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gps技術(shù)模板(10篇)

時(shí)間:2023-03-10 15:06:22

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gps技術(shù)

篇1

Abstract: gps (Global Positioning System, referred to as the GPS) satellite positioning technology with the deepening and development of the concept of Digital Earth, continuous improvement, improve the hardware and software, with its all-weather, high-precision, automation, high efficiency characteristics to win the trust of customers. In this paper, the basic structure and principle of the GPS on the application of GPS technology in the field of earthquake rescue, mapping, analyzing the advantages and disadvantages of GPS technology.Keywords: GPS technology; Surveying and Mapping; application

中圖分類(lèi)號(hào):P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2012)

GPS定位系統(tǒng)的組成及定位原理

GPS定位系統(tǒng)由衛(wèi)星星座(空間部分)、地面監(jiān)控系統(tǒng)(地面部分)、GPS接收機(jī)(用戶設(shè)備部分)組成。

GPS衛(wèi)星星座由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道平面內(nèi),這樣就保證了每個(gè)軌道面有4顆衛(wèi)星,衛(wèi)星離地高度20200km,軌道傾角為55°,各個(gè)軌道平面之間相距60°,在每一軌道平面內(nèi),各衛(wèi)星升交角距相差90°,任一軌道上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道上的相應(yīng)衛(wèi)星超前30°。

地面監(jiān)控系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的中樞,由5個(gè)監(jiān)測(cè)站、1個(gè)主控站、3個(gè)注入站組成。主要任務(wù)是:收集、處理本站和監(jiān)測(cè)站收到的全部資料,完成對(duì)GFS衛(wèi)星信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),向每顆衛(wèi)星提供其編寫(xiě)并播發(fā)的導(dǎo)航電文,包括衛(wèi)星星歷(即一系列描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)及其軌道參數(shù)的數(shù)據(jù))、衛(wèi)星鐘差和大氣修正參數(shù)等。

用戶設(shè)備基本結(jié)構(gòu)包括:主機(jī)、天線、電源組成,它的任務(wù)是捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào),并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行,對(duì)接收到的GPS信號(hào)進(jìn)行處理,以便實(shí)時(shí)測(cè)量出測(cè)站的三維位置,甚至三維速度和時(shí)間。

GPS定位原理,類(lèi)似于傳統(tǒng)的后方交會(huì)。GPS衛(wèi)星發(fā)射測(cè)距信號(hào)和導(dǎo)航電文,導(dǎo)航電文中含有衛(wèi)星的位置信息,用戶使用GPS接收機(jī)在某一時(shí)刻同時(shí)接收三顆以上的GPS衛(wèi)星信號(hào),測(cè)量出測(cè)站點(diǎn)至三顆以上GPS衛(wèi)星的距離并解算出該時(shí)刻GPS衛(wèi)星的空間坐標(biāo),據(jù)此利用距離交會(huì)法解算出測(cè)站的位置。

GPS技術(shù)在實(shí)際工作中的應(yīng)用

2.1 GPS在測(cè)繪、資源勘探中的應(yīng)用

這是國(guó)內(nèi)開(kāi)展GPS定位應(yīng)用較早的領(lǐng)域,現(xiàn)已建成連續(xù)運(yùn)行的GPS觀測(cè)站30多個(gè),其中7個(gè)納入國(guó)際GPS服務(wù)站(IGS)網(wǎng),全國(guó)GPS二級(jí)網(wǎng)站布測(cè)534點(diǎn),平均邊長(zhǎng)約160km,從根本上解決了我國(guó)測(cè)量使用參考框架的問(wèn)題,比傳統(tǒng)測(cè)量方法提高效率三倍以上,費(fèi)用降低50%。與此相關(guān)的還有中國(guó)地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)網(wǎng),網(wǎng)中包括25個(gè)基準(zhǔn)站、56個(gè)基本站、1000個(gè)分布在主要地震帶上的區(qū)域站,其數(shù)據(jù)處理結(jié)果為全國(guó)大地震活動(dòng)趨勢(shì)分析提供了新的依據(jù)。除了較大范圍的GPS網(wǎng)外,我國(guó)很多城市還建立了很多小型的GPS網(wǎng),用于地方建設(shè)服務(wù)。例如由天津市測(cè)繪院主建的VRS基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò),就是使用GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)據(jù)的處理分析,為天津市地面沉降分析、氣象預(yù)報(bào)等提供服務(wù),此外,天津市為監(jiān)測(cè)地面沉降量,特布控了GPS監(jiān)測(cè)網(wǎng),每年定期使用GPS進(jìn)行監(jiān)測(cè),獲得各個(gè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的數(shù)據(jù),為分析天津市地面沉降提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)。

2.2 GPS在地震救援中的應(yīng)用

以往定位功能對(duì)客運(yùn)企業(yè)、物流企業(yè)而言,其主要用途是它可以便于企業(yè)實(shí)時(shí)獲取車(chē)輛運(yùn)行位置、速度等運(yùn)行指標(biāo),這些數(shù)據(jù)有助于其對(duì)車(chē)輛進(jìn)行調(diào)度管理,配合良好的管理機(jī)制,可以很好的杜絕車(chē)輛超速、串線運(yùn)營(yíng)、違規(guī)運(yùn)營(yíng)等問(wèn)題。但在四川汶川及青海玉樹(shù)地震期間同樣的定位功能卻可以拯救人們的生命。

汶川地震發(fā)生后,通訊中斷,道路阻塞,外界對(duì)震區(qū)的情況一無(wú)所知,在此情況下隸屬四川武警總隊(duì)的廣大官兵冒著生命危險(xiǎn),攜帶我國(guó)自行研制的“北斗一號(hào)”導(dǎo)航衛(wèi)星終端機(jī)到達(dá)震區(qū),陸續(xù)發(fā)回了各種具有位置信息的災(zāi)情信息,從而使救援人員和決策者能及時(shí)掌握地震災(zāi)害的程度及其空間分布,決定開(kāi)展有效的救援和災(zāi)后恢復(fù)。

例如,載有14名臺(tái)灣同胞游客的一輛大巴車(chē)在地震后與工作人員失去了聯(lián)系,接報(bào)后,成都網(wǎng)闊信息技術(shù)有限公司迅速啟動(dòng)GPS定位系統(tǒng)查詢,僅用了不到30秒的時(shí)間,就鎖定了客車(chē)的具置。隨后,救援人員成功將這14名臺(tái)灣游客全部救出。另外一輛車(chē)牌號(hào)為川IR-18901的旅游客車(chē),承載著42名學(xué)生和一名教師,也被困在離震中不遠(yuǎn)的地方,借助所安裝的GPS,最后成功獲救。

隨著GPS技術(shù)的更新,它將在地震應(yīng)急搜救的信息快速獲取、應(yīng)急響應(yīng)、救援決策、指揮、搜索與營(yíng)救等救援行動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,都有望發(fā)揮其強(qiáng)大的功能,從而為地震應(yīng)急搜救提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。

2.3 建立工程控制網(wǎng)

工程控制網(wǎng)是工程建設(shè)、管理和維護(hù)的基礎(chǔ)。建立的道路勘探、施工控制網(wǎng)和隧道工程控制網(wǎng)等的網(wǎng)型和精度要求與工程項(xiàng)目的性質(zhì)、規(guī)模密切相關(guān)。應(yīng)用GPS技術(shù)建立控制網(wǎng),通常采用載波相位差分技術(shù),以保證達(dá)到毫米級(jí)精度。道路勘探、施工控制網(wǎng),具有橫向很窄、縱向很長(zhǎng)的特點(diǎn)。采用傳統(tǒng)的三角鎖、導(dǎo)線方案,多數(shù)需要分段實(shí)施,以避免誤差積累過(guò)大。采用GPS技術(shù), 由于點(diǎn)與點(diǎn)之間不需要通視,可以敷設(shè)很長(zhǎng)的GPS點(diǎn)構(gòu)成的三角鎖,以保持長(zhǎng)距離線路坐標(biāo)控制的一致性。

2.4 在地形測(cè)量中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的地形測(cè)量是在測(cè)區(qū)內(nèi)首先建立圖根控制點(diǎn),然后再用大平板儀或經(jīng)緯儀結(jié)合小平板法測(cè)圖,現(xiàn)在發(fā)展到外業(yè)用全站儀野外采集數(shù)據(jù),內(nèi)業(yè)利用成圖軟件成圖。這些方法都要求在測(cè)站上測(cè)地形、地物特征點(diǎn),對(duì)通視要求很高,要求人員較多。若采用動(dòng)態(tài)GPS測(cè)量,只要采用對(duì)中桿即可,則圖根控制速度快,對(duì)通視要求也不高,可以邊控制邊碎部。

2.5 在施工放樣中的應(yīng)用

放樣主要是把圖上設(shè)計(jì)的坐標(biāo)與高程在實(shí)地標(biāo)定出來(lái),它其實(shí)是測(cè)量坐標(biāo)的一個(gè)反過(guò)程。以往主要采用全站儀放樣,一般至少需要兩人合作,且要求測(cè)站點(diǎn)與放樣點(diǎn)要通視才行,若不通視,還要進(jìn)行轉(zhuǎn)站。若附近無(wú)控制點(diǎn),則先引點(diǎn)。現(xiàn)在采用動(dòng)態(tài)GPS進(jìn)行放樣,只要把放樣的點(diǎn)坐標(biāo)輸入手簿中,測(cè)量員背著GPS接收器,根據(jù)其顯示提示測(cè)量員走到放樣點(diǎn)位上,放樣像走路一樣輕松完成,當(dāng)然,其精度也較高,各放樣點(diǎn)的誤差影響也是獨(dú)立的。

GPS技術(shù)在應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 GPS技術(shù)在應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)

3.1.1測(cè)站之間無(wú)需通視。測(cè)站間相互通視一直是測(cè)量學(xué)的難題。GPS這一特點(diǎn),使得選點(diǎn)更加靈活方便。

3.1.2 觀測(cè)時(shí)間短,定位精度高。采用GPS靜態(tài)測(cè)量時(shí)每個(gè)測(cè)站上的觀測(cè)時(shí)間一般在30~40min左右;采用動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí),只需將對(duì)中桿置于待測(cè)點(diǎn)一、二秒便可得出誤差為厘米級(jí)的三維坐標(biāo)。

3.1.3自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)便。目前GPS接收機(jī)已趨向小型化和操作傻瓜化,觀測(cè)人員只需將天線對(duì)中、整平,量取天線高打開(kāi)電源即可自動(dòng)進(jìn)行觀測(cè),求得測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)。

3.1.4 利用定位技術(shù),能快速確定具置的相關(guān)信息。

3.1.5全天候作業(yè)。GPS觀測(cè)可在任何地點(diǎn),任何時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行,一般不受天氣狀況的影響。

3.2 GPS技術(shù)在應(yīng)用中的缺點(diǎn)

3.2.1 在地下工程、隧道及高大建筑物區(qū)域或是距離基站太遠(yuǎn)等,GPS出現(xiàn)盲區(qū),初始化時(shí)間長(zhǎng)或失鎖,影響測(cè)量速度或無(wú)法測(cè)量。

3.2.2 高程測(cè)量時(shí)應(yīng)用GPS定位技術(shù)不能直接得到地面點(diǎn)的正常高,而只能得到大地高,確定地面點(diǎn)的正常高,必須要知道地面點(diǎn)的高程異常,這就限制了GPS技術(shù)在高程測(cè)量方面的作為。

篇2

前言

GPS技術(shù)起源于美國(guó),是Global Positioning System的首字母簡(jiǎn)稱(chēng),中文直譯名稱(chēng)是全球定位系統(tǒng)。GPS技術(shù)由軟件部分和硬件部分組成,軟件指的是利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的各種測(cè)量軟件;硬件包括環(huán)繞地球運(yùn)行的通信衛(wèi)星以及地面信號(hào)接收裝置。GPS的關(guān)鍵系統(tǒng)是衛(wèi)星無(wú)線電導(dǎo)航定位系統(tǒng),通過(guò)衛(wèi)星對(duì)用戶區(qū)域進(jìn)行掃描測(cè)繪,向用戶提供三維坐標(biāo)、導(dǎo)航等服務(wù)。隨著技術(shù)的日漸成熟,GPS技術(shù)應(yīng)經(jīng)滲入到了我們生活中的方方面面,遠(yuǎn)不局限于工程測(cè)繪。在工程測(cè)繪領(lǐng)域,GPS技術(shù)的重要性是不言而喻的。

1、GPS技術(shù)的基本原理

GPS技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜,根據(jù)空間上的位置關(guān)系,我們可以將GPS技術(shù)分為三種組成部分:地球外空間軌道衛(wèi)星、地面接收控制站點(diǎn)、用戶信號(hào)接收與發(fā)射裝置。下面根據(jù)這三個(gè)組成部分,來(lái)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(wèi)星組成一個(gè)系統(tǒng),將信號(hào)覆蓋到所用的用戶區(qū)域,當(dāng)用戶有需求是,空間衛(wèi)星發(fā)射導(dǎo)航定位信號(hào)。地面接收控制站點(diǎn)利用計(jì)算機(jī)對(duì)衛(wèi)星收集到的信號(hào)進(jìn)行處理,在將結(jié)果反饋到空間衛(wèi)星。GPS用戶只需打開(kāi)相應(yīng)的接收終端設(shè)備,就可以收到處理好的信息,用于定位導(dǎo)航和測(cè)量等。

GPS技術(shù)的關(guān)鍵在于定位。按照定位方式的來(lái)分類(lèi),GPS技術(shù)可以分為絕對(duì)定位、相對(duì)定位兩種定位方式。不同定位方式在實(shí)際中的應(yīng)用不同,各有其特點(diǎn)。相對(duì)定位依據(jù)的是空間幾何理論,已知測(cè)量點(diǎn)與三顆衛(wèi)星間的距離,利用數(shù)學(xué)理論,通過(guò)三顆衛(wèi)星的具置就可以推算出測(cè)量點(diǎn)的實(shí)際位置。而絕對(duì)定位,是依據(jù)具體的海拔數(shù)據(jù)、經(jīng)度、緯度等信息,來(lái)確定測(cè)量點(diǎn)的空間坐標(biāo)。這兩者定位方式,測(cè)量的精度都比較高,可以根據(jù)實(shí)際情況合理選擇。

2、GPS技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,市政道路工程中也運(yùn)用到工程測(cè)繪工作。工程測(cè)繪中運(yùn)用GPS測(cè)繪技術(shù)有很多優(yōu)勢(shì),這也是它越來(lái)越多地運(yùn)用到工程測(cè)繪中的原因。城市化公路建設(shè)當(dāng)中,縱橫斷面設(shè)計(jì)需要對(duì)其從橫斷面進(jìn)行測(cè)量,同時(shí)也要進(jìn)行中樁放樣。在公路建設(shè)當(dāng)中首先根據(jù)設(shè)計(jì)的坐標(biāo)線路進(jìn)行中樁放樣,之后利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行抄平工作,以及測(cè)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(shù)高精度日益發(fā)展,逐步取代了全站儀的放樣。為了解決這個(gè)實(shí)時(shí)性的問(wèn)題,就運(yùn)用到了GPS技術(shù),通過(guò)精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)測(cè)量,進(jìn)而避免了數(shù)據(jù)滯后無(wú)法準(zhǔn)確定位的結(jié)果,從而推動(dòng)整個(gè)測(cè)量過(guò)程的進(jìn)程。

GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中運(yùn)用有初、中、高級(jí),初級(jí)主要是快速靜態(tài)或GPS靜態(tài)的方法建設(shè)成立沿線整體控制。中級(jí)主要運(yùn)用在堤壩、閘門(mén)、渠道等場(chǎng)所,并且這些場(chǎng)所建設(shè)成立施工控制。高級(jí)主要是在工程測(cè)繪中運(yùn)用RTK技術(shù),也就是人們常說(shuō)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)。從而可以看出,GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的發(fā)展機(jī)遇很可觀。其實(shí)有機(jī)遇就有挑戰(zhàn),GPS測(cè)繪技術(shù)要抓住機(jī)遇,面對(duì)挑戰(zhàn),做出相應(yīng)的對(duì)策。

現(xiàn)在很多行業(yè)中都可以看到GPS技術(shù)的身影,其中運(yùn)用最多的是工程測(cè)繪。我國(guó)著名的小浪底工程、三峽工程在工程測(cè)繪中都運(yùn)用了此項(xiàng)技術(shù)。對(duì)于流動(dòng)站的接收機(jī)來(lái)說(shuō),這樣可以更好地采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù),還可以接收到基準(zhǔn)站抓獲的信息,同時(shí)能夠及時(shí)處理系統(tǒng)內(nèi)組成的差分觀測(cè)值,之后就可以計(jì)算出來(lái)自基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的基線向量。GPS技術(shù)在水利工程運(yùn)用也是很廣泛的,其中主要包括如下幾個(gè)方面:GPS的外業(yè)測(cè)繪,GPS的布網(wǎng)工作及其實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪方法的應(yīng)用等等。

3、GPS 數(shù)字化繪圖

3.1數(shù)字化成圖

目前,數(shù)字化成圖技術(shù)主要有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法,主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等,其特點(diǎn)是精度高、內(nèi)外業(yè)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(diǎn):

3.1. 1 測(cè)多用

如在一些綜合性較強(qiáng)的工程中需要對(duì)同一地形圖繪制不同比例尺的地形圖,過(guò)去的平板測(cè)圖方法則需要重復(fù)工作,而數(shù)字化測(cè)圖則可以同時(shí)根據(jù)完成的地形圖繪制不同比例尺的多個(gè)地形圖,因?yàn)橥”壤甙舜蟊壤叩匦螆D測(cè)圖范圍。僅需先測(cè)大比例尺圖范圍,再補(bǔ)充小比例尺測(cè)圖范圍即可滿足各不同專(zhuān)業(yè)人員對(duì)不同比例尺的地形圖的需要。

3.1.2 精度高

數(shù)字化成圖系統(tǒng)在外業(yè)采集數(shù)據(jù)時(shí),利用全站儀現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)采集地形地物點(diǎn)的三維坐標(biāo),并自動(dòng)存儲(chǔ),在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時(shí),完全保持了外業(yè)測(cè)量的精度,消除了人為的錯(cuò)誤及誤差來(lái)源,而且外業(yè)工作省略了讀數(shù)、計(jì)算、展點(diǎn)繪圖等外業(yè)工序,減少了作業(yè)人員,外業(yè)工效大大提高,時(shí)間縮短,直接生產(chǎn)成本大幅度下降。

3.2.采集數(shù)據(jù)

采集數(shù)據(jù)時(shí),采集人員要準(zhǔn)確應(yīng)用地物代碼,以免在內(nèi)業(yè)成圖時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤;在觀測(cè)開(kāi)始時(shí),相關(guān)工作人員需嚴(yán)格按照要求應(yīng)對(duì)測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行檢查,跑尺人員應(yīng)嚴(yán)格按照自動(dòng)成圖的要求作業(yè),確保能完整地描述地形地貌的特征點(diǎn),必須通過(guò)繪制草圖來(lái)表明各個(gè)地物碎部點(diǎn)的屬性及相互關(guān)系,測(cè)量坎子時(shí),要量取坎子比高,坎下也要進(jìn)行地形點(diǎn)采集。當(dāng)一個(gè)測(cè)區(qū)完成后,如果有必要可把數(shù)據(jù)備份。

3.3.、攝影測(cè)量

攝影測(cè)量本身而言,從測(cè)繪的角度上來(lái)看數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量還是利用影像來(lái)進(jìn)行測(cè)繪的科學(xué)與技術(shù);而從信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)科學(xué)的角度來(lái)看,它是利用影像來(lái)重建三維表面模型的科學(xué)與技術(shù),也就是在“室內(nèi)”重建地形的三維表面模型,然后在模型上進(jìn)行測(cè)繪,從本質(zhì)上來(lái)說(shuō),它與原來(lái)的攝影測(cè)量沒(méi)有區(qū)別。因而,在數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)中,整個(gè)的生產(chǎn)流程與作業(yè)方式,和傳統(tǒng)的攝影測(cè)量差別似乎不大,但是它給傳統(tǒng)的攝影測(cè)量帶來(lái)了重大的變革。

目前通過(guò)在空中利用數(shù)字?jǐn)z影機(jī)所獲得的數(shù)字影像,內(nèi)業(yè)使用專(zhuān)門(mén)的航測(cè)軟件處理,進(jìn)行的航空攝影測(cè)量是大面積、大比例尺地形測(cè)圖、地籍測(cè)量的重要手段與方法,在計(jì)算機(jī)上對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行像對(duì)匹配,建立地面的數(shù)字模型,再通過(guò)專(zhuān)用的軟件來(lái)獲得數(shù)字地圖。該方法的特點(diǎn)是可將大量的外業(yè)測(cè)量工作移到室內(nèi)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(jié)的限制等優(yōu)點(diǎn)。特別適合于城市密集地區(qū)的大面積成圖。但是該方法的初期投入較大,如果一個(gè)測(cè)區(qū)較小,它的成本就顯得較高。但可以說(shuō)是今后數(shù)字測(cè)圖的一個(gè)重要發(fā)展方向,未來(lái)社會(huì)要求的是可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產(chǎn)品。并且隨著全數(shù)字?jǐn)z影工作站的出現(xiàn),加上GPS 技術(shù)在攝影測(cè)量中的應(yīng)用,使得攝影測(cè)量向自動(dòng)化、數(shù)字化方向邁進(jìn)。

4、結(jié)束語(yǔ)

隨著測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展,GIS技術(shù)的提高、GPS技術(shù)在各種行業(yè)廣泛應(yīng)用,現(xiàn)代工程測(cè)量必將朝著測(cè)量數(shù)字工程化的方向發(fā)展。大力開(kāi)展數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用與研究將是測(cè)繪單位提升自身競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的首要任

5、參考文獻(xiàn):

[1]鐘飛.GPS在工程測(cè)繪中的應(yīng)用[J].科技資訊,2011(12).

篇3

Abstract: this paper mainly introduces the GPS, especially GPSRTK technology in municipal engineering surveying and mapping application, according to different situations and meet in the specific problems and measures that should be adopted in the solution to a simple and clear in this paper.

Keywords: GPS; Technology; Surveying and mapping; application

中圖分類(lèi)號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào)

O.概論

GPS技術(shù)已成為最新的空間定位技術(shù)。該系統(tǒng)具有全球性、多功能、高效率、高精度的特點(diǎn)。在用于測(cè)量定位時(shí),測(cè)站之間不要求相互通視.不受天氣條件的影響,同時(shí)可獲得三維坐標(biāo),因而使傳統(tǒng)的測(cè)繪控制布網(wǎng)方法、作業(yè)手段和作業(yè)程序發(fā)生了根本性變革。長(zhǎng)期以來(lái)使用的測(cè)角、測(cè)距、水準(zhǔn)測(cè)量為主體的常規(guī)測(cè)繪技術(shù),正逐步被一次能確定三維坐標(biāo)的、多功能、高效率、高精度的GPS技術(shù)所代替。

1.GPS在市政工程測(cè)量中的應(yīng)用

GPS在市政工程測(cè)量中的應(yīng)用幾乎涵蓋工程測(cè)量的各個(gè)方面,主要集中在:

•控制測(cè)量:依據(jù)一定數(shù)量的高等級(jí)控制點(diǎn),建立測(cè)區(qū)測(cè)量控制網(wǎng)。

•全野外數(shù)據(jù)采集:測(cè)量地形地物點(diǎn)的三維坐標(biāo),記錄其屬性數(shù)據(jù)。

•快速精準(zhǔn)實(shí)時(shí)地提供測(cè)量所需數(shù)據(jù).配合圖板現(xiàn)場(chǎng)繪制白紙圖。

•工程測(cè)量放樣。

1.1市政工程測(cè)繪的目的和特點(diǎn)

市政工程建設(shè)主要以道路、橋梁、排水管線、園區(qū)場(chǎng)站等基礎(chǔ)配套設(shè)施建設(shè)為主。大比例尺帶狀地形圖的測(cè)繪是市政工程測(cè)量的主要內(nèi)容和重要任務(wù)之一。測(cè)繪的主要目的是為規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、工程投資概預(yù)算、土地征用房屋拆遷、綠地利用、環(huán)境和文物保護(hù)等提供詳細(xì)的測(cè)量圖紙。所以,市政工程測(cè)繪對(duì)工程圖紙的要求更高:圖紙比例尺大(一般為:1:500和1:1000),內(nèi)容豐富,信息含量大。測(cè)量環(huán)境復(fù)雜而多變,困難多難度大:要求時(shí)間短、速度快.圖紙質(zhì)量精度高。

1.2 GPS在市政工程測(cè)繪應(yīng)用中的幾種作業(yè)方

法在承接到一項(xiàng)測(cè)繪工程項(xiàng)目之后,應(yīng)針對(duì)測(cè)區(qū)所在的地理位置和環(huán)境,合理選擇GPS的作業(yè)方法,會(huì)使測(cè)繪工作效率達(dá)到事半功倍的效果。

1.2.1利用GPS靜態(tài)定位技術(shù)進(jìn)行首級(jí)控制測(cè)量, 用動(dòng)態(tài)GPSRTK進(jìn)行圖根控制加密,采用全站儀進(jìn)行全數(shù)字化野外數(shù)據(jù)采集,成圖軟件電腦繪制電子圖的方法。

工程控制測(cè)量,控制網(wǎng)的建立精度要求高,用GPS建立控制網(wǎng),最精密的方法是靜態(tài)測(cè)量。這種方法在測(cè)量過(guò)程中能及時(shí)獲得定位精度,多臺(tái)接收機(jī)同時(shí)進(jìn)行觀測(cè)作業(yè),大大提高了作業(yè)效率,并使后期工作更簡(jiǎn)便宜行。需要注意的地方是,根據(jù)GPS的特點(diǎn),控制點(diǎn)的布控一定要合理,站點(diǎn)四周應(yīng)開(kāi)闊,無(wú)大面積GPS信號(hào)反射物(大面積水域,無(wú)線電發(fā)射塔等),以防止數(shù)據(jù)鏈的丟失及多路徑效應(yīng)產(chǎn)生。影響觀測(cè)成果精度。

l.2.2利用GPS RTK直接進(jìn)行全野外數(shù)據(jù)采集.內(nèi)業(yè)用數(shù)字化成圖軟件繪制電子圖的方法。

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPS RTK技術(shù),電子手薄的應(yīng)用,不僅滿足了動(dòng)態(tài)、快速、高精度定位需要,而且是野外數(shù)據(jù)采集更加輕便靈活,數(shù)據(jù)記錄和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)便捷有效。只要能接受到衛(wèi)星信號(hào)的地方.GPS RTK就無(wú)所不能。利用GPS RTK直接進(jìn)行全野外數(shù)據(jù)采集其特點(diǎn)是:1)無(wú)需進(jìn)行各級(jí)控制點(diǎn)和圖根點(diǎn)的加密,僅僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)點(diǎn)通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,便可高精度、快速測(cè)定地物點(diǎn)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù),通過(guò)編碼還可以記錄其屬性數(shù)據(jù)。2)操作簡(jiǎn)單、快捷方便效率高。在基準(zhǔn)站設(shè)置完成開(kāi)通后,整個(gè)系統(tǒng)只需一人持流動(dòng)站接收機(jī)作業(yè),另一人現(xiàn)場(chǎng)繪制草圖和記錄即可完成作業(yè)。另外,也可以利用同一基準(zhǔn)站,同時(shí)設(shè)囂幾個(gè)流動(dòng)站同時(shí)工作。這種測(cè)量方法比較適應(yīng)于測(cè)區(qū)較為空曠開(kāi)闊,地勢(shì)較為平坦的區(qū)域。影響GPS信號(hào)傳播和接收的因素少。

1.2.3利用GPS RTK放樣功能,配合圖板,現(xiàn)場(chǎng)繪制不同比例尺白紙圖。

這種方法僅適用于地面構(gòu)筑物比較簡(jiǎn)單,測(cè)量范圍較小的小型市政工程測(cè)繪。這種方法和用經(jīng)緯儀配合小平板測(cè)圖的道理一樣。其具體做法是:外業(yè)時(shí)安置并設(shè)置好基準(zhǔn)站和流動(dòng)站,將規(guī)劃坐標(biāo)通過(guò)RTK電子手薄編輯輸入到所建文件目錄中,開(kāi)始測(cè)量時(shí),用線放樣功能輸入測(cè)段起止點(diǎn)號(hào),此時(shí),電子手薄上會(huì)顯示所測(cè)量的地物點(diǎn)是在放樣起止點(diǎn)的連線上、還是在連線的左邊或右邊,以及該點(diǎn)到起點(diǎn)的距離及到起止點(diǎn)連線的垂距信息。利用RTK放樣功能測(cè)量出的這些信息,現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)提供給繪圖員,繪圖員就可以依據(jù)所需比例尺現(xiàn)場(chǎng)繪制成圖。這種方法僅需兩人就可完成作業(yè),成圖快效率高。

1.3 GPS RTK在測(cè)量作業(yè)中遇到的具體問(wèn)題和解決辦法

任何一種先進(jìn)的儀器設(shè)備都有其弊端,GPS RTK也不例外。其主要缺點(diǎn)是對(duì)測(cè)量環(huán)境要求苛刻。由于影響GPS信號(hào)傳播和接收的因素較多.實(shí)地測(cè)繪時(shí)又不能像控制布網(wǎng)一樣.可以對(duì)控制點(diǎn)周邊環(huán)境進(jìn)行選擇,所以。用GPS RTK進(jìn)行碎步點(diǎn)采集時(shí),很難暢快淋漓的發(fā)揮其作用。另外,多路徑效應(yīng)是GPS最難消除的誤差之一。消弱它的唯一辦法是選用較好的天線設(shè)備,仔細(xì)選擇測(cè)站,遠(yuǎn)離反射物和干涉源。下面就GPS RTK測(cè)量中遇到的具體問(wèn)題和解決辦法加以探討。

1.3.1測(cè)繪地物點(diǎn)處無(wú)接收信號(hào)時(shí)的測(cè)量方法

GPS RTK在測(cè)量中經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況:測(cè)量地物時(shí),流動(dòng)站手持桿置于所測(cè)地物點(diǎn)上.RTK難以初始化,接收機(jī)接受不到信號(hào)或信號(hào)很弱.無(wú)法直接測(cè)量出其坐標(biāo)位置。若等待接受信號(hào)。會(huì)耗時(shí)較多并影響作業(yè)效率。遇到這種情況,我們總結(jié)出了幾種方法可以有效的測(cè)算出其平面坐標(biāo)。

1.3.1.1平移法(或稱(chēng)借距法)

主要是針對(duì)矩形地物和線性地物。如樓房、圍墻等。以圍墻為例,要測(cè)出圍墻的位置.沿直圍墻兩端并垂直圍墻分別向同側(cè)平移出一段距離L,用RTK測(cè)出平移后兩端點(diǎn)的平面坐標(biāo),繪出草圖、做好標(biāo)注即可。內(nèi)業(yè)制圖時(shí),再依據(jù)草圖平移回L米恢復(fù)原位,就可繪出該圍墻。

1.3.1.2延伸法

主要是針對(duì)點(diǎn)狀地物。要測(cè)出地物點(diǎn)A點(diǎn)的坐標(biāo),任選一點(diǎn)A1,量出A、A1兩點(diǎn)之間的距離L,并在A、Al的延長(zhǎng)線上定出一點(diǎn)A2,然后.可用RTK測(cè)量出A1、A2兩點(diǎn)的坐標(biāo)。有了A1、A2兩點(diǎn)的坐標(biāo)和A、A1兩點(diǎn)之間的距離L(A、A1、A2三點(diǎn)在一條直線上 ,就可獲得A點(diǎn)的坐標(biāo)。

這兩種方法都是將被測(cè)地物點(diǎn)借出一距離,在GPS RTK能夠接收到信號(hào)的地方,觀測(cè)其點(diǎn)位坐標(biāo),然后通過(guò)恢復(fù)和計(jì)算獲得待定點(diǎn)坐標(biāo)的方法。

1.3.2測(cè)繪地物點(diǎn)不能到達(dá)時(shí)的測(cè)量方法

作業(yè)者無(wú)法到達(dá)要測(cè)量的地物點(diǎn)上,或者無(wú)法在所測(cè)地物點(diǎn)放置RTK接收機(jī)。如淹沒(méi)在水中的電線桿或煙囪等。遇到這類(lèi)問(wèn)題,采用交會(huì)法測(cè)量其坐標(biāo)位置非常容易。其做法是:用RTK分別在兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)地物點(diǎn)方向連線上各采集兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn),每?jī)蓚€(gè)坐標(biāo)點(diǎn)連線交于地物點(diǎn),有了這四個(gè)坐標(biāo)就可獲得地物點(diǎn)的坐標(biāo),繪出其平面位置。

2.結(jié)論

隨著GPS系統(tǒng)的改進(jìn),硬件和軟件的完善,技術(shù)的成熟,GPS已被測(cè)繪界廣泛接受。特別是RTK技術(shù)在市政工程測(cè)繪應(yīng)用中,正在發(fā)揮著巨大作用。在實(shí)際操作運(yùn)用中.除了精度高、速度快、操作簡(jiǎn)單外,還有以下優(yōu)點(diǎn):

2.1可以實(shí)現(xiàn)控制測(cè)量、碎步測(cè)量、工程測(cè)量放樣等測(cè)繪工作一步到位。

2.2可以實(shí)時(shí)提供檢驗(yàn)成果資料,無(wú)需數(shù)據(jù)后處理。

2.3擁有不通視條件下遠(yuǎn)距離傳遞三維坐標(biāo)的優(yōu)勢(shì).測(cè)量誤差不累積。

篇4

引言

隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)的快速發(fā)展,RTK(Real Time Kinematic)測(cè)量技術(shù)也日益成熟,RTK測(cè)量技術(shù)逐步在測(cè)繪中得到應(yīng)用。RTK測(cè)量技術(shù)因其精度高、實(shí)時(shí)性和高效性,使得其在城市測(cè)繪中的應(yīng)用越來(lái)越廣。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù),這是一種新的常用的GPS測(cè)量方法,是以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)地實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù),以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度,而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法,是GPS技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)新的突破,具有定點(diǎn)速度快,誤差不積累,節(jié)省人力,作業(yè)效率高等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量,地形測(cè)圖以及圖根控制等測(cè)繪領(lǐng)域。雖然RTK定位的測(cè)量精度可達(dá)厘米級(jí),并且置信度可以達(dá)到99.9%,但RTK畢竟與靜態(tài)測(cè)量或快速靜態(tài)測(cè)量不同,RTK需要通過(guò)初始化過(guò)程在野外實(shí)時(shí)計(jì)算出整周未知數(shù)。由于初始化過(guò)程中存在各種誤差,例如數(shù)據(jù)鏈傳輸過(guò)程中外界環(huán)境電磁波影響產(chǎn)生的誤差甚至錯(cuò)誤,實(shí)際觀測(cè)中有可能會(huì)導(dǎo)致整周未知數(shù)雖然求解出來(lái)了,但求解答結(jié)果不可靠或不正確,因此,和GPS靜態(tài)測(cè)量相比,RTK測(cè)量更容易出錯(cuò),必須通過(guò)對(duì)RTK測(cè)量成果進(jìn)行質(zhì)量控制,才能確保觀測(cè)到成果精確可靠。

1. GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)的工作原理

GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)(RTK)的基本工作原理可分為兩部分闡述。

1.1實(shí)時(shí)載波相位差分

眾所周知,我們?cè)谶M(jìn)行GPS定位時(shí),會(huì)受到各種各樣的因素的影響,為了得到更精確的數(shù)據(jù)消除誤差源,必須將兩臺(tái)以上的GPS接收機(jī)同步工作,GPS靜態(tài)測(cè)量是將各個(gè)接收機(jī)獨(dú)立工作觀測(cè),并使用處理軟件進(jìn)行差分解算。在RTK測(cè)量單方面來(lái)說(shuō),仍然是差分解算,但這是實(shí)時(shí)的差分計(jì)算。所以說(shuō),兩臺(tái)接收機(jī)(一臺(tái)流動(dòng)站,一臺(tái)基準(zhǔn)站)都在觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù),同時(shí),基準(zhǔn)站也通過(guò)接收機(jī)發(fā)射電臺(tái),把所接收到的載波相位信號(hào)或載波相位差分改正信號(hào)發(fā)射出去;那么,流動(dòng)站同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)和電臺(tái)接收機(jī)準(zhǔn)站的電臺(tái)信號(hào);在這兩信號(hào)的基礎(chǔ)上,流動(dòng)站的固化軟件便可以實(shí)現(xiàn)差分計(jì)算,從而可以精確地定出基準(zhǔn)站與流動(dòng)站的空間相對(duì)位置關(guān)系。

1.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

空間相對(duì)位置關(guān)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(duì)位置關(guān)系納入我們需要的坐標(biāo)系中。GPS直接反映的是WGS-84坐標(biāo),而我們平時(shí)用的則是北京54坐標(biāo)系或西安80坐標(biāo)系,所以要通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換把GPS的觀測(cè)成果變成我們需要的坐標(biāo)。這個(gè)工作有多種模型可以實(shí)現(xiàn),我們的軟件采用的是平面與高程分開(kāi)轉(zhuǎn)換,平面坐標(biāo)變轉(zhuǎn)換采用先將GPS測(cè)得成果投影成平面坐標(biāo),在用已知控制點(diǎn)計(jì)算二維相似變換的四參數(shù),高程則采用平面擬合或二次曲面擬合模型,利用已知水準(zhǔn)點(diǎn)計(jì)算出該測(cè)區(qū)的待測(cè)點(diǎn)的高程異常,從而求出他們的高程。

2. RTK 測(cè)量技術(shù)的優(yōu)越性

GPS 動(dòng)態(tài)定位技術(shù)(RTK)是否能順利進(jìn)行測(cè)量作業(yè),其關(guān)鍵因素是無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)的本身性能、環(huán)境無(wú)線電的干擾情況、設(shè)備的架設(shè)、參考站的選址、發(fā)射天線的類(lèi)型等等有著直接的關(guān)系。用GPS動(dòng)態(tài)定位技術(shù)在測(cè)量方面的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)。

2.1 定位id精度高,數(shù)據(jù)安全可靠,無(wú)誤差積累。跟全站儀等儀器不通,全站儀在經(jīng)多次搬站后,會(huì)存在誤差累積的狀況,搬的次數(shù)越多,累積誤差就越大,而RTK就沒(méi)有,只要工作條件滿足RTK的基本要求,且在作業(yè)半徑范圍內(nèi),RTK的精度不會(huì)發(fā)生變化,平面和高程的精度都能達(dá)到厘米級(jí)。

2.2 作業(yè)高效、方便快捷。在一般作業(yè)的地形形勢(shì)下,RTK作業(yè)半徑為10KM左右,大大的減少了設(shè)點(diǎn)需求和測(cè)量?jī)x器的搬遷次數(shù),且操作人員少,只需一人,坐標(biāo)生成速度快,勞動(dòng)強(qiáng)度低,成本低,效率高。

2.3 操作簡(jiǎn)單,容易方便,處理數(shù)據(jù)能力強(qiáng)。只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置,移動(dòng)站便可邊走邊測(cè)得坐標(biāo)或進(jìn)行工程放樣。數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)換、輸入、輸出和儲(chǔ)存能力強(qiáng),并能方便、迅速地與全站儀、計(jì)算機(jī)等進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

2.4不受傳統(tǒng)測(cè)量通視條件的限制,RTK技術(shù)對(duì)兩點(diǎn)間的光學(xué)通視沒(méi)有要求,只要求滿足對(duì)天基本通視和電磁波通視,所以,跟傳統(tǒng)的測(cè)量比,RTK技術(shù)所受的外界條件的影響和限制相對(duì)來(lái)說(shuō)要小很多,傳統(tǒng)測(cè)量因地形復(fù)雜、地物障礙等因素不能正常通視地區(qū),對(duì)RTK來(lái)說(shuō),只要能滿足其基本工作條件,它都能進(jìn)行作業(yè)。

2.5自動(dòng)化、集成化程度高,測(cè)繪功能強(qiáng)大。RTK能使用各種測(cè)繪的內(nèi)、外作業(yè),流動(dòng)站利用軟件控制系統(tǒng),不用人工去操作就可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪功能,大大減少了輔助測(cè)量工作,降低人為誤差,確保作業(yè)精度。

3. RTK測(cè)量技術(shù)存在的不足

RTK測(cè)量技術(shù)目前已經(jīng)成為測(cè)量界最常用的工具。但是它并不是能勝任所有的測(cè)量工作,它也有很多的局限性,影響GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)主要有如下幾個(gè)方面:

3.1 高程異常問(wèn)題

RTK作業(yè)模式對(duì)高程的轉(zhuǎn)換要求必須精確。但是我國(guó)現(xiàn)有的高程異常圖存在誤差,尤其是在山區(qū),誤差更大,甚至在有些地區(qū)還沒(méi)有。這就加大了GPS大地高程轉(zhuǎn)換至海拔高程工作的困難,精度也變得不均勻。

3.2 數(shù)據(jù)鏈傳輸過(guò)程中的干擾

數(shù)據(jù)鏈傳輸過(guò)程中會(huì)受到障礙物和高頻信號(hào)源的干擾,在山區(qū)和城市樓房密集區(qū)數(shù)據(jù)鏈傳輸信號(hào)常會(huì)受到限制,使得信號(hào)在傳輸過(guò)程中大大衰減,嚴(yán)重影響到作業(yè)的半徑和作業(yè)的精度。

3.3多路徑效應(yīng)的問(wèn)題

多路徑效應(yīng)是RTK定位測(cè)量誤差中最嚴(yán)重的一種誤差,在一般的情況下,多路徑誤差可達(dá)在1~5cm,而且多路徑誤差的大小會(huì)發(fā)生周期變化,一般以5~20min為周期。同時(shí)多路徑效應(yīng)的問(wèn)題也是GPS靜態(tài)技術(shù)所面臨的問(wèn)題。

3.4檢測(cè)環(huán)境的影響

在中午電離層的干擾大,共用衛(wèi)星數(shù)較少,GPS常會(huì)出現(xiàn)連接不到所需衛(wèi)星的情況,故導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間不能初始化,有時(shí)還會(huì)直接導(dǎo)致不能進(jìn)行初始化,進(jìn)而不能進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量。另外,RTK信號(hào)還受其他干擾源的影響,如電視臺(tái)、反射物、無(wú)線電發(fā)射站、微波站、高壓線等。

3.5受衛(wèi)星狀況限制

在沒(méi)有足夠的衛(wèi)星數(shù)的情況下,會(huì)影響RTK的初始化完成,在城市高樓密布區(qū)、高山峽谷的深處、密集森林區(qū)衛(wèi)星信號(hào)會(huì)長(zhǎng)時(shí)間被遮擋,嚴(yán)重影響到一天在中可作業(yè)時(shí)間,且還會(huì)導(dǎo)致失鎖現(xiàn)象。RTK測(cè)量還與數(shù)據(jù)鏈的性能及衛(wèi)星的分布有關(guān),并且測(cè)量的結(jié)果為獨(dú)立觀測(cè)值,缺乏兼容性和檢驗(yàn)。

3.6初始化的時(shí)間

初始化是RTK系統(tǒng)能不能進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確定位的最關(guān)鍵一步,在林區(qū)、山區(qū)及城市樓房密集區(qū)等地作業(yè)時(shí),會(huì)有較多的GPS衛(wèi)星信號(hào)被阻擋,故易引起衛(wèi)星失鎖參考站的數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)生中斷,初始化的時(shí)間較長(zhǎng),有時(shí)還需要重新初始化,使得測(cè)量的精度和效率降低。

3.7電臺(tái)電量不足問(wèn)題

RTK測(cè)量的精度和穩(wěn)定性都不如及全站儀,特別是穩(wěn)定性,這主要是因?yàn)镽TK比較容易受數(shù)據(jù)鏈傳輸狀況、衛(wèi)星狀況、天氣狀況影響的原因。在不同的RTK作業(yè)系統(tǒng)中,所測(cè)量的精度和穩(wěn)定性也有較大的差別。

篇5

1 引言

GPS它的含義是:利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距,以構(gòu)成全球定位系統(tǒng)。GPS具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性的精密三維導(dǎo)航與定位功能,而且具有良好的抗干擾性和保密性。因此,GPS技術(shù)在大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、海洋測(cè)量、城市測(cè)量等測(cè)繪領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

2 技術(shù)設(shè)計(jì)的一般原則

建立城市或其它局部性GPS控制網(wǎng)是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作,而技術(shù)設(shè)計(jì)則是建立GPS網(wǎng)的第一步,是保證GPS網(wǎng)能夠滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要,并保證GPS成果質(zhì)量可靠的關(guān)鍵性工作。因此,必須科學(xué)地、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刈骱眠@一工作。GPS網(wǎng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的一般原則包括以下幾個(gè)方面。2.1 充分考慮建立GPS控制網(wǎng)的應(yīng)用范圍

對(duì)于工程建設(shè)的GPS網(wǎng),應(yīng)該既考慮勘測(cè)設(shè)計(jì)階段的需要,又要考慮施工放樣等階段的需要。對(duì)于城市GPS控制,既要考慮近期建設(shè)和規(guī)劃的需要;又要考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的需要;還可以根據(jù)具體情況擴(kuò)展GPS控制網(wǎng)的功能,充分發(fā)揮GPS網(wǎng)和測(cè)繪工作在城市建設(shè)中的作用。2.2 采用分級(jí)布網(wǎng)的方案

適當(dāng)?shù)胤旨?jí)布設(shè)GPS網(wǎng),有利于根據(jù)測(cè)區(qū)的近期需要和遠(yuǎn)期發(fā)展分階段布設(shè),而且可以使全網(wǎng)的結(jié)構(gòu)呈長(zhǎng)短邊相結(jié)合的形式。與全網(wǎng)均由短邊構(gòu)成的全面網(wǎng)相比,可以減少網(wǎng)的邊緣處誤差的積累,也便于GPS網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理和成果檢核分階段進(jìn)行。分級(jí)布網(wǎng)是建立常規(guī)測(cè)量控制網(wǎng)的基本方法,因?yàn)镚PS測(cè)量有許多優(yōu)越性,所以并不要求GPS網(wǎng)按常規(guī)控制網(wǎng)分很多等級(jí)布設(shè)。例如,大城市的GPS控制網(wǎng)可以為三級(jí):首級(jí)網(wǎng)中相鄰點(diǎn)的平均距離大于5km;次級(jí)網(wǎng)中相鄰點(diǎn)平均距離為1~5km;三級(jí)網(wǎng)相鄰點(diǎn)平均距離可小于1km,且可采用GPS與全站儀相結(jié)合的方法布設(shè)。對(duì)于小城市,分兩級(jí)布設(shè)GPS網(wǎng)即可。

2.3 GPS測(cè)量的精度標(biāo)準(zhǔn)

GPS測(cè)量的精度標(biāo)準(zhǔn)通常用網(wǎng)中相鄰點(diǎn)之間的距離中誤差表示,其形式為:

式中:σ――距離中誤差(mm);

a――固定誤差(mm);

b――比例誤差系數(shù)(ppm);d――相鄰點(diǎn)的距離(km)。

2001年實(shí)施的“全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范”將GPS的測(cè)量精度分為AA~E六級(jí)(見(jiàn)表1)。其中AA、A、B三級(jí)是國(guó)家GPS控制網(wǎng),C級(jí)主要用于大、中城市及工程測(cè)量的基本控制網(wǎng),D、E級(jí)主要用于中、小城市、城鎮(zhèn)及測(cè)圖、勘測(cè)、建筑施工等控制測(cè)量。

在GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)中,應(yīng)根據(jù)測(cè)區(qū)大小,GPS網(wǎng)的用途,來(lái)設(shè)計(jì)網(wǎng)的等級(jí)和精度標(biāo)準(zhǔn)。2.4 坐標(biāo)系統(tǒng)與起算數(shù)據(jù)

GPS測(cè)量得到的是GPS基線向量,是屬于WGS84坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)差,而我們需要得到的是屬于國(guó)家坐標(biāo)系或地方獨(dú)立坐標(biāo)系的坐標(biāo)。為此,在GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)中,必須說(shuō)明GPS網(wǎng)的成果所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)和起算數(shù)據(jù),也就是說(shuō)明GPS網(wǎng)所采用的基準(zhǔn)。

GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)與常規(guī)控制網(wǎng)的基準(zhǔn)類(lèi)似,包括位置基準(zhǔn)、方位基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)。

當(dāng)測(cè)區(qū)有舊的地面控制點(diǎn)成果時(shí),應(yīng)既考慮充分利用舊資料,又要使新建的高精度GPS控制網(wǎng)不受舊資料精度較低的影響。為此,應(yīng)將新的GPS網(wǎng)與舊控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè),聯(lián)測(cè)點(diǎn)一般不應(yīng)少于2個(gè)。

GPS網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)盡量與測(cè)區(qū)過(guò)去采用的坐標(biāo)系統(tǒng)一致,如果采用的是地方獨(dú)立坐標(biāo)系,一般應(yīng)該了解以下幾個(gè)參數(shù):

a.所采用的參考橢球體,一般是以國(guó)家坐標(biāo)系的參考橢球?yàn)榛A(chǔ);

b.坐標(biāo)系的中央子午線的精度值;

c.縱、橫坐標(biāo)的加常數(shù);

d.坐標(biāo)系的投影面高程及測(cè)區(qū)平均高程異常值;

e.起算點(diǎn)的坐標(biāo)。

GPS網(wǎng)的位置基準(zhǔn),通常都是由給定的起算點(diǎn)坐標(biāo)確定。方位基準(zhǔn)可以通過(guò)給定起算方位角值確定,也可以由GPS基線向量的方位作為方位基準(zhǔn),尺度基準(zhǔn)可以由地面的電磁波測(cè)距邊確定,或由兩個(gè)以上的起算點(diǎn)之間的距離確定,也可以由GPS基線向量的距離確定。2.5 GPS點(diǎn)的高程

為了得到GPS點(diǎn)的正常高,應(yīng)使一定數(shù)量的GPS點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)重合,或者對(duì)部分GPS點(diǎn)聯(lián)測(cè)水準(zhǔn)。為了便于進(jìn)行水準(zhǔn)聯(lián)測(cè),且便于進(jìn)行GPS觀測(cè),提高GPS作業(yè)效率,GPS點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)在交通方便的地方。

3 GPS控制網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)

網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)主要是根據(jù)網(wǎng)的用途和用戶要求,側(cè)重考慮如何保證和檢核GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量;同時(shí)還要考慮接收機(jī)類(lèi)型、數(shù)量和經(jīng)費(fèi)、時(shí)間、人力及后勤保障條件等因素,以期在滿足要求的前提條件下,取得最佳的效益。3.1 設(shè)計(jì)的一般原則

(1)GPS網(wǎng)一般應(yīng)采用由獨(dú)立觀測(cè)邊構(gòu)成的閉合圖形。例如三角形、多邊形或附和線路,以構(gòu)成檢核條件,提高網(wǎng)的可靠性。

(2)GPS網(wǎng)點(diǎn)盡量與原有的地面控制網(wǎng)點(diǎn)相重合。重合點(diǎn)數(shù)應(yīng)多于3個(gè),以便可靠地確定GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。

(3)GPS網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)考慮與水準(zhǔn)點(diǎn)相重合,而非重合點(diǎn)一般應(yīng)根據(jù)要求以水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行聯(lián)測(cè)。

(4)為便于觀測(cè)和水準(zhǔn)聯(lián)測(cè),GPS網(wǎng)點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)在視野開(kāi)闊和交通方便的地方。

(5)為了便于用常規(guī)方法聯(lián)測(cè)或擴(kuò)展,C、D、E級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)有1~2個(gè)方向通視。3.2 GPS網(wǎng)的基本形式

根據(jù)GPS測(cè)量的不同用途,GPS網(wǎng)的幾何圖形結(jié)構(gòu),有以下三種形式。

(1)三角形網(wǎng)

三角網(wǎng)三角形邊是由非同步觀測(cè)的獨(dú)立邊所組成。這種網(wǎng)的幾何圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng),具有良好的自檢能力,能有效地發(fā)現(xiàn)觀測(cè)成果的粗差,確保網(wǎng)的可靠性。經(jīng)平差后網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間基線向量的精度分布均勻。

這種網(wǎng)的主要缺點(diǎn)是觀測(cè)工作量較大,尤其當(dāng)接收機(jī)的數(shù)量較少時(shí),將使觀測(cè)工作的時(shí)間大為延長(zhǎng)。因此,通常只有當(dāng)網(wǎng)的可靠性和精度要求較高時(shí),才單獨(dú)采用這種圖形結(jié)構(gòu)的網(wǎng)。

(2)環(huán)形網(wǎng)

由若干個(gè)含有多條獨(dú)立觀測(cè)邊的閉合環(huán)所組成的網(wǎng),稱(chēng)為環(huán)形網(wǎng)。這種網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較三角網(wǎng)差,其優(yōu)點(diǎn)是觀測(cè)工作量較小,具有較好的自檢性和可靠性。其缺點(diǎn)主要是非直接觀測(cè)的基線邊(或稱(chēng)間接邊)精度較直接觀測(cè)邊低,相鄰點(diǎn)間的基線精度分布不均勻。由于環(huán)形網(wǎng)的自檢能力和可靠性與閉合環(huán)中所含基線邊的數(shù)量有關(guān),所以,一般根據(jù)網(wǎng)的精度要求,規(guī)定閉合環(huán)中包含的基線邊的數(shù)量。表2是相應(yīng)于表1所列精度要求所提出的規(guī)定。

類(lèi)級(jí) A B C

閉合環(huán)中的邊數(shù) ≤8 ≤10 ≤12

表2 閉合環(huán)基線邊數(shù)的限值

三角網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng)是大地測(cè)量和精密工程測(cè)量普遍采用的兩種基本圖形。通常,根據(jù)實(shí)際情況往往采用上述兩種圖形的混合網(wǎng)形。

(3)附和線路和星形網(wǎng)

在GPS高級(jí)網(wǎng)中需進(jìn)一步加密控制點(diǎn)時(shí),可采用附和線路。為保證可靠性和精度,附和線路所包含的邊數(shù)也不能超過(guò)一定限制。

星形網(wǎng)的幾何圖形,圖形簡(jiǎn)單,直接觀測(cè)邊之間不構(gòu)成任何閉合圖形,所以檢驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)粗差的能力差。這種圖形的主要優(yōu)點(diǎn)是觀測(cè)中只需要兩臺(tái)GPS接收機(jī),作業(yè)簡(jiǎn)單。它廣泛地應(yīng)用于工程測(cè)量、邊界測(cè)量、地籍測(cè)量和碎部測(cè)量等方面,定位中采用快速定位的作業(yè)模式。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的測(cè)量方法正被日益發(fā)展的GPS技術(shù)所取代,控制網(wǎng)的布設(shè)方法越來(lái)越靈活、簡(jiǎn)單。控制網(wǎng)布設(shè)方法應(yīng)根據(jù)網(wǎng)的不同用途選擇采用,同時(shí)還要考慮接收機(jī)類(lèi)型、數(shù)量和經(jīng)費(fèi)、時(shí)間等,這樣才能揚(yáng)長(zhǎng)避短,取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

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[4]孔祥元.控制測(cè)量學(xué)(上下冊(cè)).武漢:武漢 測(cè)繪 科技大學(xué)出版社,1998.8

篇6

【關(guān)鍵詞】

GPS技術(shù);測(cè)繪工程;應(yīng)用初探;定位系統(tǒng)

進(jìn)入21世紀(jì)之后,我國(guó)的GPS技術(shù)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,并且在社會(huì)各行各業(yè)中也得到了廣泛的推廣與應(yīng)用,極大的促進(jìn)了我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)的進(jìn)步與發(fā)展。尤其是在測(cè)繪工程領(lǐng)域,GPS技術(shù)極大的提高了測(cè)繪技術(shù)的精準(zhǔn)度,并且在地籍和房地產(chǎn)等工程測(cè)繪中發(fā)揮了巨大的作用,進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)測(cè)繪工程發(fā)展的進(jìn)程。

一、GPS技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

GPS又稱(chēng)全球定位系統(tǒng),是最新型的定位技術(shù),主要包括空間、地面與用戶設(shè)備三部分,分別是GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)與GPS信號(hào)接收器。此外,GPS技術(shù)還擁有先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù),準(zhǔn)確性高、速度極快、適應(yīng)性強(qiáng)、功能齊全,并且與計(jì)算機(jī)科學(xué)相輔相成,極大的提高了測(cè)繪效率。可以說(shuō),GPS技術(shù)的定位功能與測(cè)量功能是其在測(cè)繪工程中得以推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)條件。近幾年來(lái),我國(guó)的GPS技術(shù)的日趨成熟,并在測(cè)繪工程中得到了普遍的推廣與應(yīng)用。比如在市政道路工程、城市規(guī)劃中、地籍管理、房地產(chǎn)工程等測(cè)繪工程中都已離不開(kāi)GPS技術(shù)。而且,GPS技術(shù)高精度日益發(fā)展,將逐步取代全站儀的放樣,從而通過(guò)實(shí)時(shí)測(cè)量進(jìn)一步避免了由于數(shù)據(jù)滯后帶來(lái)無(wú)法準(zhǔn)確定位的結(jié)果,提高了測(cè)繪工程的質(zhì)量,有利于我國(guó)工程建設(shè)事業(yè)的健康快速發(fā)展。

二、GPS技術(shù)在測(cè)繪工程的具體應(yīng)用

1、大地控制網(wǎng)點(diǎn)。

大地控制網(wǎng)又稱(chēng)“大地網(wǎng)”,是高程控制網(wǎng)與水平控制網(wǎng)的總稱(chēng),通過(guò)導(dǎo)線測(cè)量、三角測(cè)量與高程測(cè)量、天文測(cè)量、重力測(cè)量的配合推算出大地控制網(wǎng)點(diǎn)的坐標(biāo),實(shí)現(xiàn)平面位置的基本控制。其次,再通過(guò)高程控制網(wǎng)與重力測(cè)量、天文測(cè)量相結(jié)合,進(jìn)一步推算出水準(zhǔn)點(diǎn)的高程,作為高程控制的基本依據(jù)??梢哉f(shuō)大地控制網(wǎng)點(diǎn)測(cè)定工作測(cè)繪工程的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),是其他測(cè)量工作進(jìn)行的前提條件。

2、地質(zhì)測(cè)量方面。

地質(zhì)測(cè)量在測(cè)繪工程中也起著至關(guān)重要的作用,其測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量直接決定著工程的成敗。而在地形測(cè)量中最為復(fù)雜的就是水下地形測(cè)繪,傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器是境外測(cè)距儀、經(jīng)緯儀等,使用極其復(fù)雜,很容易受到自然環(huán)境的限制。而GPS技術(shù)采用光學(xué)定位、地面無(wú)線電定位、雙頻數(shù)字測(cè)深儀等先進(jìn)的技術(shù)與測(cè)量?jī)x器,不僅擺脫了自然環(huán)境的約束,還提高了地質(zhì)測(cè)量的精準(zhǔn)度。

3、野外觀測(cè)方面。

GPS技術(shù)在野外觀測(cè)方面也發(fā)揮著獨(dú)特的作用,主要體現(xiàn)在選點(diǎn)和觀測(cè)兩個(gè)方面。首先,GPS技術(shù)在選點(diǎn)過(guò)程中不僅可以兼顧前期的測(cè)量布控,還可以對(duì)后續(xù)測(cè)量進(jìn)行精密的準(zhǔn)備,此外避免了多路徑效應(yīng)的產(chǎn)生和干擾信號(hào)現(xiàn)象的出現(xiàn)。其次,GPS技術(shù)在觀測(cè)過(guò)程中,可以在不同的觀測(cè)時(shí)段對(duì)衛(wèi)星、天氣及實(shí)時(shí)經(jīng)緯度進(jìn)行詳細(xì)的記錄,從而為測(cè)繪工程提供更為精確的數(shù)據(jù)。

4、數(shù)據(jù)處理方面。

數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)在測(cè)繪工程中至關(guān)重要,并且對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、全面性、實(shí)時(shí)性有著極高的要求。GPS技術(shù)在數(shù)據(jù)處理方面主要分為觀測(cè)數(shù)據(jù)處理與測(cè)量數(shù)據(jù)處理兩個(gè)方面。首先GPS技術(shù)對(duì)原始觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯與整理,并為計(jì)算分析提供可靠的參考數(shù)據(jù)。其次,GPS技術(shù)對(duì)預(yù)處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)數(shù)據(jù)平差計(jì)算,從而為測(cè)繪工程相關(guān)數(shù)據(jù)的形成提供參考數(shù)據(jù)。

三、GPS技術(shù)在測(cè)繪工程應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題與解決措施

雖然GPS技術(shù)在測(cè)繪工程中有著巨大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),但是也存在一定的局限,尤其是我國(guó)GPS技術(shù)還有很大的提升空間。為此,下文將對(duì)GPS技術(shù)在測(cè)繪工程應(yīng)用中存在的具體問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的分析,并針對(duì)這些問(wèn)題提出有效的解決措施。

1、提高工作人員素質(zhì)。

GPS技術(shù)作為新時(shí)代的高科技,其正常運(yùn)行離不開(kāi)高素質(zhì)的工作人員。然而我國(guó)大部分測(cè)繪工程工作人員對(duì)GPS技術(shù)的掌握不到位,尤其是資深的技術(shù)專(zhuān)家由于年齡問(wèn)題對(duì)GPS技術(shù)更是所知甚少,這不僅不利于測(cè)繪工程技術(shù)的傳承與發(fā)展,也不利于GPS技術(shù)在測(cè)繪工程中的進(jìn)一步推廣與應(yīng)用。因此,我國(guó)應(yīng)該建立健全測(cè)繪工程人員的培訓(xùn)體系,提高其基礎(chǔ)工作技能。其次,我國(guó)要加大對(duì)測(cè)繪專(zhuān)家關(guān)于GPS技術(shù)知識(shí)的普及力度,進(jìn)一步推廣GPS技術(shù)在測(cè)繪工程中的創(chuàng)新與發(fā)展,從而推動(dòng)我國(guó)工程建筑領(lǐng)域的健康快速發(fā)展。

2、提高我國(guó)GPS技術(shù)。

目前,我國(guó)的GPS技術(shù)還存在很大的提升空間。比如在野外觀測(cè)應(yīng)用中,由于點(diǎn)面與大積水面的距離不好把握,常常出現(xiàn)多路徑效應(yīng),此外,當(dāng)選點(diǎn)高度達(dá)不到15度以上時(shí)可能會(huì)因?yàn)檎系K物影響信號(hào)的接收與傳遞。而且,在野外觀測(cè)時(shí),由于GPS技術(shù)在選點(diǎn)過(guò)程中對(duì)前后測(cè)量布控處理不當(dāng),往往造成觀測(cè)數(shù)據(jù)的不精確,嚴(yán)重的影響了測(cè)量結(jié)果。所以,我國(guó)應(yīng)該積極地借鑒國(guó)外先進(jìn)的GPS技術(shù),并結(jié)合我國(guó)測(cè)繪工程發(fā)展的情況不斷地發(fā)展創(chuàng)新,從而進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)測(cè)繪工程領(lǐng)域的發(fā)展。

3、完善測(cè)繪工程模式。

目前我國(guó)測(cè)繪工程的流程還不夠完善,比如數(shù)據(jù)傳遞不及時(shí),推算方式的滯后造成測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重的偏差。因此我國(guó)還應(yīng)該進(jìn)一步完善測(cè)繪工程模式,建立健全數(shù)據(jù)模型,通過(guò)完善測(cè)繪工程的程序進(jìn)一步充分利用GPS技術(shù),充分發(fā)揮其精確度較高、時(shí)效性較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),從而進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)測(cè)繪工程質(zhì)量的提高。

四、總結(jié)

綜上所述,近年來(lái)隨著GPS技術(shù)在我國(guó)測(cè)繪工程中的推廣與應(yīng)用,我國(guó)的測(cè)繪工作效率與質(zhì)量得到了極大地提升。但是不能否認(rèn),GPS技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用依然存在嚴(yán)重的問(wèn)題,有待進(jìn)一步解決。因此,我國(guó)應(yīng)該積極地借鑒國(guó)外先進(jìn)的GPS技術(shù),并且不斷地完善測(cè)繪模式與流程,提高測(cè)繪工作人員的綜合素質(zhì),從而進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)地質(zhì)測(cè)繪工作與工程建設(shè)事業(yè)的健康快速發(fā)展。

作者:劉偉 單位:遼寧省第三地質(zhì)大隊(duì)

參考文獻(xiàn)

[1]付敏.淺析GPS測(cè)繪新技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目中的運(yùn)用《.價(jià)值工程》,2014年18期.

篇7

【分類(lèi)號(hào)】:TP317

引言:

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)企業(yè)也隨之發(fā)展壯大,而企業(yè)內(nèi)部的車(chē)輛也是越來(lái)越多,隨之帶來(lái)的問(wèn)題就是車(chē)輛多,車(chē)輛調(diào)度和使用分配難度大,車(chē)輛被盜次數(shù)增加,很多公司都沒(méi)有高效的車(chē)輛調(diào)度管理系統(tǒng)和安全有效的防盜報(bào)警措施;雖然很多汽車(chē)都裝有防盜系統(tǒng),但僅為簡(jiǎn)單聲光報(bào)警,一旦人與車(chē)距離過(guò)遠(yuǎn),報(bào)警就失去了作用。因此我們提出了一種可以有效解決以上幾個(gè)問(wèn)題的一種系統(tǒng),此系統(tǒng)運(yùn)用當(dāng)今的GSM/GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒介,GSM短信報(bào)警與傳統(tǒng)報(bào)警相比,具有報(bào)警距離不限,實(shí)時(shí)性高等優(yōu)點(diǎn),GPRS數(shù)據(jù)傳輸量大,費(fèi)用相對(duì)低廉,可以節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本,因此使用GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸車(chē)輛的GPS坐標(biāo),一旦系統(tǒng)判斷車(chē)輛被盜,還會(huì)啟動(dòng)攝像頭模塊將偷盜者的照片以彩信方式發(fā)到監(jiān)控中心,為警方破案提供有力證據(jù),同時(shí)車(chē)輛啟動(dòng)采用先進(jìn)的指紋識(shí)別系統(tǒng)和矩陣密碼系統(tǒng),進(jìn)一步提高車(chē)輛安全性,如今酒后駕車(chē)司機(jī)越來(lái)越多,給司機(jī)本人和公司運(yùn)營(yíng)帶來(lái)很大風(fēng)險(xiǎn),因此將此系統(tǒng)運(yùn)用到車(chē)輛的監(jiān)控防盜以及車(chē)輛調(diào)度管理中將是一個(gè)非常好的選擇。

1 系統(tǒng)主要構(gòu)成及工作原理

1.1 系統(tǒng)主要組成部分

1.1.1 監(jiān)控機(jī)

為防止一臺(tái)電腦發(fā)生死機(jī),監(jiān)控機(jī)由2臺(tái)電腦組成,監(jiān)控機(jī)主要作用是將用戶的各種命令轉(zhuǎn)換成指令并發(fā)送給車(chē)載終端系統(tǒng),并將終端系統(tǒng)的反饋指令轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)顯示給用戶,同時(shí)實(shí)時(shí)顯示接收的各種數(shù)據(jù)。

1.1.2車(chē)載終端 車(chē)載終端主要由以下幾個(gè)部分組成

1)C8051F410單片機(jī),它是本系統(tǒng)的核心處理器,負(fù)責(zé)系統(tǒng)的功能控制和數(shù)據(jù)處理。

2)GSM/GPRS模塊PT100,此模塊內(nèi)置TCP/IP協(xié)議和MMC(彩信)協(xié)議,主要承擔(dān)短信發(fā)送、GPS坐標(biāo)傳輸、盜車(chē)者圖像的上傳等功能。

3)GPS芯片采用瑞士U-BLOX第4代芯片,此款芯片靈敏度高,抗干擾能力強(qiáng),定位精度高達(dá)2.5m,可以準(zhǔn)確的為系統(tǒng)提供車(chē)輛的位置、速度、行駛方向等重要參數(shù)。

4)C1068攝像頭模塊,此模塊拍攝出的照片質(zhì)量高達(dá)300萬(wàn)像素,模塊將通過(guò)SPI接口與單片機(jī)進(jìn)行通信,主要為系統(tǒng)提高盜車(chē)者圖像。

5)ZAZ-010指紋模塊,此模塊通過(guò)串口與單片機(jī)進(jìn)行通訊,主要完成車(chē)主指紋的識(shí)別和車(chē)輛的安全啟動(dòng)等功能。

6)K202酒精檢測(cè)模塊,此模塊通過(guò)SPI接口與單片機(jī)進(jìn)行通訊,主要實(shí)現(xiàn)車(chē)主酒精檢測(cè),防止車(chē)主酒后駕車(chē)。

1.2系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)中霍爾元件一旦檢測(cè)到車(chē)輛行駛,就會(huì)檢查指紋輸入或密碼輸入是否正確,如果正確則啟動(dòng)GPS模塊,單片機(jī)就會(huì)接收GPS芯片傳輸?shù)能?chē)輛坐標(biāo)、速度等數(shù)據(jù),把數(shù)據(jù)處理后,將數(shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)送給GSM/GPRS模塊,然后該模塊通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心以實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控,并且車(chē)載顯示屏可以實(shí)時(shí)顯示監(jiān)控機(jī)下發(fā)的各項(xiàng)調(diào)度指令;一旦系統(tǒng)檢查指紋未輸入或者密碼輸入錯(cuò)誤但車(chē)輛已經(jīng)在行駛,就會(huì)判斷車(chē)輛被盜,此時(shí)會(huì)立即啟動(dòng)攝像頭模塊C1068,然后單片機(jī)讀取攝像頭模塊圖像數(shù)據(jù)并把這些數(shù)據(jù)通過(guò)GSM/GPRS模塊以彩信方式發(fā)送給監(jiān)控中心,同時(shí)實(shí)時(shí)傳遞被盜車(chē)輛的GPS坐標(biāo)信息。如果系統(tǒng)檢測(cè)到車(chē)主酒后駕車(chē),即使密碼和指紋輸入正確,也會(huì)自動(dòng)閉鎖發(fā)動(dòng)機(jī),防止車(chē)主酒后駕駛。

2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)電源由充電電池和電源控制器組成,平時(shí)充電電池與汽車(chē)電瓶相連,系統(tǒng)由汽車(chē)電瓶經(jīng)穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后供電,充電電池處于浮充狀態(tài),一旦汽車(chē)電瓶線被盜車(chē)者剪斷,則由電池供電,因此盜車(chē)者即使剪斷電瓶上的電源線系統(tǒng)依然可以正常工作。

3 系統(tǒng)軟件部分

軟件設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)與GSM/GPRS模塊、指紋模塊、GPS模塊、攝像頭模塊、酒精模塊之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,以下將主要介紹GSM/GPRS模塊、GPS模塊、指紋模塊的程序設(shè)計(jì)。

3.1主要程序流程圖

3.2 GSM/GPRS模塊程序設(shè)計(jì)

3.2.1 短信發(fā)送和接收程序設(shè)計(jì)

GSM/GPRS模塊啟動(dòng)后,單片機(jī)發(fā)送AT初始化指令,一旦模塊收到短信指令,則觸發(fā)C8051F410中斷,C8051F410發(fā)送指令讀取短信,然后執(zhí)行相應(yīng)短信指令。

3.2.2 GPRS數(shù)據(jù)發(fā)送程序設(shè)計(jì)

GPRS數(shù)據(jù)發(fā)送只需要發(fā)送AT指令進(jìn)入IP服務(wù)器,然后向GSM/GPRS模塊寫(xiě)入數(shù)據(jù)內(nèi)容,模塊就會(huì)自動(dòng)發(fā)送。

3.2.3彩信數(shù)據(jù)發(fā)送程序設(shè)計(jì)

彩信發(fā)送程序需要將圖像數(shù)據(jù)每個(gè)字節(jié)拆成2個(gè)字符,然后向GSM/GPRS模塊發(fā)送建立圖片指令,將這些字符數(shù)據(jù)發(fā)送給模塊,然后發(fā)送“傳輸彩信”指令,并確認(rèn)彩信發(fā)送成功。

3.2.4 GPS程序設(shè)計(jì)

GPS程序任務(wù)是從接收的GPS數(shù)據(jù)中提取經(jīng)緯度坐標(biāo)、車(chē)輛實(shí)行速度,數(shù)據(jù)格式是NMEA0183。

3.2.5 指紋模塊程序設(shè)計(jì)

指紋錄入模式時(shí)單片機(jī)發(fā)送指紋錄入指令,模塊錄入指紋,存入指紋庫(kù),平時(shí)啟動(dòng)汽車(chē)使用指紋搜索模式,系統(tǒng)將輸入的指紋與指紋庫(kù)中指紋比對(duì),比對(duì)正確才能啟動(dòng)汽車(chē)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)通過(guò)指紋或密碼輸入來(lái)啟動(dòng)汽車(chē),安全方便靈活,并且內(nèi)置酒精檢測(cè)模塊防止車(chē)主醉駕;如果汽車(chē)被盜,系統(tǒng)會(huì)把汽車(chē)的GPS坐標(biāo)和盜車(chē)者圖像發(fā)送到監(jiān)控中心。系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)傳輸距離不限和抗干擾能力強(qiáng)和可靠性高以及實(shí)時(shí)性強(qiáng)和成本低廉等優(yōu)點(diǎn),因此具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

篇8

Abstract: this paper introduces the types of operation, the GPS RTK operational methods and homework radius (work range), and in the villages and small towns construction surveying and mapping in the role. Expounded in engineering construction GRS RTK topographic map surveying and mapping of the planning before the function and compared with traditional methods of the advantages and disadvantages. In planning after the completion of the project adopt specific before the start of construction drawing the function of the red line lofting, until the final completion figure in surveying and mapping in the role.

Keywords: GPS RTK surveying and mapping town planning and construction

中圖分類(lèi)號(hào):P228.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

1、GPS RTK

RTK (Real Time Kinematic)定位技術(shù)是基于載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù),它能夠?qū)崟r(shí)地提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果,并達(dá)到厘米級(jí)精度。在RTK 作業(yè)模式下,基準(zhǔn)站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站不僅通過(guò)數(shù)據(jù)鏈接收來(lái)自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù),還要采集 GPS 觀測(cè)數(shù)據(jù),并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài),也可處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。目前和未來(lái)的發(fā)展有可能逐漸被網(wǎng)絡(luò)RTK替代以有的UHF電臺(tái)模式。

2、GPRS 網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)

GSM(Global System for Mobile)是一種使用撥號(hào)方式連接的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式,具有語(yǔ)音通話和數(shù)據(jù)交換的功能,我們平常用的手機(jī)通話就是GSM的語(yǔ)音通話功能,而手機(jī)短信就是GSM的數(shù)據(jù)交換功能。

GPRS 是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的英文簡(jiǎn)稱(chēng),是在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來(lái)的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)(是在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上疊加的一個(gè)專(zhuān)為高速數(shù)據(jù)通信而設(shè)計(jì)的新的網(wǎng)絡(luò))。GPRS充分利用了現(xiàn)有移動(dòng)通信網(wǎng)的設(shè)備,通過(guò)在GSM網(wǎng)絡(luò)上增加一些硬件設(shè)備和軟件升級(jí),形成一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)邏輯實(shí)體,手機(jī)通話繼續(xù)使用GSM,而數(shù)據(jù)的傳送便可使用GPRS,由于采用分組的方式傳輸數(shù)據(jù),理論上最高數(shù)據(jù)速率可達(dá)171.2kbit/s,客戶可以在移動(dòng)狀態(tài)下,在用手機(jī)通話的同時(shí)使用各種高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù):包括高速電子郵件傳遞(帶有圖形等大型文件附件)、網(wǎng)上沖浪、訪問(wèn)企業(yè)廣域網(wǎng)等業(yè)務(wù)。

WAP是"Wireless Application Protocol"(無(wú)線應(yīng)用協(xié)議)的英文縮寫(xiě),WAP是無(wú)線Internet的標(biāo)準(zhǔn),由多家大廠商合作開(kāi)發(fā),它定義了一個(gè)分層的、可擴(kuò)展的體系結(jié)構(gòu),為無(wú)線Internet提供了全面的解決方案。簡(jiǎn)而言之,WAP是一個(gè)移動(dòng)上網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,就如用PC機(jī)上網(wǎng)的Internet的WEB協(xié)議一樣。

2.1 VRS是虛擬基準(zhǔn)站(Virtual Reference Sta-tions)的英文縮寫(xiě),是目前RTK進(jìn)行差分作業(yè)的一種虛擬參考站的技術(shù),即用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送VRS信息, 單機(jī)即可進(jìn)行RTK作業(yè)。VRS正在改善著 RTK 定位的質(zhì)量和距離,增強(qiáng)RTK的可靠性,并減少OTF初始化的時(shí)間。VRS技 術(shù),可以在50Km左右時(shí)使RTK定位平面位置精度為1―2cm,并無(wú)需設(shè)立自己的基準(zhǔn)站。其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅饾u涵蓋陸地測(cè)量、地籍測(cè)量、航空攝影測(cè)量、GIS、設(shè)備控制、電子和煤氣管道、變形監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、水上測(cè)量、環(huán)境應(yīng)用等諸多領(lǐng)域。

目前我國(guó)已建或建成VRS系統(tǒng)的城市:上海、武漢、東莞、天津、北京、成都、重慶、昆明、深圳。

2.2 GSM、GPRS、WAP的區(qū)別

GPRS與GSM系統(tǒng)最根本的區(qū)別是,GSM是一種電路交換系統(tǒng),而GPRS是一種分組交換系統(tǒng)。GPRS特別適用于間斷的、突發(fā)性的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸,也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。我們可以將GPRS理解為GSM的一個(gè)更高層次,目前我們所說(shuō)的中國(guó)移動(dòng)的GSM網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)加載了GSM與GPRS的兩大業(yè)務(wù),只是GPRS更高級(jí)罷了,是中國(guó)移動(dòng)所說(shuō)的3G產(chǎn)品一個(gè)過(guò)渡,相當(dāng)于2。5G。簡(jiǎn)單舉例來(lái)說(shuō),就是GSM是用來(lái)進(jìn)行語(yǔ)音通話的,而GPRS即可以語(yǔ)音通話,還可以視頻通話,更可以用來(lái)高速傳輸數(shù)據(jù)。

WAP的中文是無(wú)線應(yīng)用協(xié)議,它與GSM、GPRS屬于不同的范疇,它的目的是將互聯(lián)網(wǎng)的豐富信息及先進(jìn)的業(yè)務(wù)引入到移動(dòng)電話等無(wú)線終端之中。打個(gè)比喻,GPRS和GSM都是馬路,而WAP是在馬路上的汽車(chē)。中國(guó)移動(dòng)開(kāi)通GPRS之后,WAP就行駛在GSM和GPRS兩條馬路上,而行駛在GPRS的馬路上可以提高數(shù)據(jù)傳輸速度。因此,現(xiàn)有WAP上的內(nèi)容一樣可以通過(guò)GPRS進(jìn)行瀏覽和應(yīng)用。

綜上所述,現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)RTK的數(shù)據(jù)傳輸方式主要就是GSM與GPRS兩種(CDMA是與GSM相類(lèi)似的一種數(shù)據(jù)傳輸方式,平常有廠家所說(shuō)的WAP、VRS等都不是數(shù)據(jù)傳輸方式。

目前,GPRS作為GSM的一種更高形式,相對(duì)原來(lái)GSM的撥號(hào)方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式,GPRS是分組交換技術(shù),具有“實(shí)時(shí)在線”、“按量計(jì)費(fèi)”、“快捷登錄”、“高速傳輸”、“自如切換”的優(yōu)點(diǎn)。

3、 GPRS 網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在村鎮(zhèn)建設(shè)的應(yīng)用

通過(guò)多處實(shí)驗(yàn)證明GPRS RTK 技術(shù)即網(wǎng)絡(luò) RTK 技術(shù)可行可用的。我們單位于2010年7月新增賓得SMART8800雙星GPS 該型號(hào)機(jī)器支持雙星,即 GPS 和GNSS兩套衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)大大提高其定位精度和空間PDOP值大小,提高差分初始化速度。為提高其作業(yè)半徑我采用GPRS網(wǎng)絡(luò)RTK作業(yè)方法。

采用GPRS 網(wǎng)絡(luò) RTK的作業(yè)方法使用3張USM卡。每月每張卡提供300M流量以滿足作業(yè)需求。GPRS網(wǎng)絡(luò)RTK的作業(yè)半徑一般平原地區(qū)在50KM-70KM。我單位轄區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)多數(shù)在這半徑范圍內(nèi)完全可以滿足我們測(cè)繪的需求。

以往的傳統(tǒng)GPS RTK做法是到一個(gè)測(cè)區(qū)架設(shè)一次基準(zhǔn)站。老方法中基準(zhǔn)站的附件比較多,例如:天線、電瓶、電臺(tái)、腳架等,架設(shè)位置如果不是很好還會(huì)影響信號(hào)接收的效果。并且傳統(tǒng)UHF電臺(tái)天線方法分為高低2個(gè)頻段。高頻段工作范圍在平原情況下僅為20KM。

因?yàn)槲覀冏鼍唧w規(guī)劃的地形圖測(cè)繪只要滿足規(guī)劃要求即可。工作性質(zhì)上要求我們不可能一天僅對(duì)一個(gè)小的測(cè)區(qū)進(jìn)行地形測(cè)繪,而是有時(shí)候可能對(duì)3到4個(gè)小的測(cè)區(qū)進(jìn)行地形圖測(cè)繪。如果是在不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)、不同位置對(duì)這三四個(gè)測(cè)區(qū)用傳統(tǒng)的UHF電臺(tái)天線進(jìn)行測(cè)繪的話可能花費(fèi)很多時(shí)間用來(lái)架設(shè)基準(zhǔn)站。

采用CORS(連續(xù)參考站技術(shù))做法,將基準(zhǔn)站架設(shè)在單位樓上,設(shè)置成GPRS作業(yè)模式后可以對(duì)以我單位樓頂為圓心50KM為半徑的范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)繪。由于東港地區(qū)地形比較平坦沒(méi)有什么高山所以信號(hào)的傳播方面沒(méi)有太多的影響,在該GPSR基站建立后,在東港地區(qū)周邊范圍50KM的地區(qū)進(jìn)行1:1000的地形圖測(cè)繪、放線、竣工驗(yàn)收,可以更加方便快捷,GPRS 網(wǎng)絡(luò)RTK發(fā)揮了很好的效果。

示例如下:

3-1-1.面積大于1平方公里的地形圖測(cè)繪

項(xiàng)目名稱(chēng):山城水庫(kù)地形圖測(cè)繪

山城水庫(kù)坐落于東港市前陽(yáng)鎮(zhèn)長(zhǎng)川村境內(nèi)。該地區(qū)所測(cè)繪地形圖約4平方公里。該地區(qū)距離基準(zhǔn)站15KM。大多數(shù)人會(huì)考慮其由于距離遠(yuǎn)而造成的誤差問(wèn)題,所以我們對(duì)該地區(qū)首先進(jìn)行控制,該地區(qū)采用國(guó)家80坐標(biāo)系3度帶投影該測(cè)區(qū)控制點(diǎn)是由3個(gè)2級(jí)點(diǎn)以快速靜態(tài)模式發(fā)展下來(lái)的。在測(cè)區(qū)范圍我們共計(jì)做了4個(gè)已知控制點(diǎn)每日測(cè)圖都對(duì)這幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行檢查后進(jìn)行測(cè)圖。用多點(diǎn)校驗(yàn)的方法確保其滿足1:1000地形圖測(cè)繪的需求。工作日12天。對(duì)該地區(qū)的地形包括水庫(kù)水岸線范圍進(jìn)行測(cè)繪平均日工作8小時(shí)平均日工作量為0.3平方公里若按圖幅計(jì)算平均一日1幅圖。其中由于GPS信號(hào)原因林區(qū)的測(cè)繪速度會(huì)很低不過(guò)在樹(shù)葉稀少的地方依然可以進(jìn)行測(cè)繪。

方便簡(jiǎn)潔的作業(yè)模式,簡(jiǎn)單易學(xué)的操作方法。提高了我們的工作的效率,如用傳統(tǒng)方法或者是全站儀測(cè)圖來(lái)做則需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)做。

3-1-2.面積大于1平方公里的帶狀地形圖

項(xiàng)目名稱(chēng):G201 及G201 至濱海公路帶狀地形圖

G201東港市長(zhǎng)山鎮(zhèn)至東港市北井子鎮(zhèn)之間G201拓寬規(guī)劃用圖測(cè)繪。該地形圖采用獨(dú)立坐標(biāo)系,1.5度帶投影,比例尺1:1000。其線狀帶寬200米即中線左右各100米以滿足規(guī)劃的需求。路線長(zhǎng)約40公里約8平方公里的地形圖。其中G201兩側(cè)帶狀地形圖周?chē)繀^(qū)較多,對(duì)于GPS來(lái)說(shuō)房區(qū)是GPS的弱點(diǎn)。因此我們采用的是雙星GPS加上網(wǎng)絡(luò)RTK作業(yè)模式在保證精度要求的條件下我們將GPS桿升高到3.5M的位置以提高信號(hào)初始化的速度。超過(guò)房屋檐頭避免信號(hào)的遮擋并且能準(zhǔn)確的測(cè)量出房屋角的位置及關(guān)系。有時(shí)采用GPS鋼尺配合作業(yè)對(duì)于4點(diǎn)房屋進(jìn)行量寬。

同時(shí)采用編碼法對(duì)相應(yīng)地物進(jìn)行編輯節(jié)省了繪制草圖和記憶點(diǎn)號(hào)的時(shí)間。因?yàn)椴捎玫木幋a均為漢字,通俗易懂地反映了現(xiàn)場(chǎng)的地形要素。傳統(tǒng)方法與GPS結(jié)合體現(xiàn)出測(cè)繪的嚴(yán)謹(jǐn)。

3-1-3.線路工程施工放線

項(xiàng)目名稱(chēng):北井子鎮(zhèn) 椅圈鎮(zhèn)6萬(wàn)6KV 輸電線路

北井子鎮(zhèn)距基站距離21公里(直線距離)車(chē)行距離30公里。信號(hào)良好。線路長(zhǎng)3公里。該線路穿越地區(qū)大多是稻田,不過(guò)距離21公里的信號(hào)較長(zhǎng),我們使用1+2的GPS,對(duì)兩個(gè)移動(dòng)站進(jìn)行不同的配置:一個(gè)是GPRS模式的移動(dòng)站,一個(gè)是傳統(tǒng)的UHF移動(dòng)站。如采用傳統(tǒng)方法,在到21公里處UHF移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)完全丟失了單點(diǎn)解狀態(tài)。而采用GPRS模式的移動(dòng)站則是固定解數(shù)據(jù)連2.0 PDOP 2.3可見(jiàn)衛(wèi)星14顆 公用衛(wèi)星12顆。說(shuō)到衛(wèi)星有人會(huì)問(wèn)為什么我說(shuō)到我收到了12顆共同衛(wèi)星(正常的GPS衛(wèi)星最多可看到的為11顆)。這就是雙星GPS的特別指出其能同時(shí)接受美國(guó)GPS衛(wèi)星的信號(hào)也能接受GNSS俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星信號(hào)。原來(lái)使用傳統(tǒng)GPS效果很差,是因?yàn)橛袝r(shí)間段的問(wèn)題雖然雙星也有不過(guò)比較看強(qiáng)了很多也正是因?yàn)檫@個(gè)原因。

椅圈鎮(zhèn)距離基準(zhǔn)站40公里信號(hào)正常,不過(guò)反映遲緩了。由于距離的延續(xù)其距離是上述地區(qū)的2倍但依然可以收到固定解。如何保證精度依然是在測(cè)區(qū)校正點(diǎn)。所以我的基站用遠(yuǎn)是屬于架設(shè)在未知點(diǎn)上。如果考慮聯(lián)測(cè)的話有大網(wǎng)可以對(duì)下面鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行控制的話可以提高我們的工作效率。方便檢查校對(duì),對(duì)工程負(fù)責(zé)。方便自身工作。

3-1-4.跨海工程放線測(cè)圖中GPS RTK的應(yīng)用

項(xiàng)目名稱(chēng):北井子鎮(zhèn)獐島村小學(xué)項(xiàng)目

該測(cè)區(qū)位于北井子鎮(zhèn)獐島村獐島,就是對(duì)外宣稱(chēng)萬(wàn)里海疆的第一島,該島位于黃海據(jù)基準(zhǔn)站距離15公里。因?yàn)樵谌モ瘝u之前對(duì)北井子鎮(zhèn)進(jìn)行多次測(cè)繪放線所以該地區(qū)成為放心完成的實(shí)驗(yàn)地區(qū),所以在北井子鎮(zhèn)內(nèi)點(diǎn)校正后對(duì)獐島內(nèi)部小學(xué)進(jìn)行放線工作。之前對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行檢查后再進(jìn)行的放線,在去獐島之前的時(shí)候還沒(méi)底的不曉得是否可以,后來(lái)事實(shí)證明可以。

項(xiàng)目名稱(chēng):鹿島地形圖測(cè)繪

對(duì)鹿島地形圖進(jìn)行補(bǔ)測(cè),由于鹿島面積比獐島的面積大所以需要做控制 。在島內(nèi)進(jìn)行測(cè)圖工作如果基準(zhǔn)站放在單位樓上的情況充電等問(wèn)題很難解決,因此我將基準(zhǔn)站設(shè)置在鹿島山上,然后回到大孤山進(jìn)行點(diǎn)校驗(yàn)工作,然后在島內(nèi)分布了6個(gè)也就是3對(duì)控制點(diǎn),分別對(duì)島北側(cè)、南側(cè)和中間進(jìn)行控制。將點(diǎn)引入后方便檢查后進(jìn)行測(cè)量。

GPS擺脫傳統(tǒng)方法,無(wú)需通視,更方便了跨江跨河跨海工程控制網(wǎng)的組建工作。

3-1-5.住宅小區(qū)及廠房放線中GPS RTK的應(yīng)用

項(xiàng)目名稱(chēng):前陽(yáng)鎮(zhèn)泰陽(yáng)佳城小區(qū) 前陽(yáng)鎮(zhèn)陽(yáng)光新城前陽(yáng)鎮(zhèn)合馨園小區(qū)

泰陽(yáng)佳城小區(qū)1期14棟建筑,合計(jì)建筑面積6萬(wàn)多平方米。大約所需放樣點(diǎn)位30余個(gè)。傳統(tǒng)方法全站儀,首先是控制然后將各個(gè)點(diǎn)輸入全站儀后對(duì)其進(jìn)行坐標(biāo)放樣。而我使用GPS RTK時(shí)是將DWG格式圖上的點(diǎn)通過(guò)CASS提取出來(lái)經(jīng)過(guò)以點(diǎn)號(hào),X,Y,H 為順序的CSV格式文件直接導(dǎo)入PDA中,避免了輸入過(guò)程中按錯(cuò)讀錯(cuò)而導(dǎo)致的線位偏移。

項(xiàng)目名稱(chēng):前陽(yáng)鎮(zhèn) 前陽(yáng)村海珠煤業(yè)科技發(fā)展有限公司新建廠房

項(xiàng)目名稱(chēng):前陽(yáng)鎮(zhèn) 榆樹(shù)村萬(wàn)順汽車(chē)裝配有限公司廠房、辦公樓

上述2個(gè)廠區(qū)均為新建大型廠區(qū) ,廠區(qū)面積都比較大。雖然海珠煤業(yè)是用全站儀進(jìn)行放線的不過(guò)我在這里提到了因?yàn)轵?yàn)線和竣工時(shí)候我們使用的GPS。萬(wàn)順汽車(chē)裝配有限公司廠房辦公樓是完全依照?qǐng)D上坐標(biāo)進(jìn)行放線落成的。

項(xiàng)目名稱(chēng) :孤山鎮(zhèn)宮屯村居民點(diǎn)地界放線

孤山鎮(zhèn)宮屯村位于基站直線距離55公里處信號(hào)正常,不過(guò)初始化速度緩慢大約2分鐘左右。同樣我在孤山鎮(zhèn)內(nèi)校正點(diǎn)后對(duì)該地區(qū)進(jìn)行放樣此時(shí)基準(zhǔn)站設(shè)置在55公里外的單位樓上。

項(xiàng)目名稱(chēng):十字街鎮(zhèn)垃圾填埋場(chǎng)項(xiàng)目

該測(cè)區(qū)位于東港市十字街鎮(zhèn)赤榆村,地形山地同樣基站位于樓上依然對(duì)該地區(qū)進(jìn)行放線工作。放線的原則是放完后再采集回去落到圖上。該測(cè)區(qū)離基準(zhǔn)站距離15公里。

第四部分.總結(jié)

在村鎮(zhèn)建設(shè)中GPSRTK 起到了關(guān)鍵的作用,雖然它僅僅是一工具不過(guò)其真正的提高了效率。方便了我們的具體測(cè)繪工作,讓測(cè)繪也變成了及時(shí)性的工作。一個(gè)項(xiàng)目從最開(kāi)始的地形圖測(cè)繪,到后來(lái)的放線、開(kāi)槽驗(yàn)線、竣工。可以貫穿了整個(gè)在我們村鎮(zhèn)建設(shè)測(cè)繪方面(具體對(duì)于規(guī)劃)的大部分工作。使用GPRS技術(shù),解決了測(cè)區(qū)散 、測(cè)區(qū)大、測(cè)區(qū)不通視的難題。 有了GPRS 我們不怕沒(méi)有密林的山脈。只要有通信網(wǎng)絡(luò)有GPS信號(hào)兩者同時(shí)存在我們的狀態(tài)“固定的”。測(cè)繪房區(qū)我們的信號(hào)不再是“浮動(dòng)的”。也不用害怕超過(guò)20公里信號(hào)是“單點(diǎn)的”。

參考文獻(xiàn):

[1] 《GPS測(cè)量操作與數(shù)據(jù)處理》 魏二虎,黃勁松編 武漢大學(xué)出版社 2004年6月

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[中圖分類(lèi)號(hào)] P228.4 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-7-218-2

1GPS技術(shù)概述

1.1定義

所謂GPS(Global Positioning System)即導(dǎo)航衛(wèi)星定時(shí)測(cè)距系統(tǒng),也稱(chēng)全球定位系統(tǒng)。它是美國(guó)國(guó)防部在1983年底建成的軍民兩用衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),它通過(guò)定時(shí)和測(cè)距對(duì)空間交會(huì)進(jìn)行定位,能為全球用戶提供三維座標(biāo)、三維速度、時(shí)間信息。

1.2原理

GPS是將高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的數(shù)據(jù),使用空間距離后方交會(huì)的方法進(jìn)行計(jì)算,確定GPS信號(hào)接受機(jī)的位置。

根據(jù)這個(gè)原理,在地面上一點(diǎn)安裝GPS接收機(jī),如果此時(shí)可以確定GPS信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間為t,那么可以通過(guò)公式進(jìn)行計(jì)算:

公式中:

x,y,z,Vto未知;

Di=cti(i=1,2,3,4);

di(i=1,2,3,4)是衛(wèi)星(1,2,3,4)信號(hào)到達(dá)接收機(jī)所用的時(shí)間;

C為GPS傳播速度(為光速);

X,y,z為待測(cè)目標(biāo)的空間直角座標(biāo);

xi、yi、zi(i=1、2、3、4)為衛(wèi)星(1,2,3,4)在t時(shí)刻的空間直角座標(biāo);

Vti(i=1、2、3、4)為衛(wèi)星(1,2,3,4)的衛(wèi)星鐘鐘差,它由于衛(wèi)星星歷提供;

以上四個(gè)未知可通過(guò)公式得到。

以上公式通過(guò)天上至少4顆GPS定位(為求精準(zhǔn),需要至少4顆以上)的信號(hào),根據(jù)信號(hào)到達(dá)GPS接收機(jī)的時(shí)間差,算出自己距離衛(wèi)星的位置,由于定位衛(wèi)星的座標(biāo)是已知的,所以通過(guò)該公式求出各種需要的數(shù)值。

1.3優(yōu)點(diǎn)

1.3.1對(duì)地形沒(méi)有特殊的要求

GPS測(cè)量只需要三個(gè)條件:基準(zhǔn)接收站(地面部分),它需要建立在已知坐標(biāo)的參考點(diǎn)位上,該接收站只需要上空視野開(kāi)闊,能連續(xù)接收可視的GPS衛(wèi)星信號(hào)即可;GPS信號(hào)接收機(jī)(用戶部分),它需要安裝支持實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分的軟件系統(tǒng);信息數(shù)據(jù)鏈,它能將測(cè)站坐標(biāo)、觀測(cè)值衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)、接收機(jī)工作狀態(tài)通過(guò)數(shù)據(jù)鏈的形勢(shì)發(fā)送出去。只要滿足三個(gè)條件即可完成測(cè)量活動(dòng)。

1.3.2能精準(zhǔn)測(cè)量

以基準(zhǔn)接收站為圓心,GPS的精準(zhǔn)度俏皮時(shí)以上觀測(cè)的結(jié)果通過(guò)計(jì)算,平面誤差小于1mm,它的精確度與紅外儀不相上下,距離基準(zhǔn)接收站越遠(yuǎn),精確度越高。

1.3.3三維定位實(shí)現(xiàn)

GPS測(cè)量時(shí),不僅能確定平面的位置,同時(shí)能測(cè)出該觀測(cè)站的高程。

1.3.4確定定位時(shí)間短

使用GPS進(jìn)行定位,只需要在測(cè)定的點(diǎn)上站30-40秒左右,如果使用靜態(tài)定位方法,則可以達(dá)到20KM以內(nèi)靜態(tài)相對(duì)定位,僅用10-15分鐘完成,如果進(jìn)行RTK測(cè)量,流動(dòng)站與參考之間的距離如果在150KM以內(nèi),則確定定位只需要1-2分鐘就能得到三維定位。

1.3.5操作方便

GPS的測(cè)量,只需要一名測(cè)量員即可完成操作,測(cè)量員主要安裝開(kāi)關(guān)儀器、量出儀器的高、保證儀器的工作狀態(tài),然后手持一部GPS接收機(jī),其它測(cè)量功能全部由于儀器自動(dòng)完成。

1.3.624小時(shí)全天測(cè)量

GPS的測(cè)量不受天氣的影響,在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間都可以進(jìn)行完成。

1.3.7應(yīng)用廣泛

GPS定位系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè)中,尤其在DGPS技術(shù)與RTK實(shí)時(shí)差分定位系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展,美國(guó)AS技術(shù)的解除,GPS測(cè)量的精度比以前更高,它廣泛應(yīng)用在導(dǎo)航、實(shí)時(shí)監(jiān)控、石油勘測(cè)、地質(zhì)勘測(cè)、測(cè)繪與放樣等等需要精準(zhǔn)定位的地方。

2GPS技術(shù)在測(cè)量中的應(yīng)用

2.1GPS設(shè)置

2.1.1GPS基準(zhǔn)接收站的選點(diǎn)

基準(zhǔn)站要建立在適合接受信息的地方,比如視野開(kāi)闊、上空沒(méi)有遮擋物、周?chē)鷽](méi)有對(duì)電磁波接收有干擾的物體,比如其它電磁波物體的干擾,大面積水域的干擾等等。

2.1.2設(shè)置天線

天線的設(shè)置要求要設(shè)置對(duì)中、整平、定向、量測(cè)天線的高度等等工作。在進(jìn)行靜態(tài)相對(duì)定位時(shí),要將天線設(shè)立在三角架上,與原先設(shè)定好的標(biāo)志中心直接對(duì)中,天線基座的圓水準(zhǔn)氣泡要居中,天線的定向標(biāo)志朝正北方,定向誤差要小于3-5度,測(cè)量天線高是指天線的相位中心到觀測(cè)點(diǎn)中心的垂直距離。

2.1.3設(shè)置GPS接收機(jī)

安置完基準(zhǔn)接收站的天線,將GPS接收機(jī)先距離不遠(yuǎn)的地方進(jìn)行試測(cè),確定電源、天線的連接電纜等都能正常進(jìn)行,即可在特定的時(shí)間、地點(diǎn)打開(kāi)電源,使用接受機(jī)實(shí)測(cè)。

2.2GPS測(cè)量

2.2.1測(cè)量任務(wù)

GPS的測(cè)量任務(wù)主要是捕匹敵GPS衛(wèi)星的信號(hào),對(duì)它發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行跟蹤、接收、處理,最后獲得需要的定位信息、觀測(cè)數(shù)據(jù)等。

2.2.2測(cè)量記錄

所謂的測(cè)量記錄分兩種,一種是手動(dòng)記錄,它是由于觀測(cè)人員填寫(xiě),記錄的內(nèi)容是GPS定位的過(guò)程和原始數(shù)據(jù),這是對(duì)后續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與驗(yàn)證的重要依據(jù),居然詳細(xì)、準(zhǔn)確的填寫(xiě);一種是自動(dòng)記錄,它是GPS接收機(jī)通過(guò)軟件進(jìn)行計(jì)算或處理過(guò)的數(shù)據(jù),測(cè)量人員可以隨時(shí)調(diào)用。

2.2.3測(cè)量校核

對(duì)測(cè)量出的結(jié)果進(jìn)行校核是對(duì)測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行預(yù)期定位精度與保證測(cè)量質(zhì)量的重要內(nèi)容,在測(cè)量任務(wù)結(jié)束以后,對(duì)測(cè)量的結(jié)果必須按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格檢查、分析,通常來(lái)說(shuō),測(cè)量結(jié)果精度不高,與環(huán)視狀況不佳有關(guān),如果出現(xiàn)測(cè)量精度不合格的數(shù)據(jù)要重新測(cè)量或者補(bǔ)測(cè),比如選擇更好的觀測(cè)時(shí)間或者內(nèi)業(yè)基準(zhǔn)線等等,只有校核無(wú)誤,才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2.2.4數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容一般為預(yù)處理、平差計(jì)算、坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換換(或已有地面網(wǎng)的聯(lián)合平差)。

2.3測(cè)量中的注意事項(xiàng)

2.3.1精度問(wèn)題

在使用GPS進(jìn)行測(cè)量時(shí),必須跟蹤4顆以上衛(wèi)星才能進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ),以免出現(xiàn)精度不夠。

2.3.2指示燈的問(wèn)題

注意數(shù)據(jù)存儲(chǔ)燈的狀況,它表示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的情況,比如,慢閃則表示正在存儲(chǔ)數(shù)據(jù),快閃則表示正在存儲(chǔ)數(shù)據(jù),但是數(shù)據(jù)已經(jīng)快到存儲(chǔ)的極限;燈滅表示存儲(chǔ)結(jié)束或存儲(chǔ)已達(dá)極限;電池的LED指示燈綠色表示使用狀況,黃色代表待用狀態(tài),綠燈常亮表示電池量足夠,綠燈慢閃表示電量已到極限,黃燈慢閃表示電池壞了,燈滅表示無(wú)電狀況。

2.3.3數(shù)據(jù)處理的問(wèn)題

對(duì)于測(cè)出的數(shù)據(jù)要即時(shí)導(dǎo)出,以免下次作業(yè)出現(xiàn)存儲(chǔ)卡不夠的現(xiàn)象,影響測(cè)量效率。

2.3.4精度問(wèn)題

GPS雖然測(cè)量精準(zhǔn)度很高,但由于它本身的特色也有其自身的局限,在選擇使用GPS測(cè)量以前要作好綜合考量。

篇10

中圖分類(lèi)號(hào):TB22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

前言:近幾年來(lái),全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)、RTK、CORS測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展并且逐步應(yīng)用到各行各業(yè)中。GPS技術(shù)在大地測(cè)量中的應(yīng)用和推廣開(kāi)啟了大地測(cè)量工作的新紀(jì)元,并發(fā)揮了巨大的作用。隨著GPS技術(shù)在大地測(cè)量工作中的應(yīng)用推動(dòng)了我國(guó)的城鎮(zhèn)化發(fā)展,使得大地測(cè)量工作逐步趨于自動(dòng)化發(fā)揮在那,大幅度提高了大地測(cè)量以及大地管理工作的水平。

一、GPS 技術(shù)基本原理及特點(diǎn)

1.1、GPS 技術(shù)基本原理

GPS技術(shù)的工作原理是三角測(cè)量,使用的是距離交會(huì)法,是在全球范圍內(nèi)進(jìn)行的實(shí)時(shí)的定位、導(dǎo)航系統(tǒng),是通過(guò)GPS定位衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)的。GPS使用的體制是多星高軌測(cè)距,基本觀測(cè)量去的是接收機(jī)與GPS衛(wèi)星的距離。用戶站上的GPS接收機(jī)需要接受基準(zhǔn)站上觀測(cè)到的數(shù)據(jù),這就需要使用無(wú)線電接收設(shè)備,接收到數(shù)據(jù)之后就需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算過(guò)程應(yīng)根據(jù)相對(duì)定位園林,計(jì)算結(jié)果應(yīng)將用戶站的精度及三維坐標(biāo)顯示出來(lái)。進(jìn)行測(cè)算的前提是地面的GPS接收機(jī)能夠在同一時(shí)刻接收到三顆以上的衛(wèi)星信號(hào),此時(shí)就可以使用載波相位測(cè)量或者是位距測(cè)量的方法進(jìn)行測(cè)算。進(jìn)而測(cè)算出接收機(jī)接受衛(wèi)星信號(hào)所需要使用的時(shí)間和距離,然后根據(jù)這些位置信息,把衛(wèi)星到用戶的多個(gè)等距離球面相交后,就能夠獲得用戶的三維( 經(jīng)度、緯度、高度) 數(shù)據(jù)坐標(biāo)、速度以及時(shí)間等相關(guān)參數(shù)。

1.2、GPS 技術(shù)的特點(diǎn)

第一,使用GPS進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)測(cè)站之間不需要通視,這就為GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的靈活性和方便性奠定了基礎(chǔ)。但在測(cè)量過(guò)程中應(yīng)保證測(cè)站上空的廣闊,使得GPS可以不受干擾的接收衛(wèi)星信號(hào)[1]。

第二,GPS技術(shù)具有高精度的定位。其測(cè)量精度可以和紅外儀的定位精度相媲美,這一優(yōu)點(diǎn)更加突出了GPS在測(cè)量過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)。

第三,使用GPS技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)只需要很短的測(cè)量時(shí)間,如果是通過(guò)布置控制網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量時(shí),只需要30-40分鐘就可以完成每隔測(cè)站的觀測(cè);如果采用的是快速靜態(tài)的定位方法,在更短的時(shí)間就可以完成觀測(cè)。

第四,GPS技術(shù)在進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)可以提供三維坐標(biāo),這樣一來(lái)在進(jìn)行測(cè)站的平面位置的觀察時(shí)就可以更加精確的確定觀測(cè)站的大地高程。

第五,GPS技術(shù)在進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)的具有很高的自動(dòng)化水平,因此操作簡(jiǎn)便。GPS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成傻瓜式操作和小型機(jī),在進(jìn)行測(cè)量時(shí)觀測(cè)人員只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作就可以進(jìn)行測(cè)量,GPS會(huì)自動(dòng)處理數(shù)據(jù)并計(jì)算三維坐標(biāo)[2]。

第六,GPS可以實(shí)現(xiàn)全天候的測(cè)量。該技術(shù)可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)持續(xù)作業(yè),并且不會(huì)受到天氣的影響。

二、 GPS 技術(shù)在大地測(cè)量中的應(yīng)用

使用GPS測(cè)量技術(shù)在界定土地使用范圍的同時(shí)還可以進(jìn)行土地位置、土地使用面的管理、土地的利用情況以及土地的審批等多種工作的量化管理。這樣一來(lái)就大大縮減了土地管理工作人員的工作量,并且有效的提高了工作效率,使得測(cè)量精度大幅度提高。大地測(cè)量工作應(yīng)本著先整體后局部,先控制后碎部的原則進(jìn)行。有效保證土地開(kāi)發(fā)的統(tǒng)一性、整體性以及規(guī)模性是進(jìn)行土地測(cè)量工作的目的。

大地測(cè)量作業(yè)模式包括以下幾種類(lèi)型:第一種,常規(guī)靜態(tài)相對(duì)定位模式,這種模式在進(jìn)行測(cè)量過(guò)程中便于網(wǎng)形的外業(yè)檢核,之后進(jìn)行評(píng)差,來(lái)提高定位的精度使得大地控制網(wǎng)的建立更加簡(jiǎn)單。第二種模式是 快速靜態(tài)定位模式,該模式具有較高的精度以及高效的工作速度,但也有其局限性,這是由于快速靜態(tài)定位模式不能將兩臺(tái)接收機(jī)的工作構(gòu)成閉合模型,導(dǎo)致測(cè)量的可靠性大幅度下降,考慮到該模式的特點(diǎn)建議在建立大地平面控制網(wǎng)以及加密控制的和測(cè)量界址點(diǎn)等時(shí)采用;第三種模式是GPS―RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位,GPS-RTK技術(shù)是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的定位系統(tǒng),是基于載波相位觀測(cè)值的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,采用RTK技術(shù)進(jìn)行定位時(shí),流動(dòng)站需要及時(shí)的接收到已知數(shù)據(jù)和觀測(cè)數(shù)據(jù),這就要求基準(zhǔn)站接收機(jī)實(shí)時(shí)的傳輸數(shù)據(jù)。流動(dòng)站接受到數(shù)據(jù)之后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行整周模糊度的求解工作,在觀測(cè)到四顆衛(wèi)星以后,就要實(shí)時(shí)的進(jìn)行厘米級(jí)的流動(dòng)站動(dòng)態(tài)位置的求解過(guò)程[3]。由于GPS-RTK技術(shù)在進(jìn)行測(cè)量時(shí)具有較高的精度因此在大地測(cè)量工作中得到了廣泛的應(yīng)用和好評(píng),為大地圖的繪制做好了基礎(chǔ)。

三 、GPS 在大地測(cè)量中的控制過(guò)程

3.1、GPS 大地控制網(wǎng)點(diǎn)的精度和密度

大地測(cè)量工作過(guò)程中,進(jìn)行數(shù)據(jù)采集以及大地圖件的測(cè)繪工作的基礎(chǔ)是進(jìn)行全測(cè)區(qū)的控制測(cè)量,同時(shí),控制測(cè)量也是進(jìn)行大地測(cè)量工作的首要任務(wù)。大地控制測(cè)量的范圍是大地區(qū)一級(jí)大地子區(qū),測(cè)量的基礎(chǔ)應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家的等級(jí)點(diǎn)在進(jìn)行大地控制網(wǎng)點(diǎn)工作時(shí),強(qiáng)調(diào)其密度和精度的原因是為了服務(wù)于界址點(diǎn),為土地權(quán)屬范圍內(nèi)的特征點(diǎn)的測(cè)量工作做準(zhǔn)備。

3.2、合理選擇基準(zhǔn)站的位置

為了提高觀測(cè)的精度,并且不影響到流動(dòng)站和基準(zhǔn)站之間的數(shù)據(jù)通信,就必須選擇出合理、科學(xué)的基準(zhǔn)站的位置[4]。比如說(shuō)在沒(méi)有遮擋的開(kāi)闊的高處以及較為明顯的平頂樓房的屋頂?shù)葷M足基準(zhǔn)站設(shè)置其他要求的地方作為基準(zhǔn)站的設(shè)置場(chǎng)所。

3.3、隨著基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間距離的不斷擴(kuò)大差分定位的精度在不斷的降低,為了有效的解決這一問(wèn)題,應(yīng)均勻分布用來(lái)進(jìn)行求解轉(zhuǎn)換的參數(shù)的已知點(diǎn)的位置。為了滿足高程測(cè)量的需求,應(yīng)保證整個(gè)測(cè)區(qū)在已知點(diǎn)的覆蓋下。

3.4、大地測(cè)量技術(shù)

3.4.1、GPS RTK 技術(shù)

GPS RTK 技術(shù)是一種實(shí)時(shí)差分測(cè)量技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)的根據(jù)是載波相位觀測(cè)量。RTK技術(shù)的工作原理是在基準(zhǔn)站上安裝一臺(tái)GPS接收機(jī),用來(lái)連續(xù)觀測(cè)所有可觀測(cè)到的衛(wèi)星,之后無(wú)線電傳輸設(shè)備為傳輸介質(zhì)向流動(dòng)站傳送實(shí)時(shí)觀測(cè)信息。與此同時(shí),用戶站上的GPS接收機(jī)需要接受基準(zhǔn)站上觀測(cè)到的數(shù)據(jù),這就需要使用無(wú)線電接收設(shè)備,接收到數(shù)據(jù)之后就需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算過(guò)程應(yīng)根據(jù)相對(duì)定位園林,計(jì)算結(jié)果應(yīng)將用戶站的精度及三維坐標(biāo)顯示出來(lái)。為了有效提高測(cè)量精度,準(zhǔn)確定位,可以通過(guò)差分定位,將GPS定位中的信號(hào)傳播誤差、多臺(tái)接收機(jī)共有誤差和接收機(jī)有關(guān)的誤差進(jìn)行虛弱和消除。

3.4.2、動(dòng)態(tài)定位技術(shù)CORS及應(yīng)用

隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展,CORS技術(shù)使得GPS技術(shù)得以突破,CORS技術(shù)分為設(shè)備控制網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理中心、定位測(cè)量等四大部分,通過(guò)四大部分來(lái)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)終端的互相鏈接,使得數(shù)據(jù)專(zhuān)用通道得以形成。通過(guò)基站方式來(lái)實(shí)現(xiàn)CORS系統(tǒng)的連接。相對(duì)于GPS技術(shù)CORS技術(shù)可以方便用戶的觀測(cè),大幅度提高工作效率;除此之外,CORS技術(shù)打破了動(dòng)態(tài)的GPS技術(shù),實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)觀測(cè),使得數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)更加完善,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)事物的準(zhǔn)確性,提高了作業(yè)的可靠性。除了使用方便之外,CORS技術(shù)還具備經(jīng)濟(jì)型,測(cè)量過(guò)程中降低了成本,這是因測(cè)量過(guò)程中不需要設(shè)置物體參考點(diǎn)和數(shù)據(jù)鏈通訊方式。

3.4.3、VRSRTK技術(shù)

隨著GPS技術(shù)在測(cè)量領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,在建立和加密測(cè)量控制網(wǎng)工程中GPS技術(shù)憑借其經(jīng)濟(jì)可靠性收到了大力推崇和青睞。在大區(qū)域高精度實(shí)時(shí)定位過(guò)程中,VRS RTK技術(shù)作為虛擬參考站GPS定位技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。除了進(jìn)行經(jīng)濟(jì)實(shí)時(shí)定位職位,VRS RTK技術(shù)還可以作為基礎(chǔ)控制工程中的測(cè)量技術(shù),用以更改GPS數(shù)據(jù),同時(shí)可以直接聯(lián)測(cè)VRS RTK基準(zhǔn)站的坐標(biāo)。

4、結(jié)語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展對(duì)于工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展既是挑戰(zhàn)又是機(jī)遇,科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新帶來(lái)了現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的不斷推陳出新,在大地測(cè)量以及工程測(cè)量領(lǐng)域廣泛應(yīng)用GPS、RTK、CORS等現(xiàn)代的數(shù)字化測(cè)繪技術(shù),推動(dòng)了測(cè)量技術(shù)的科學(xué)化以及自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程。

參考文獻(xiàn):

[1]張友銀. 淺談GPS測(cè)量技術(shù)及其在工程測(cè)量運(yùn)用中的特點(diǎn)[J]. 中華民居(下旬刊),2013,09:307-308.

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