用后向天線、增加新的軍用碼(M碼)、使用點波束發射方式等。

② 偽衛星技術

利用裝載在無人機或地面上的虛擬機構成虛擬的GPS星座轉發高功率加密GPS信號。如針對地面需求采用發射塔作為偽衛星。

③ 頻域濾波技術

濾波技術使得GPS接收機不易受相對于GPS的兩個L波段頻帶外的強功率干擾。頻域濾波用于頻譜濾波,包括帶通濾波和帶阻濾波??赏ㄟ^在GPS接收機和GPS天線間增加一個外圍濾波器來實現,濾波過程還可采用自適應數字濾波、VLSI技術等。

④ 時域濾波技術

時域濾波是在時域內對信號進行處理,通過運用數字信號處理方法實現頻譜/逆譜區分,可通過在GPS接收機前端處理中增加一個嵌入塊實現或作為一個單獨的部分置入接收機之前。時域、頻域濾波技術能夠提供15—50dB抗干擾能力,但對寬帶干擾通常不佳。

⑤ 調零天線技術

調零技術通常使用微帶圓形天線陣或隙縫部件對干擾源方向上的自適應調零,以達到有效的定向壓制。自適應調零天線是一個多元天線陣,陣中各天線與微波網絡、處理器相連,處理器通過對微波網絡的信號處理來調整微波網絡,使各陣元的增益合成相位發生變化,從而在天線陣元方向圖中產生對著干擾源方向的零點,以降低干擾效果。

⑥ 極化調零抗干擾技術

極化調零抗干擾技術是一種單孔徑技術,利用電場矢量對消來消除干擾信號。其實現是使用一個探測和跟蹤/控制通道來識別和跟蹤干擾信號的相位和幅度,再用一個混合連接對消電路實現對復合接收信號中干擾信號的抵消。極化調零技術根據類似的干擾源產生一個極化非匹配和調整,能明顯提高右旋極化GPS信號與干擾之間的抗干擾比。免費論文。

⑦ GPS干擾源檢測和定位技術[3]

采用A—D頻段精確目標捕獲系統對阻斷或干擾GPS的信號進行截獲、定位,并搜集有關干擾源的詳細信息,以采用相應的保護措施。

⑧ GPS/慣導(INS)/多卜勒導航(DNS)組合導航技術

第6篇

【關鍵詞】GPS-RTK技術;工程測量;應用

隨著科學技術的發展,GPS-RTK技術在國土測量工作中得到廣泛應用。GPS系統是提供全天候、高精度、高效率的一種測量方法,具有不可比擬的優越性,但是GPS也有自己的不足,比如作業時間長、數據要進行內業處理等。然而,作為GPS的最新成果RTK彌補GPS的不足,不僅具有GPS原有優勢,而且還可以為測量提供實時的定位結果,被譽為“GPS全站儀”,被稱作是測量史上的一次重大變革。

1 GPS-RTK技術的概念

GPS是全球定位系統的簡稱,是利用GPS衛星導航系統進行全天候、全方位的測量定位設備,根據GPS提供的坐標、坐標演變量方式,精度的不同,可以分為毫米級、厘米級、靜態、動態后處理、RTK、RT等幾種設備分類和測量方式。RTK技術主要是指利用更高速、更小型的計算機,將計算機裝入GPS接收機內,從而可以在外作業時,可以即時提供厘米級的定位解。在進行動態測量時,基準站用電臺將觀測數據和GPS坐標實時傳輸給流動站,并在流動站隨時進行差分處理。流動站每個點的海拔高度和平面坐標,是通過坐標轉換參數轉換得出的。

2 GPS-RTK技術的特點

傳統的地形測量方法具有勞動強度大、精度低、成圖周期長等缺點,已逐漸被淘汰。而全數字地形測圖適應了現代測繪技術的趨勢。GPS-RTK技術具有以下幾個特點:

第一,打破了內外界作業的限制,縮減了測量工作的流程,由于從首級控制到最終成圖,能夠實現一體化作業,所以大大縮短了地形測繪工作的成圖周期,降低了室外作業的強度。

第二,GPS-RTK技術在一個測區可以實現一次性整體布網,整體平差控制網也可以是任意混合,大大減少了傳統白紙測圖所需控制點數目,圖根控制的加密可與碎部測量同時進行,打破了分級布網,逐級控制的原則,簡化了控制測量的繁鎖工作

第三,數據采集時方便快捷,無需畫草圖,傳統碎部點的記錄要求具有嚴格的特定格式,這種格式在存儲時有點名、編碼等,能被數字測圖軟件所識別,所以在進行圖形編輯時能夠對其進行很好地處理、分析。

第四,在碎部測量時,GPS-RTK技術更具有優勢,它可以不受圖幅邊界的限制,外業可不分幅作業,由內業成圖時自動進行分幅與接邊處理。

第五,GPS-RTK技術的測量數據精度高,GPS不僅能夠達到1∶500圖根控制測量的點位和高程精度要求,而且不會存在誤差積累的局限,誤差分布比較均勻,完全可以滿足大比例尺測圖的需要。RTK技術控制測量操作比較簡便,機動性很強,不僅能夠有效降低勞動強度,還可以大幅度提高測量速度。

3 GPS-RTK的應用

3.1 在地籍和房地產測量中的應用

在地籍和房地產測量中應用RTK技術,可以準確測定每一宗土地的權屬界址點,還可以測繪房地產圖和地籍,能實時準確測定相關界址點和地物點的準確位置,并使其達到厘米級的高精度要求。將獲得的實時數據經過處理后可以直接錄入GPS系統,及時、精確、有效地獲得地籍和房地產圖。

在建設用地勘測定界測量中,RTK技術可實時地測定界、樁位置,準確計算用地面積,確定土地使用范圍。利用RTK技術進行勘測定界放樣不需要對角度邊長進行換算,是用坐標直接放樣。建設用地勘測定界中的面積量算,實際上是由GPS軟件中的面積計算功能直接計算,再進行檢查、審核,避免了常規方法放樣的復雜性,簡化和縮減了勘測定界的工作程序。

最后,還可利用RTK技術進行土地動態檢測。傳統的動態檢測主要是采用簡易補測或平板儀補測的辦法,如利用鋼尺,采用距離交會、直角坐標法等進行實際測量,對于變通范圍較大的地區則采用平板儀補測。這種方法速度慢、勞動強度大、效率低。而應用GPS-RTK新技術進行動態監測則可提高檢測的速度和精度,省時省力,大大提高了工作效率,真正實現了實時的動態監測,從而保證了土地利用狀況調查的準確性、現實性。

3.2 在土地整理中的應用

土地開發的整理,必須要有開發當地大比例尺的地形圖,具備準確詳細的地類信息,因所以所需地形圖測繪的精度和工作量大幅增加。因土地開發地物大部分為旱地、水田或經濟用地等,地形圖要求水田、旱地分塊,傳統測繪很難實現。采用GPS-RTK實時動態采點在很大程度上緩解了這一問題。由于全站儀的可視性局限,在山區測量水田時,全站儀一般都要搬動好幾次才能完成很少的任務,而這過程中產生的誤差也會大幅增大,GPS-RTK則可以在不通視的情況下正常工作,大大提高了工作效率,其高程精度也大大超過了全站儀,因為全站儀受鏡頭桿高度的影響,采集回來數據的高程精度必然會受到很大的影響,在繪制等高線時經常出錯,導致數據真實性降低。而使用GPS-RTK的自定義間隔資料采集,既可實現自動采集,減少常規測量方法的人為錯誤,又可避免傳統的畫草圖或記編碼回來對照連線而出錯的問題。

土地整理中GPS-RTK測圖的一般步驟:設主機,在地勢稍高、空曠的小山丘上擺設主機;設置主機參數,發射數據鏈信號,在主機手簿中輸入GPS天線高度和主機所擺設控制點的坐標;安裝好儀器;檢測控制點坐標;碎部點采集根據RTK的工作特點,可設置移動站為2秒采集一個點,按照地形測繪的工作要求,對地貌、地物的特征點一定要進行測量;數據傳輸及內業處理。將RTK手簿與計算機連接好,設置傳輸參數,兩邊必須一致,將RTK手簿中的工程數據文件復制到計算機硬盤,然后打開計算機中的成圖軟件,調入工程文件中的坐標數據,利用點的屬性進行圖形編輯,最后修整出圖即可。

4 結束語

在國土測量中,GPS-RTK技術是一門全新的應用技術,隨著科技水平的不斷進步與發展,在測繪工作中,數字化技術將會得到越來越廣泛的應用。作為在測繪工作第一線的技術工作人員,要不斷的加強學習和研究,緊跟時代的潮流,努力學習、思考、吸收、創新新技術,并將這些新技術應用到社會主義現代化的建設事業當中,為建設社會主義的偉大事業做出應有的更大的貢獻。

參考文獻:

[1]于潤波.GPS-RTK技術在地形測量中的應用[J].水利科技與經濟,2005,(06)

[2]楊學日,胡隆宏.GPS-RTK測量技術應用淺析[J].中國高新技術產業,2010,(04)

[3]孟煌.GPS實時RTK測量技術及其應用[J].華南熱帶農業大學學報,2006,(06)

第7篇

關鍵詞:工程;GPS;技術

1 引言

GPS技術最先是從美國發展來的,它譯成中文叫做全球定位系統。全球定位系統分別由軟件和硬件兩部分構成。通過計算機編程,由軟件開發員開發各種使用的軟件;組成衛星的各種裝置和地面的信號接收設備即為硬件。隨著GPS技術的飛速發展,GPS技術應用的范圍也越來越廣,作為先進的測量手段和新的生產力,其具有全天候、高精度和自動測量的良好特性,經過多年的發展,在經濟建設、交通建設、國防建設以及社會的各個領域GPS技術都取得了驕人的成績。在工程測繪這一領域,GPS技術也有非常廣泛的應用。

2 GPS測量技術的特點

與傳統的測量技術相比,GPS測量技術有非常明顯的進步,其優越性表現在以下幾個方面,對于GPS測量的結果,它的精確度更高;且測量時其計算速度更快。它可以在一天之中任意時刻進行,不僅如此,在傳統的測量技術基礎之上,GPS還增加了一些新的功能。讓GPS技術與計算機技術相結合,可以在測量時大大簡化操作程序,從而可以降低操作員對一些專業知識的要求,極大地拓展了GPS的市場。

2.1 觀測速率提高

自從GPS技術被開發出來,其優越性使得其發展迅速。隨著電子科學技術以及軟件技術的發展,軟件的功能也在不斷地改良。到目前,對20k千米以范圍以內的靜態目標進行精確的定位只要用15分鐘就能夠完成。當基準站與各流動站的距離在1.5千米范圍之內時,流動站觀測只要不到2分鐘就可以完成對靜態相對定位的測量。

2.2 準確性更高的定位

通過實際測量的數據可以得知,與傳統的定位方式相比,GPS的定位有更高的準確度。具體的數據如下所示,在5千米的范圍之內,GPS的定位精度大約在6米至10米之間;在100到150千米的范圍內,GPS的定位精確度大約在7米到10米之間;當定位范圍達到1000千米時,其精度可達9米至10米。在300米至1500米的工程測量定位時,倘若進行1個小時以上的觀測,那么觀測數據的誤差能夠控制在在1m毫米以內,與傳統的ME-5000電磁波測距儀測所測得的數據相比,其精確度有大幅度的提高。

2.3 更簡單的操作

GPS測繪技術在經過與其他的技術的手段相互結合后,可以大大簡化其操作方法,不僅如此,GPS所運用的范圍也將得到拓展。比起其他的測量方法,GSP的集成化以及自動化的操作程度有非常明顯的提高。GPS適用于測繪內以及測繪外行業領域,工作人員可以輕松地通過軟件系統來操控作業。軟件系統可以避免人工測繪的誤差,這樣,不僅能夠減少工作人員工作量,同時也能大大提高操作的準確度。

3 工程測繪中GPS測量技術的應用

在工程測繪中,實時動態差分法是常用的GPS測量技術。此方法是以GPS測量方法為基礎,并經過系統的改進而得到的,比起原來的GSP測繪技術,此法在性能方面有更大的進步,原先的GPS測量得到的原始數據并不是很精確,要獲得要求精度的數據,還需要進行相應的處理。但是實時動態差分法卻可以在實時的測量過程中,不需要進行數據的特殊處理,直接獲得所需的數據。這更加提高了測量的速率,對與GPS技術以后的發展具有不可忽視的作用。這種方法如果應用于工程測繪中,勢必會給地形測圖、工程放樣等操作拓展出一個新方向,從而大大地提高測繪工作的效率及其測量數據的準確性。在實際測量工作中,GPS測量技術被廣泛應用,其具體的應用主要是以下幾個方面:

3.1 測定大地測量控制網點

現階段,用常規技術方法建立的大地控制網已經被GPS測量技術控制網完全取代了。在我國,于1991年開始用GPS測量大地控制網,利用GPS全球定位技術重新精確測量我國的基礎控制網。由于我國大地控制網點之間大都相距幾千公里,要完成高精度的遠控制點的測量,用常規的測量工具是行不通的,而且常規的測量工具測量效率很低消。與全國的控制網的測量相比較,城市控制網的測量點通常只相距幾十公里,城市控制網要求其精度高、面積廣、使用頻繁。用常規的測量工具測量,會導致測量精度不均勻,并且控制點經常遭到破壞,會嚴重影響測量的進度。GPS具有測量范圍廣、效率高、精度高等一系列優點,可以很容易解決以上問題,從而能夠使工程測量工作取得突破性的進展。

3.2 工程變形的監測

所謂工程變形,就是在工程建設當中,遇到由于地殼運動而造成的建筑物位移,變形類型可以分為陸地工程的變形、地表沉降以及圍堰大壩的變形等。在工程變形監測的四個階段:基準設計、結構強度設計、觀測時段設計、監測周期設計,GPS技術都起到的極為重要的作用。

3.3 國土地形地貌測繪中的應用

在工程測量中,是常用的GPS測量技術,采用這種方法,在戶外觀測之后立即能夠獲得高精度的定位,這使得實時動態差分法在國土地形地貌測繪工作中有著重要的作用。在國土地形地貌測繪以及地籍測繪工作中,通過采用實時動態差分的方法法來對土地權屬界點進行精確測定,僅僅需要一名操作人員在每個測定點上花費幾秒鐘時間,之后把得到的數據交給計算機軟件運算處理,然后輸入GPS系統即可得到國土地形地貌或者地籍測繪圖。因為實時動態差分技術不需要測點間通視,而且需要的操作人員也極少,所以該技術很大程度地提高了國土地形地貌或地籍測繪工作的效率。

3.4 GPS在工程建設中的應用

在城市建設的中,為了滿足城市規劃的需要,可以采用GPS測繪技術。城市規劃具有要求精度高、控制面積大、使用頻繁等特點,要把城市建成區和規劃區的進行的嚴格劃分。對城市進行一個整體的規劃,對日后建筑物的建設提前做出計劃,從而減少其對城市的局以及公共環境的影響,以實現對城市建設的合理化。隨著經濟的不斷發展,現代化城市建設的發展越來越快,然而過度開發城市的資源,對城市的合理化發展造成了嚴重影響。在這樣的情況下,對與城市的測量,有著更高的要求,工程的質量和進度與測量水平直接相關。城市控制測量的速率以及準確度在引入GPS測繪技術后得到了大大的改善,由于GPS可以在任意時刻采集數據,而且還可以根據要求進行適當的調整,比傳統的測量方式有極大的進步。速度快、精度高、費用低以及操作簡便是GPS非常明顯的優勢,因而GPS是現階段城市控制測繪的最好選擇。隨著新科技、新技術的不斷發展,GPS技術在該領域的發展將會獲得更大的優勢。同時,城市控制測量伴隨GPS技術的發展將會達到更高的水平。

除上述功能之外,GPS技術還能夠用于土地的動態檢測。土地動態檢測的傳統方法是平板儀補測法和簡易補測。GPS的運用改變并改善了動態野外檢測的方法。由于GPS所具有的的精度高、速度快、效率高的特點,使得這種新的測繪方法足可以滿足現階段的土地動態檢測的需要。并且同時解決了了傳統方法存在的速度慢、效率低的問題,同時還可以大大提高檢測的速度以及數據的精準度,在進行動態監測的同時,也節省了大量的時間和人力。

4 結束語

由于GPS具有的諸多方面的優勢,GPS勢必會給工程測繪工作帶來全新的革命,各領域測量技術將會得到改革,不僅工程測繪的數據會更加真實、更加準確、更加可靠,而且將會擴大工程測繪的服務范圍, 從而使工程測繪的質量和效率得到明顯的提高,成為多用途的國際性高新技術產業。在工程測繪中,GPS技術使用已經非常普遍了,高精度、高可靠性、高度自動化使得GPS獲得了工程測繪界的廣泛贊譽,毫無疑問,在未來的一段時間之內GPS技術將主導整個工程測繪領域,并且在技術的革新進步的同時,GPS將用更強的實用性拓展廣闊的發展空間。

參考文獻

[1]陳序.GPS技術在工程測繪中的應用研究[J].科技與企業,2013,6.

第8篇

>> 淺析GPS RTK在地籍測繪中的應用 淺析GPS在地籍測繪中的應用 芻議GPS技術在地籍測繪中的應用 GPS技術在地籍測繪中的應用 GPS測繪技術在地籍測量中的應用 GPS新技術在地籍測繪中的應用 GPS技術在地籍測繪中的應用探討 淺析GPS測量技術在地籍測繪控制測量中的應用 淺析測繪技術在地籍測繪中的應用 論GPS技術在地籍測繪當中的應用 基于GPS在地籍測繪中的應用探析 GPS在地籍測繪中的應用探究 GPS在地籍測繪中的應用探討 GPS在地籍測繪中的應用分析 GPS RTK在地籍測繪中的應用 GPS在地籍測繪中的應用 GPS―RTK在地籍測繪中的應用 淺析土地測繪和地籍控制中GPS技術的應用 淺談GPS技術在地籍測繪工程中的應用 GPS技術在地形\地籍測繪中的應用探討 常見問題解答 當前所在位置:

【關鍵詞】GPS定位系統;RTK;地籍測量 ;數據處理

一.全球定位系統,把衛星作為控制點,并掌握瞬時坐標,對GPS衛星和接收天線之間的距離進行觀測,確定使用者接收機相對及絕對的位置。與傳統的測量技術相比,GPS定位技術有以下特點:

(1) 觀測站之間無需通視。傳統測量要求測站點之間既要保持良好的通視條件,又要保障三角網的良好結構。GPS測量不要求觀測站之間相互之間通視,這一優點既可大大減少測量工作的經費和時間,同時也使點位的選擇變得甚為靈活,這樣避免了常規地籍控制測量點位選取的局限條件,同時也沒有常規三角網(鎖)布設時要求近似等邊及精度估算偏低時應加測對角線或增設起始邊等繁瑣要求,只要使用的GPS儀器精度與地籍控制測量精度相匹配,控制點位的選取符合GPS點位選取要求,那么所布設的GPS網精度就完全能夠滿足地籍規程要求 。

(2) 定位精度高。現已完成的大量實驗表明,在小于50km的基線上,其相對定位精度可達10-6~2×10-6,而在100~500km的基線上可達10-6~10-7。隨著觀測技術與數據處理方法的改善,可望在大于1000km的距離上,相對定位精度達到或優于10-8。

(3) 觀測時間短。目前,利用經典靜態定位方法,完成一條基線的相對定位所需要的觀測時間,根據要求的精度不同,一般約為1~3h。快速相對定位法,其觀測時間僅需數分鐘至十幾分鐘。

(4) 操作簡便。GPS測量的自動化程度很高,在觀測中測量員的主要任務只是安裝并開關儀器、量取儀器高和監視儀器的工作狀態和采集環境的氣象數據,而其他觀測工作,如衛星的捕獲、跟蹤觀測等均由儀器自動完成。另外,GPS用戶接收機一般重量較輕、體積較小,因此攜帶和搬運都很方便。

(5) 全天候作業。GPS觀測工作可以在任何地點、任何時間連續地進行,一般也不受天氣狀況的影響。

基于以上優點,GPS衛星定位新技術的迅速發展,給測繪工作帶來了革命性的變化,也對地籍測量工作產生了巨大的影響。由于GPS具有布點靈活、全天候、速度快、精度高等優點,使GPS技術在國內各省市的地籍測繪中得以廣泛應用。

二、GPS定位技術在地籍測量中的應用

(1)地籍控制測量:

首先在測區內布設首級控制網,邊長大于15km的長距離GPS基線向量,采用常規靜態測量方式;邊長在10~15km的GPS基線向量,采用快速靜態GPS測量模式;邊長小于5km的一、二級地籍控制網的基線,采用RTK方法,對于觀測條件復雜等不利于GPS觀測的地方采用傳統測量方式-導線測量,首級控制網布設完畢后,計算測區范圍內轉換參數。

(2)地籍圖測量:

地籍圖測量是測定地塊(宗地)范圍內的細部信息,測量工作量大、精度要求高、工作環境復雜、人為因素影響大。對于地形開闊、上層無遮擋的地物,應用RTK 技術測定每一宗土地的權屬界址點以及測繪地籍圖,同測繪地形圖一樣,能實時測定有關界址點及一些地物點的位置并能達到要求的厘米級精度。將GPS 獲得的數據處理后直接錄入GPS 系統,可及時地精確地獲得地籍圖。對于地形復雜,無法直接到達的地物,采用RTK測量方式布設圖根控制點,使用全站儀測量其坐標點。

(3)界址點測量:

土地勘測定界(含界址點測量)工作中,主要是測定地塊(宗地)的位置、形狀、面積、數量以及地塊(宗地)內的細部信息如房屋、圍墻的位置、面積等數據。由地籍調查規程所知,在地籍平面控制測量基礎上的地籍碎部測量,對于城鎮街坊界址點及街坊內明顯的界址點間距允許誤差為±10cm,城鎮街坊內部隱蔽界址點及村莊內部界址點間距允許誤差為±15cm。因此,利用RTK測量模式能滿足上述精度要求,同時相對于傳統測量方式,采用RTK方式進行碎部測量速度快,作業效率高。同全站儀一樣,RTK測量單點的時間需要幾秒到幾十秒,但是,它不要求通視,不需要頻繁換站,減少了全站儀頻繁換站所花的時間,而且可以多個流動站同時工作,且其測量誤差為隨機產生,不會隨著距離的增加產生誤差積累。工作開展時測量員可跟著地籍調查員,在不同宗地指界完成后隨時進行界址點測量,避免因界址點丟失、損壞給后續工作帶來麻煩。同時,可以隨時對地籍圖內未進行的標注的新增地物進行更新,使其最大限度的滿足現勢性的要求。

(4)土地變更調查:

近20年和今后數十年內,是我國經濟快速發展時期,土地利用的形式也發生一系列的變化。因此,隨時摸清土地利用形式的變化,進行土地利用變更登記,將是我國各級土地管理部門的一項重要的和經常性的工作。

土地變更調查中,通常對應不同的位置精度要求,在采用GPS測量模式上,可以使用單點定位、常規差分GPS、PPK、廣域差分GPS等方式。這些GPS測量方式,可成倍地提高土地利用變更調查和動態監測速度,其精度和可靠性得到極大的改善,克服了傳統方法的種種弊端,省時省工,適用于各種各樣復雜的變更情況,真正地實現了動態監測的實時性和數值化,保證了土地利用數據的現勢性。

三、觀測數據的處理

在進行數據的預處理后,可以在進行觀測數據平差的計算時,把獲得數據的標準值作為計算的基礎。由于GPS測量具有不同通視的特點,所以在控制點選取范圍更加的廣泛,GPS網狀結構在精度影響上也比較小。所以GPS技術便滿足了在城鎮地籍調查的規范中,要求誤差在五厘米范圍的規定。

在勘測定界點審核合格后,會被作為地籍調查和土地登記證辦理的依據。在進行勘測定界的工作時,規定了征用精度及土地整理等內容。例如臨界線和界址線與相鄰的地物在距離誤差上小于十厘米。在勘測定界初期,常規的測量儀器精準度不高且觀測的范圍小易受到外界因素的影響,不具有自動化的特點,工作勞動強度高。但隨著GPS技術的應用,便很好的解決了這些問題,提高了測量的精準度及效率,并保證勘測定界成果的準確性。

總結

GPS測量技術在測量中起到了非常積極的作用,正因為是它在動態相對定位中的高精度、高效益、無需測站相互通視、方便快捷、省時省力等優點,其也正在逐步取代代替常規的三角、三邊、邊角等測量方法,并在理論與實踐中取得了可喜的成果。隨著GPS技術不斷的成熟,在數據傳輸的功能上也在不斷的進步,并且在數據傳輸中在可靠性、穩定性及抗干擾性上也有了巨大的改進。數據傳輸的范圍不斷的擴大,也使軟件系統在解算能力上有了一定的提高,所以,在地籍測繪工作中,GPS技術的發展空間會更加廣闊。

參考文獻:

第9篇

關鍵詞:公路;GPS;測量

隨著我國交通事業的發展,高等級公路的建設工作越來越多,對公路勘測技術有了更高的要求。傳統的測量手段由于布網困難、精度不高等問題,已經不適用于目前的公路勘測工作。GPS全球定位系統可以提供精確的定位,能夠大幅度的提高公路勘測工作效率。

概述

(一)GPS系統的組成

GPS全球定位系統由空間衛星群和地面監控系統兩大部分組成,除此之外,測量用戶當然還應有衛星接收設備。

(1)空間衛星群。GPS的空間衛星群由24顆高約20萬公里的GPS衛星群組成,并均勻分布在6個軌道面上,各平面之間交角為60°,軌道和地球赤道的傾角為55°,衛星的軌道運行周期為11小時58分,這樣可以保證在任何時間和任何地點地平線以上可以接收4到11顆GPS衛星發送出的信號。

(2)GPS的地面控制系統。GPS的地面控制系統包括一個主控站、三個注入站和五個監測站,主控站的作用是根據各監控站對GPS的觀測數據計算衛星的星歷和衛星鐘的改正參數等并將這些數據通過注入站注入到衛星中去;同時還對衛星進行控制,向衛星指令,調度備用衛星等。監控站的作用是接收衛星信號,監測衛星工作狀態。注入站的作用是將主控站計算的數據注入到衛星中去。

(3)GPS的用戶部分。用戶部分由GPS接收機、數據處理軟件及相應的用戶設備如計算機、氣象儀器等組成,其作用是接收GPS衛星發出的信號,利用信號進行導航定位等。在測量領域,隨著現代的科學技術的發展,體積小、重量輕便于攜帶的GPS定位裝置和高精度的技術指標為工程測量帶來了極大的方便。例如:我們在控制測量中使用的天寶(trimble)4800GPS測地型接收機其技術指標為:

雙頻主機、天線,rtk電臺一體化;

獨特的電池設計、無需接線,使用4h以上:

5次/秒的快速位置更新,可靠的衛星“超跟蹤”技術;

新型于薄式控制器,4m或10m的pcmcia數據存儲卡;

測量精度:靜態測量5mm+lppm:

rtk測量lOmm+lppm(平面):

20mm+lppm(高程);

這些技術指標充分的滿足了控制測量的精度要求。

(二)GPS的工作原理

GPS定位的基本原理是根據高速運動的衛星瞬間位置作為已知的起算數據,采用空間距離后方交會的方法,確定待測點的位置。如下圖所示,假設t時刻在地面待測點上安置GPS接收機,可以測定GPS信號到達接收機的時間t,再加上接收機所接收到的衛星星歷等其它數據可以確定以下四個方程式,從而得到該點在WGS一84坐標系的精確的三維坐標。

S1=[(X1―X)2+(Y1―Y)2+(Z1―Z)2]1/2+C(Vt1一Vt0)

S2=[(X2―X)2+(Y2―Y)2+(Z2―Z)2]1/2+C(Vt2一Vt0)

S3=[(X3―X)2+(Y3―Y)2+(Z3―Z)2]1/2+C(Vt3一Vt0)

S4=[(X4―X)2+(Y4―Y)2+(Z4―Z)2]1/2+C(Vt4一Vt0)

二、GPS技術在工程施工領域的應用

(一)布設公路勘測控制網

目前,公路路線GPS網的施測方案基本有兩個:一是所有路線控制點全部采用GPS施測,即沿路線縱向每隔500m~1000m布設一個GPS點,相鄰GPS點間相互通視;二是沿路線縱向每隔5km~10km布設一對GPS點(一個做控制點.一個做方向點),作為路線的基本控測,在此基礎上,中間再進行紅外測距導線加密。

(二)公路的橫、縱斷面放樣和土石方數量計算

(1)橫斷面放樣時,先確定出橫斷面形式(填、挖、半填半挖),然后把橫斷面設計數據輸入到電子手簿中(如邊坡坡度、路肩寬度、路幅寬度、超高、加寬、設計高),生成一個施工測設放樣點文件,儲存起來。并隨時可以到現場放樣測設。同時軟件可以自動與地面線銜接進行“戴帽“工作,并利用“斷面法”進行土石方數量計算。通過繪圖軟件,可繪出沿線的縱斷面和各點的橫斷面圖。

(2)縱斷面放樣時,先把需要放樣的數據輸入到電子手簿中(如:各變坡點樁號、直線正負坡度值、豎曲線半徑),生成一個施工測設放樣點文件,并儲存起來,隨時可以到現場放樣測設。

(三)橋梁結構放樣

對于在江河上修建的大跨徑橋梁,由于江面過寬、霧氣較大,易造成儀器讀數誤差,采用傳統光學儀器和全站儀來定位是比較困難的。另外,天氣情況變化多端、觀測浮標位置飄浮不定,影響定位精度。但GPS采用的是空間三點后方距離交會法原理來定位,不受江面外界情況干擾,點與點之間不要求通視,大大提高了作業效率。它的平面坐標定位精度在5ram±lppm左右,基線長度有幾米到幾十公里,符合橋梁控制網的精度要求。

三、GPS在公路控制測量應用過程中的注意要點

GPS測量測站之間不要求相互通視,且網的圖形結構比較靈活,因而選點工作比較簡便。但由于點位的選擇對保證觀測工作的順利進行、可靠地保證測量結果及后期對工程應用的方便具有重要意義,所以,在選點工作開始之前,應收集和了解測區的地形情況以及原有測量標志點的分布及保存情況,以便確定合理的測點位置。因此選點以及數據采集、處理過程中應注意以下事項:

(1)為了避免其周圍磁場對GPS信號干擾,測站點應選住遠離大功率的無線電發射臺和高電線外;測站點應選住易于安置接收機的地方,且視野開闊,其周圍150以下不應該有障礙物,以減小GPS信號被遮擋或被障礙物吸收;

(2)測站點應選交通方便的地方,并且便于用其他測手段聯測和擴展;點位附近不應有大積水域或心仃強烈干擾星信號接收的物體,以減弱多路徑效應的干擾;

(3)控制點選取存地面基礎穩定,易于保存的區域,并做好相關繪制點標記;

4)由于公路是帶狀,首尾跨度一般比較大,因此控制點的高程不能完全由GPS高程代替,必要時需用水準儀重新進行高程測量;

(5)坐標系的相互轉換應首先確定測量區域的中央經線,以免發生錯誤。

四、工程實例

(一)工程概況

某高速公路拓寬改建工程,工程全長l8.07公里,拓寬后的道路從原先雙向4車道改建為雙向8車道。

(二)GPS點的布設與實施

結合本工程的具體情況,沿線路走向布設GPS點,GPS網采用邊連式,組成網中的基線有一定數量的多余觀測,以增強成果的可靠,取“G2035、G20l5”兩點作為四等GPS控制網的起算點,以取得可靠的坐標轉換參數。根據線路情況,GPS首級網擬布設成帶狀大地四邊形鎖的形式,點對點之間相互通視。平均400m~500m左右布設1對GPS點。全線共布設107點四等GPS控制點。

控制點均選擇在施工紅線之外且滿足通視要求和相對穩定。點位選設時避免了各種電磁波對GPS衛星信號的干擾、以及因施工的影響而產生點位的變動。控制點分布均勻,相鄰邊長之比小于l/2。

(三)3GPS觀測

(1)使用儀器:使用6臺Ashtech型靜態單頻GPS接收機(標稱精度為5mm+lppm)進行GPS網野外數據采集。

(2)作業時基本技術要求:衛星截止高度角≥15°;同時觀測有效衛星數≥4;平均重復設站數≥1.6;同時觀測有效衛星數≥4;時段長度≥60min;數據采樣率(s)≤30s。

(3)觀測方式:每時段觀測均量取天線高兩次,其互差不超過3mm,取平均值作為最后天線高。

(4)外業數據檢核:同一時段觀測值的數據剔除率<l0%;重復基線的測量差值ds≤2;各級GPS網同步環閉合差需符合下式規定:

Wx≤Wy≤

Wz≤Ws≤

各級GPS網異步環或符合路線坐標閉合差需符合下式規定:

Vx≤Vy≤

Vz≤V≤2

無約束平差中,基線分量的改正數的絕對值需符合下式規定:

Vx≤Vy≤Vz≤

式中:n為閉合環邊數;為儀器的標稱精度。

(四)GPS內業解算

(1)數據后處理:GPS觀測數據內業編輯輸入相關點位信息后,采用接收機配備的商用軟件Ashtechso―lutions2.5進行基線解算,保證每一條基線都求出整周模糊度。重復基線較差和非同步環閉合差的檢核仍按外業基線檢核時的要求進行。

(2)網平差:對整網進行無約束平差并檢核GPS網的觀測質量。以所有獨立基線組成閉合圖形,以三維基線向量及相應方差協方差陣作為觀測信息,以網一點的WGS-84系三維坐標作為起算依據,進行全網無約束平差。對整網進行二維約束平差。

參考文獻:

第10篇

關鍵詞:GPS技術;車載系統應用

1 GPS地圖衛星定位系統技術內容簡介

1.1 GPS技術系統簡介

GPS(GlobalPositioningSystem),一般譯為“全球衛星定位系統”,是美國國防部安排部署的,其首要的任務是為美軍及其盟軍提供全球范圍內不間斷的定位、導航等數據。GPS系統包括GPS衛星、GPS監控站,以及用戶接收設備和GPS應用軟件等部分。GPS系統目前共有24顆衛星分布在6條固定的軌道上,繞地球運行。軌道距地面約20400km,每顆星以12h為周期,連續向地面發送關于時間和自身位置的精確信息。

由于地球上任一點到衛星的距離不等,且都有一組相對應的比較確定的數據,因此在實際應用中在用手持接收器于測試點接收到這一組數據信號時,即可用這組數據到達的時間差來計算該點相對衛星的距離,并以此來確定該點的相對位置,從而達到定位的目的。根據計算公式,定位有二維和三維之分,二維定位至少需要接收三顆衛星的星歷;而三維定位至少要接收四顆衛星的星歷。

1.2 其他衛星定位系統

GPS地圖導航衛星系統除美國的GPS衛星系統外,能與其比擬的就是俄國的GLONASS衛星系統,也是24顆衛星組成的系統,由于經費困難,缺乏維護和補充,目前可能有19顆可用,隨著俄國經濟的復蘇和軍事上的需要,將會得到完善和健全。GLONASS系統是開放性,有利于使用,許多GPS生產廠商,為了提高GPS接收機使用性能和精度,都積極地研究GPS與GLONASS結合雙系統應用軟件,充分地利用GLONASS系統,已初見成效。如美國JAVAD公司GPS接收機,利用超級集成技術,在芯片中集成40個通用信道,把GPS與GLONASS的差異無端地縮小了,結合起來使用,使觀測衛星增多。

2 車載導航系統的現狀

利用全球衛星定位系統(GPS)信號進行汽車導航,根據采用的硬件平臺不同,可分CAR-PC 車載導航系統、DVD汽車導航儀、基于掌上電腦的車載導航儀及其他形式的導航儀等。

2.1 CAR-PC 車載導航系統

計算機技術在汽車上的應用程度日益向縱深發展,在1998年1月,美國消費者電子產品展示會上展出了首臺CAR-PC系統。它安裝在一臺名為超豪華概念車Else的儀表板上,是屬于開放式結構的轎車微機平臺,使用微軟Windows CE操作系統。從功能上看,它集轎車音響功能、計算機功能、導航功能、語音識別式無線通訊系統功能等于一體,并以轎車技術為核心,為轎車提供了信息和娛樂設施,實現了駕駛者安全駕駛過程中自由接收電子郵件、打電話撥號、查詢特殊目的地、接收交通和氣候信息以及改選音樂唱片等功能。

國內在CAR-PC導航產品方面研究開始較早,但由于價格及實用性等方面的原因,主要應用在公安、部隊及其他一些特殊行業中,普及面很小,知名品牌的產品還沒有出現,許多大學也都在研制類似的產品,但是具有廣泛影響的產品及技術還不多見市場推廣工作進展比較緩慢。

2.2 CD-ROM/DVD汽車導航儀

CD-ROM/DVD汽車導航儀需要預先加裝到汽車上,并且一旦將它安裝到汽車上以后,就無法拆下來,也不能移到別的汽車上使用。在這類汽車導航儀中需要使用經過屏蔽(防磁)處理的高價電纜線,以防止其電磁波對于其他的車載設備產生影響,所以它的價格也比較高。在日本,九州松下電器 公司、建伍、先鋒等電氣公司所推出的產品基本上為DVD的形式,DVD產品比CD-ROM產品具有更大的容量和更好的性能。

3 車載導航GPS地圖的應用原理及其應用模式

3.1 車載導航GPS地圖的應用原理

利用GIS中的電子地圖和GPS接收機的實時定位技術,組成GPS+GIS的各種電子導航系統。

3.2 車載導航電子地圖的應用模式

車載導航電子地圖的應用模式主要有如下二種:一是GPS單機定位+矢量電子地圖。該系統可根據目標位置(工作時輸入)和車船現位置(由GPS測定)自動計算和顯示最佳路徑,引導司機最快地到達目的地,并可用多媒體方式向駕駛員提示。制作矢量地圖數據庫需要花費較大成本。二是GPS差分定位+矢量電子地圖。該系統通過固定站與移動車船之間的兩臺GPS偽距差分技術,可使定位精度達到1~3M,當采用雙向通訊方式時,則可構成車船的自動導航系統,又可將移動車船上的GPS定位結果準確實時地傳送到控制中心,并在電子地圖上顯示出來,構成交通網絡監控指揮系統。

4 GPS定位過程簡介

GPS結合電子地圖能夠實現城市交通管理、車輛調度管理,公安、銀行車輛,港口、河流船舶的自動導引與監控,具有巨大的應用潛力。根據地形圖制作而成的矢量電子地圖,GPS坐標還需經過坐標轉換才能正確與之匹配。下面將從GPS定位坐標系、WGS-84大地坐標、地圖投影、平面坐標變換等幾方面詳細討論坐標匹配問題。GPS定位過程主要有如下幾個步驟:

第一,確定用戶的宇宙直角坐標系位置,即用戶的X、Y、Z位置。

第二,宇宙直角坐標系至WGS-84大地坐標系的轉換,既求出用戶的WGS-84大地坐標位置λ、φ、h。

第三,坐標投影轉換,即將球面坐標λ、φ、h轉換成平面電子地圖投影坐標,如高斯-克呂格投影坐標。

第四,二維平面相似性變換,即經過平移、旋轉、縮放運算,達到其與GPS地圖的配準。上述四個過程全部都是由計算機用程序自動計算獲得,具體算法這里介紹從略。

5 基于GPS和電子地圖的車輛自動導航系統的組成及功能

5.1 基于GPS和電子地圖的車輛自動導航系統的組成

整個GPS電子地圖車輛動態引導系統構成如下圖所示,它由主控計算機、液晶顯示器、語音報警器、遙控器、組合導航處理器、GPS傳感器、速率陀螺儀、光驅等組成。主控計算機視用戶需求不同,可以是通用計算機,也可以是專用處理器。

5.2 基于GPS和電子地圖的車輛自動導航系統的功能

本系統可以實現車、船等運動載體的電子地圖中的實時跟蹤顯示、最優路徑選擇及導引、顯示導航信息、地圖檢索、語音提示告警、矢量圖分層顯示及縮放顯示;可以滿足城市車輛,港口、河流、海用船只的導引與監視,GPS+航跡推算組合導航功能即使在信號不正常的條件下也能正確引導。電子地圖存儲于光盤中,可存儲大容量矢量電子地圖。矢量電子地圖生成點陣形式存放于主機內存中,可達到地圖檢索和車輛跟蹤的平滑效果。車船行至地圖邊緣時,將自動從光盤中調入下一幅新的矢量圖,實現自動切換。

作者簡介:田野(1995―),男,遼寧大連人,沈陽理工大學學生。

第11篇

【關鍵詞】GPS技術;公路勘測;靜態測量;動態定位;應用

GPS這種技術起初是由美國研制的,主要應用于衛星的導航系統中。它具有全天、連續、全球、實時的定時、定位功能,它可以幫助用戶提供更加精密的坐標、時間、速度。GPS技術的這些特點幫助工作者獲得更多有利的信息,贏得每一位專業工作者的信賴?,F代社會,GPS技術已經成功的應用于大地的測量、各種工程上的數據測量、工程變形上相關數據的測量,檢測,另外還有各種資源的勘察等等不同的學科領域,促進了測繪技術的迅速發展,使得測繪領域發生了影響深遠的技術變革。

每一位專業的公路設計師都知道,在道路設計中勘測是必不可少的組成部分,設計師們憑借這種技術找到了道路設計所必需的數據資料。隨著人們各種生活需求的不斷增大,各種道路的建設需求也不斷增加,在這種情況下測量、繪制技術也在不斷進步。道路的勘測也從傳統的經緯儀偏角法發展到全站儀極坐標法,這種技術革命的發展雖然沒有從根本上改變傳統方法中的邊和角度的測量,需要設置測量的地點,還要需要各種測量的儀器,需要大量的人力物力資源,但是GPS技術的發展使得自動化的速度不斷加快,自動化的程度也在不斷提高,還在一定程度上減少了工作人員的勞動量,為工程的數據勘測提供更加便捷、更加快速、更加準確的勘測手段。

一、GPS系統的詳細介紹

GPS系統是全球的衛星定位系統,起初是美國為了滿足軍事上的導航定位需求而開發的一項集測量、定位于一體的衛星系統,現在它的技術已經應用于社會經濟的大部分領域,現在的GPS廣泛用于測量這個技術領域,比如:攝影、工程、大地等等各方面。

(一)系統組成

空間的衛星系統的六個軌道中都有24顆高軌道衛星均勻分布,而且軌道的平面和赤道的平面有一定的傾斜角度,軌道平面之間也有傾斜度,軌道平面的間距大約是60度,整個系統的分布一定要保證地球的任一點都可以滿足最少有4顆的可視衛星。

地面的監控系統主要有國家基地、主控站、注入站、監控站等共同組成。地面的監控系統一方面要向衛星導入電文,另一方面對空間的衛星控制、監測。

用戶的接受系統相對來說就比較簡單了,它主要包括GPS系統的衛星接收器,處理數據的軟件。接收單元,天線單元共同構成了衛星接收機,接收單元主要是記錄GPS監測到的信號,并對這些信號進行過濾、解調等各種技術的處理,接收單元還負責獲取定時定位和速度的測量數據。數據處理器是構成接收機的核心,它主要負責管理、控制整個系統以及處理實時的數據等工作。天線單元就負責捕獲、跟蹤空間軌道中的衛星,同時它還會將GPS的信號進行放大處理,然后接受處理后的信號。

這些程序都按照一定的步驟完成后,用戶就能夠得到符合自己要求的數據信息。

(二)系統的特點

GPS技術能夠為大眾所接受,特別是近幾年,這種技術已經應用于基礎的研究,新領域的開拓,軟硬件項目的開發等各個領域。現代社會隨著工程技術的不斷改革,這種技術又出現在工程測量這個應用領域,而且還給工程的建設帶來很多便利的條件。GPS系統的特點主要有以下幾點:

1、測量點之間,測量點與目標點之間不需要通視。這在很大程度上幫助了工作人員的勞動量,使得工程的選點更加方便、靈活,但是為了確保信號的接受不受干擾,一定要保證測量點上空開闊。

2、根據調查可知,一般紅外儀的精度是5ppm+5mm,一般的雙頻接收機精度達到1ppm+5mm,而且,兩點之間的距離越大,GPS的優勢就會越明顯,增加了數據的精密性,為工程的實施提供了更加精準的數據,在一定程度上降低了風險的發生。

3、觀測的時間相對比較短,如果是根據參照物快速定位,一般情況下只需要5分鐘觀測,節省了時間和人力資源,方便快捷。

4、GPS測量的數據能給設計師提供更加準確的三維坐標。

5、這種技術基本上是自動化,工作人員只需要負責儀器的安裝、開關,還有儀器工作狀態的監視,這樣在很大程度上減少了工作人員的工作量,減少了出錯的幾率。

6、系統的觀測沒有時間、地點、天氣狀況等環境因素的限制。

二、GPS在道路勘測中的應用

根據上面對GPS系統的認識發現,在道路工程的勘測方面,GPS技術能發揮很大的作用,減少工作人員的勞動量。GPS技術中的測量技術和定位技術的應用主要有以下幾點:

1、在進行道路的勘測時,首先,為了能夠順利的進行工程的測繪,要根據路線的走向,進行平面上、高程的控制測量。測量數據時,利用這種技術可以在保證數據準確的前提下,做到觀測速度快,靈活布網,全天工作,高精度定位等優勢,再經過數據的處理就可以得到相對更加精確的三維坐標。

2、采集數據、施工定位、控制測量的過程中,傳統的方法會因為地圖本身的誤差,人為造成的各種誤差而增加工程的風險發生的幾率,很難進行高精度的定位。但是GPS的測量系統中可以更加精確、高效的測出工程所需要的數據,建立精確的三維坐標。

3、這種技術還應用于工程的估算,位置的確定,劃定用地的界限。如果是在山區,傳統的方法就會面對非常大的難度,但是GPS定位系統就可以很容易的解決測量數據這個問題,在保證數據精確的基礎上測定路線位置及工程的用地面積,能夠有效的解決因為儀器、人為造成的各種誤差。

4、在公路的建設方面,GPS的動態定位系統可以通過和很多接收機相互配合實現資源的共享。在很大程度上減少了工程的經濟投資,在保證質量的基礎上加快了工程建設的進度,節省了人力、物力、財力。

5、GPS技術中的動態定位技術可以保證道路的路線走向能夠避開農村,以防給農民的生活帶來不便,還可以避開那些地勢崎嶇的地方,以免給工程的建設帶來不必要的麻煩。

在京杭高速公路的設計中就有很多運用到全球定位系統的地方,比如布網方案的設計,GPS的應用可以保證控制網的精度,確保了整個線路的精度均勻;線路周圍的數據監測,為工作人員提供了精確的數據,避免工作上的失誤;基線的解算,質量的檢驗等數據的處理都是利用GPS系統,避免了人為造成的失誤;中樁的放樣,選擇合適的基準站的位置、合理的三維坐標的轉換等等數字技術都是利用了GPS技術,確保了工程的安全實施。

動態定位技術的應用是公路建設中測量放樣技術的一次改革。它使得公路放樣這項技術變得迅速又方便,在保證質量的前提下提高了工作的效率,提高了測量的精確度,大大節省了人力、財力、物力等各種資源。這種技術是工程建設中的一次重大改革。

三、結語:

GPS技術在公路勘測的應用變得越來越廣泛,它在工程中有著革命性的積極作用,大大提高了數據勘測的精確度,操作也變的更加簡單,為工程的設計提供了可靠的基礎資料以及精確的數字保證,促進了工程建設的迅速發展。

參考文獻:

[1]徐志剛.GPS系統在公路勘測設計中的應用研究[J].中小企業管理與科技,2011(5)

[2]程睿.GPS在高速公路勘測設計中的應用[J].中國水運,2009(6)

第12篇

【關鍵詞】GPS測量技術;地籍測量;應用

中圖分類號:P271文獻標識碼: A

0. 引言

GPS測量技術是一項將全球定位系統與測量領域相關技術相結合的新型技術,隨著社會現代化進程的發展,該技術逐漸在地籍測量中得到廣泛的應用。GPS測量技術是現代測量技術中精確度最高、測量效果最好的測量技術之一,主要是通過對基準站和流動站中所測量到的數據及信息進行接收并對其進行相應處理來完成測量工作的。就目前而言,GPS測量技術的應用范圍越來越廣泛,該技術在很大程度上為地籍測量工作帶來了便利,文章現對GPS在地籍測量中的應用做出如下探析。

1. GPS測量技術概述

1.1 GPS測量技術的概念

GPS測量技術通過利用全球定位系統的衛星,對全球進行及時定位、導航,再利用距離交匯的方法對所需要測量的區域利用三角測量的定位原理做出測量[1]。

1.2 GPS測量技術的特點

GPS測量技術是一種新型的測量技術,相比于其他測量技術,該技術具有以下特點。

1.2.1 精確性高

定位功能是GPS測量技術的核心技術,相比于傳統的測量技術,GPS測量技術的測量定位誤差非常小,其最小單位可以精確到厘米。同時,GPS測量技術所使用的工具安全性高,且不會出現誤差積累的情況,這是多數傳統測量定位技術所不具備的優點。此外,GPS測量技術的精確性在測量半徑達到幾千米甚至上萬米的時候,仍能將測量數據精確到厘米的程度。

1.2.2 操作效率高

GPS測量技術是一項非常靈活的測量技術,且測量速度非常快。該技術將GPS技術應用于測量領域中,并與相關測量技術相結合,能夠在測量過程中的第一時間提供給測量工作人員所需要的三維坐標,使所需數據更直觀的展現在測量者面前。這不僅在很大程度上節省了測量計算的時間,還提高了測量點信息的真實性。

1.2.3 自動化程度高

GPS測量技術的自動集成化程度高,它在室內和野外都能夠進行精確地測量。在測量過程中,工作人員可以利用內裝式的軟件控制系統進行測量操作,在沒有人工干預的情況下也能實現多種測繪功能。這樣一來,由于人工操作所帶來的誤差率被大幅降低,從而有效保證了測量的精確度。

2. GPS測量技術在地籍測量中的應用

2.1 地籍測量概述

地籍測量是土地管理工作得以順利開展的保障,該項工作是建立在對地籍情況進行充分調查的基礎上的,通過利用各種測量儀器、測量設備、測量技術,從而對測量范圍內的土地位置、大小、邊界、所屬權等坐標點進行精準定位,以測量出地面面積以及地籍圖,最終達到對土地進行控制和管理的目的。

2.2 GPS測量技術的原理

GPS測量技術的原理是通過精確的定位技術將實時載波進行相位差分,并得到實時動態。在測量工作中,流動站需要對衛星觀測信息進行有效采集,并將收取到來自基準站的數據鏈信息在系統內進行分析處理,再對數據進行實時載波相位差分的處理,最后得出一個精確的定位信息。差分處理是GPS-RTK數據處理的一種最主要的方法,它是將基準發出的數據信息即載波相位傳送給流動站并由流動站的工作人員將這些數據進行求差解算坐標。除此之外,修正法的應用也較為普遍,主要是將機組收集到的載波相位的修正值傳送給流動站,并對流動站接收到的載波相位信息進行修正,再由流動站來進行求解坐標。

2.3 實際應用步驟

2.3.1 地籍控制測量

首先,建立GPS控制網。在對GPS控制網的建設過程中,通常采用獨立觀測邊構建出閉合的線條,增強檢核條件以保證控制網的質量[2]。此外,在控制網的周圍將臨近點之間的基線向量的分布調節平衡,并充分與地面的控制基點聯合起來。值得注意的是,在對GPS控制網建設位置的選擇時應注意交通的便捷性及視野的開闊性和通透性。

第二,制定測量方案。在GPS控制網建設完成后,測量人員要根據所需測量的區域的實際情況來制定最優的測量方案,制定內容應包括測量時間、測量范圍、測量進度等。

第三,建立地籍圖根基準站?;鶞收臼沁M行GPS-RTK技術測量工作的重要站點,基準站設立的質量將會影響整個測量工作的質量。因此,在建設過程中要根據所在地區的實際情況,充分考慮地形的影響,以完成整個基準站的建設。

2.3.2 地籍碎部測量

首先,做好準備工作。通常對地籍碎部的測量所采用的方法為GPS-RTK技術,在利用這種技術進行測量前應做好測量前準備工作,主要包括對測量設備的檢查與調試、調配好測量工作人員、向測量人員做好宣教工作等。

第二,流動站工作。流動站在進入開機狀態后,就會在第一時間接收到來自基準站的電臺發射信號,這個時候STA燈和DL燈就會同時進行閃爍。當兩個燈同時進行間隔均勻的閃爍后就說明流動站進入正常工作狀態,此時流動站就可以進行測量工作。流動站的工作應遵循下列步驟:測量前準備-控制網設定-數據信息的組織與編號-基準站及流動站的建立-流動站工作。

第三,數據處理。通過GPS測量技術接收所采集到的信息數據,對其進行加工處理,主要是依照基準站與流動站所獲取的觀測數據,根據某種特定的差分計算方法推算出移動測量站在定點坐標系下的坐標數值。

3. 實際案例分析

文章將以吉林省遼源市東豐縣的地籍測量為例來進行實際測量分析。

測量區域概況:遼源市東豐縣位于吉林省中南部平均海拔374米,位于東經125°3'~125°50'和北緯42°18'~43°14'之間,幅員總面積2521.5平方公里,耕地面積110萬畝。全縣轄14個鄉鎮,229個行政村,總人口40.6萬人,其中縣城人口10萬人。

測量情況:首先在測量區域內建立D級GPS控制網,選定好已有的C級網起算數據以及檢核數據;根據國家國土局批準的行業標準《城鎮地籍調查規程》、國測局批準的局標準《地籍測量規范》為標準來開展本次測量工作,包括測量踏勘、測量布點、測量方案設計、流動站的建設等。最后,投入測量,將所得到的數據進行統計。

4. 結束語

綜上所述,GPS測量技術具有定位精準、操作便利、抗干擾能力強等優點,在很大程度上提高了地籍測量工作的效率和質量。相關領域的研究人員應不斷致力于完善GPS測量技術,使其在地籍測量工作中得到更廣泛的應用。

【參考文獻】

相關文章
亚洲精品无码久久久久久久性色,淫荡人妻一区二区三区在线视频,精品一级片高清无码,国产一区中文字幕无码
日韩国产欧美中文综合 | 亚洲欧美在线观看免费 | 在线观看午夜福利片日本 | 日本久久免费高清国产 | 亚洲日本天堂在线 | 久久99精品亚洲热综合 |