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gps技术集锦9篇

时间:2023-01-04 13:35:00

gps技术

gps技术范文1

【关键词】GPS;测量技术;应用

GPS是Global Positioning System(全球定位系统)简称,其硬件部分主要有环球通讯卫星和接受装置组成,GPS基于卫星无线电导航定位系统为用户提供了导准确精密的导航、三维坐标以及时间信息。随着GPS技术的发展,GSP技术已经广泛应用到各个领域中,下面主要进行探讨GPS测量技术在工程测绘中的重要性。

一、GPS测量技术的特点

1、 GPS测量技术功能多、用途广

GPS测量技术能够为用户提供时间信息、三维坐标以及三维速度,所以GPS测量技术不仅可以用于导航、时间测试、速度测试以及测量等,并且随着技术的发展,目前GPS测量技术已经广泛应用到各个领域,尤其是在测量工作中,不仅能够用于工程测量、大地测量以及海洋测绘、航空摄影测量、地籍测量等各个领域。

2、定位精度高

GPS测量技术在工程应用中表明,利用静态相对定位模式,在50km以下的基线中,其定位精度可以达到1×10﹣6~2×10﹣6,如果在100km~500km的基线上,其定位精度能够达到10﹣6~10﹣7,随着技术的发展,将会在1000km以上的基线中,其定位精度达到或者高于10-8,GPS测量技术在实时差分定位和实时定位等方面中,其定位精度能够达到分米级和厘米级,并且对工程测绘中各种要求都能满足。

3、操作简单、自动化程度高

GPS测量技术工程操作应用的过程中,其自动化程度是非常高的,操作非常简便,操作者只需要进行采集气象数据、安装开关仪器以及量取仪器高度并监测仪器的工作状态即可。

比如在工程中的跟踪观测、卫星的捕获以及记录等工作都有GPS系统中设备自动实现。在观测结束后,操作人员只需关闭电源,收好接机就算完成数据采集工作。由此可见GPS测量技术在工程测绘中应用不仅提高工作效率,精度高,而且对提高工程测绘的自动化程度具有重要的作用。

二、GPS测量技术在工程测绘中应用

1、水下地形测绘中 GPS的应用

在海港的建设、海岸以及码头的施工设计、海洋资源的开发等工程中都需要采用水下地形图。在进行测绘水下地形图时首先应该进行测量平面位置的三维测定以及水深。在传统的测绘工程中水深的测量主要采用测深仪,在测量时,主要根据超声波测量水深的原理进行测量。在对水深测量的同时还采用潮位仪对潮位进行测量,这样能够使水深的测量值得以改正,最后测量出水下地形的高度。而对于平面位置的测量主要采用经外测距仪、经纬仪以及三应答器等设备进行测量。这些设备操作复杂、条件要求高,在使用时极不方便,随着GPS测量技术的应用,不仅能够解决平面位置的测量的问题,而且采用差分GPS定位系统能够对大比例尺下水下地形测绘。

在水下地形测绘的工程中,通过将测深仪、差分GPS接收机以及潮位仪并与终端设备相连接从而构成了完整的水下测绘系统。如图1所示:图中的DGPS接收机主要接收GPS卫星信号以及差分基站的信号,并采用基台校正数据进行修正测量船蹬S的误差。比如在船行驶之前,首先在计算中输入测量阶段的起始坐标,在测量的过程中采用DGPS接收机将测量的坐标值输入到计算机系统中,然后进行坐标之间转换以及参数的计算,并且系统中的显示屏能够实时显示航行的路线以及导航的参数,如定位时间、定位序号以及基线方向角、偏离航线的距离、测量起点和终点的距离等参数。在测量中,测量工作者能够根据导航监视器进行修正航向,在测量、定位时,计算机系统能够自动进行记录,并保存在硬盘或者软盘中。

2、监测工程变形中GPS的应用

在工程建设的过程中,工程变形是最为常见的问题,工程变形主要由于人为造成地壳或者建筑物变形,或者建筑物位移等原因,GPS测量技术因其三维定位精度高,所以成为监测工程变形的重要的工具。在工程建设的过程中,我们经常遇到各式各样的变形:建筑物沉陷、资源开采地面沉降、大坝变形等,比如在监测工程变形时将GPS测量技术应用在大坝变形中,由于大坝受到水负荷的重压,并且随着时间的变化,就会造成大坝的变形,为了能够及时控制大坝的变形造成意外,所以我们必须加强对大坝进行监测,如果在监测的过程中采用GPS测量技术,可以很快的监测以及收集到大坝变形的数据,并且测量的数据能够精确到1.0PPm到0.1PPm,不仅能够保证工程测量的准确性和安全性,而且对提高大坝测量工程的自动化技术具有重要的作用。

三、结语

综上所述,GPS测量技术在工程测绘中应用,不仅能够提高工程测绘的精确度和可靠性,而且对提高工作效率,降低工作强度,对提高工程测绘的自动化程度具有重要的作用,所以成为工程测绘中重要的工具。随着GPS测量技术的快速发展,GPS测量技术将会得到更多的领域应用。

参考文献:

[1]刘树良.GPS测量技术在工程测绘中的应用[J].商品与质量·建筑与发展,2011(2):1 3 - 1 7 .

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测绘工程的主要内容是绘制和测量相关空间信息及地形,所涉及的研究内容多种多样,例如测绘地质、道路、植被等等。测绘工程对于建筑工程十分重要,在建筑项目开始之前首先应该进行测绘工程提供建筑的具体空间信息和地形图,在充分了解地形的基础上才可以进行建筑的设计和规划。所以可以看出,测绘工程在社会发展的多个方面都发挥着至关重要的作用,与人们的生活息息相关,除了建筑之外,地图也是靠测绘工程所完成的。而目前,测绘工程的进行过程中离不开GPS技术,为测绘工程提供了十分方便和有用的技术支持,越来越多的测绘技术领域应用了GPS相关技术,GPS技术对于测绘工程提供了新的解决途径。

2GPS技术介绍

2.1GPS系统定位原理

GPS系统的正常运行离不开三个方面的基本组成部分,分别是GPS卫星系统的空间部分,地面控制部分和用户设备终端。首先,GPS卫星一共分布在6个不同的轨道上,通过卫星发送信息到地球表面控制端,而地球表面控制端包括主控站、监控站和注入站,其任务是收集卫星发送来的跟踪数据并进行储存。而用户部分通过所接收到的信号进行自动解码后可提供最终的定位结果。

2.2GPS技术特点

GPS在平时生活中的应用越来越多,技术发展也越来越成熟。GPS之所以能够广泛有效应用于多个领域是由于其所具备的多种技术优势,如下:①较准确的定位功能,可以随意加载所需要地区的地形图和影像图,而且可以智能进行扩大和缩小。②两个不同位点之间可以精确测量距离。③所有的数据和信息都可以进行智能转换单位或者坐标。因此,GPS可以满足多种领域的不同需求。

3测绘工程技术的发展

随着测绘工程在多种领域中的广泛应用,其所使用的工具也有了很大的改进。以往的测绘工具往往以经纬仪和水准仪为多,而现在的测绘工具则以智能化的全球定位系统等高科技设备为主,大大提高了测绘工程的质量和精确度。随着这个高科技设备的应用,在测绘工程的基础上逐渐将多个不同领域的信息集合成一个综合体,包括卫星、计算机、现代通信、航天和传感器等。这些综合信息系统是国家高新技术的一个重要方面。所以,测绘工程已经从传统的测绘逐渐向智能化、自动化、精确化、数字化的方向发展,满足多个不同领域的发展。

4测绘工程中GPS技术的应用

4.1GPS定位技术的应用

通过GPS定位技术可以应用到多种工程中,包括建筑、水利及交通多个方面,可以对不同地形不同地质的大型场地进行位点间的测绘,其所覆盖的范围大大突破了传统测绘工具的局限性,并且具有相对精确的效果。而为了达到高度精确的结果,在选择GPS位点的时候应该选择适宜的点位,才能使测绘的结果达到一定的精确度。并且由于GPS定位的高精确度使得在工程中物体三维空间碎部测量及施工放样中衔接得十分紧密,直接关系到桥梁、水坝等大型工程的质量。对于静态的物体结构测量时,GPS定位技术主要是实现几何水平的定位,而对于动态物体的测绘时,则可智能化地实现数字化定位,自动根据动态变化而生成实时变化的数字信息。

4.2GPS定位技术的其他应用

目前,除了日常的常见的应用之外,GPS定位技术还应用于其它多种重要领域中。例如,国内的专业研究队伍利用GPS定位技术来监控地球板块运动的地理变化情况,其所运用的理论知识是地球动力学测量理论,除了测量板块运动的情况,还有研究人员利用GPS定位技术来实时监测青藏高原的地理位置信息变化,也就是观察青藏高原地区的板块运动情况,海拔高度及面积变化情况。除了地面上的测绘应用,GPS在高空业及水下作业中也有十分广泛的应用。在高空业中,研究人员利用GPS定位技术来进行高空摄影、航空测绘等高技术应用。在水下作业中,GPS定位技术充分利用于水下地形的勘测,水下深度的测量等多个方面。

4.3GPS定位技术的不足

虽然目前GPS定位技术已经应用于多种不同领域中并发挥十分重要的作用,然而目前该定位系统在实际应用仍然存在一些问题有待解决。其中一个普遍遇到的问题就是目前的GPS定位误差大概有100m,因此有些小街道并不能准确定位。为了解决这个问题,目前主要采取两种方法,分别是差分和拟合来减小或者消除定位的误差。

5结论

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关键词:GPS 地籍测绘;关键技术

引言

当下,地籍测绘技术在不断发展,逐步集成有:普通测量技术、数字测量技术、而积测算技术等技术。GPS的出现给地籍测绘带来了新的思路,将该技术运用于地籍测绘中,能够大大提高测绘的精度。本文将针对GPS技术在地籍测绘中的应用展开讨论,对关键技术进行了分析。

1 地籍测绘的精度要求

1 . 1 地籍控制测量精度要求地籍控制测量必须遵循从整体到局部,由高级到低级分级控制(分级布网,但也可越级布网)的原则。

地籍控制测量分为基本控制测量和地籍控制测量两种。基本控制测量分一、二、三、四等,可布设相应等级的三角网(锁)、测边网、导线网和GPS网等。在基本控制测量的基础上进行地籍控制测量工作,分为一、二级,可布设为相应级别的三角网、测边网、导线网和GPS网。根据《地籍测量规范》规定,地籍控制点相对起算点中误差不超过±0.05m。

1 . 2 地籍碎部测量精度要求

地籍碎部测量即界址点和地物点坐标、地类要素的获取,包括定境界线,土地权属界址线和界址点,房屋及其他构筑物的实地轮廓,铁路、公路、街道等交通线路,海岸、滩涂等主要水工设施的测绘。界址点是界址线或边界线的空间或属性的转折点,而界址点坐标是在某一特定的坐标系中利用测量手段获取的一组数据,即界址点地理位置的数学表达。界址点坐标的精度,可根据测区土地经济价值和界址点的重要程度来加以选择。在我国。考虑到地域之广大和经济发展不平衡,对界址点精度的要求也应有不同的等级。

具体规定见表1。

2 GPS地籍控制网的建立

2.1 布网原则与观测方案的拟定地籍控制测量就是测设地籍基本控制点和地籍图根控制点,是为开展初始土地登记、建立基础地籍资料、以及日常地籍的动态管理而布设的平面测量控制。根据国家土地局颁布的《城镇地籍调查规程》要求,地籍平面控制网可布设为二、三、四等三角网、三边网及边角网,一、二级小三角网(锁),一、二级导线网及相应等级的 GPS 网,并且各等级地籍平面控制网点,根据城镇规模均可作为首级控制。利用 GPS 技术进行地籍控制,没有常规三角网(锁)布设时要求近似等边。

2.1.1 基准设计

GPS 网的基准包括网的位置基准、方向基准和尺度基准。而网的基准的确定是通过网的整体平差计算来实现。GPS 网的基准设计,一般主要是指确定网的位置基准问题。确定网的位置基准,可选网中一点的坐标值并加以固定或给以适当的权,或者网中的点均不固定,通过自由网伪逆平差或稳拟平差,来确定网的位置基准。这种以最小约束法进行 GPS 网的平差,对网的定向与尺度没有影响,平差后网的方向和尺度以及网的相对精度都是相同的,但网的位置及点位精度却不相同。在网中选若干点的坐标值并加以固定,或者选网中若干点的坐标值并加以固定,或者选网中若干点的坐标值并给以适当的权,在确定网的位置基准的同时,将对 GPS 网的方向和尺度产生影响,其影响程度与约束条件的多少及所取观测值的精度有关。

2.1.2 选点与观测方案的拟定

由于 GPS 测量观测站之间不要求相互通视,而且网的图形结构也比较灵活,所以,选点工作远较经典控制测量的选点工作简便。但由于点位的选择对于保证测量结果具有重要意义,所以,在选点工作开始之前,应充分收集和了解有关测区的地理情况以及原有侧t标志点的分布及保持情况,以便确定适宜的观测站的位置。所选之点应对空通视,远离大功率电视塔、微波站、高频大功率雷达和发射天线等,远离大面积水域,玻璃幕墙,点位尽量不选在斜坡上,并且要便于观测和加密发展,交通方便的地方。

用 GPS 建立地籍测量控制网,点间不必都通视,每个点有两个方向通视就可,少数点一个方向通视也可以。点间距离可长可短,不必顾及图形结构, 一个 GPS 网, 其最短边可为600m~1000m,长边可达 20km~30km。点位应从实际出发,以使用方便为原则。

3 观测数据的处理方法

3.1 观测数据的预处理

GPS数据预处理是对原始观测数据进行编辑、加工与整理,分流出各种专用的信息文件,为进一步的平差计算做准备。从原始记录中,通过解码将各项数据分类整理,剔除无效观测值和信息,形成各种数据文件,如星历文件、观测文件和测站信息文件等,然后进行观测数据的平滑、滤波、周跳探测、载波相位观测值的修复以及对观测值进行各项必要的改正。观测成果的外业检核是确保外业观测质量,实现预期定位精度的重要环节,所以当观测任务结束后,必须在测区及时对外业的观测数据质量进行检核和评价,以便及时发现不合格的成果,并根据情况采取淘汰或重测、补测措施。同步边观测数据的检核,主要指观测数据的剔除和观值的残差之差。主要是由观测值的偶然误差和系统误差残余部分的影响与数据处理中所采用的模型密切相关。残差分析,主要是试图将观测值中的偶然差分离出来。

3.2 测量数据的后处理

预处理完毕,根据预处理所获得的标准化数据文件,便可进行观测数据的平差计算。以所有独立基线组成闭合图形,以三维基线向量及其相应方差协方差作为观测信息,以一个点的WGS-84系三维坐标作为起算依据,进行GPS网的三维无约束平差。在无约束平差确定的有效观测量基础上,在国家坐标系或城市坐标系下进行二维约束平差。当只有一个国家点作为起算点时,可建立地方坐标系。在建立独立的地方坐标系时,若测区的平均高程超过一定数量,则以这个平均高程面作为坐标的投影面,测区离3'带中央子午线较远时,应选取通过测区中心的子午线作为坐标系的中央子午线。

3.3 观测数据的误差分析

在建立 GPS 地籍控制网时,影响控制网精度的主要因素是观测数据的精度,而影响观测数据精度的主要误差来源可分为:①与信号传播有关的误差。②与信号传播有关的误差。③与接收设备有关的误差以及地球自转、相对论效应等影响所造成的其它误差。GPS 观测误差的影响有:①与 GPS 卫星有关的误差:卫星钟差,轨道偏差。②与信号传播有关的误差:电离层折射的影响;对流层的影响:多路径效应的影响。③与接收机设备有关的误差:观测误差,接收机的钟差,载波相位观测的整周待定值,天线的相位中心位置误差。④其他误差: 地球自转的影响,相对论效应的影响。

4结束语

GPS测绘技术在实际操作来讲十分便利,且定位精度非常高。随着GPS数据传输能力的不断提高,抗扰水平也不断上升。GPS在地籍测绘中将有更为广阔的应用空间。木文对地籍测绘的相关讨论,希望能给日后的技术发展提供参考。

参考文献

[1] 陈建龙,杨德明,华庆海.实时动态(RTK)定位技术在土地测绘中的应用[J].东北测绘,2000,3.

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关键词:GPS;技术;测绘;应用

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

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号

O.概论

GPS技术已成为最新的空间定位技术。该系统具有全球性、多功能、高效率、高精度的特点。在用于测量定位时,测站之间不要求相互通视.不受天气条件的影响,同时可获得三维坐标,因而使传统的测绘控制布网方法、作业手段和作业程序发生了根本性变革。长期以来使用的测角、测距、水准测量为主体的常规测绘技术,正逐步被一次能确定三维坐标的、多功能、高效率、高精度的GPS技术所代替。

1.GPS在市政工程测量中的应用

GPS在市政工程测量中的应用几乎涵盖工程测量的各个方面,主要集中在:

•控制测量:依据一定数量的高等级控制点,建立测区测量控制网。

•全野外数据采集:测量地形地物点的三维坐标,记录其属性数据。

•快速精准实时地提供测量所需数据.配合图板现场绘制白纸图。

•工程测量放样。

1.1市政工程测绘的目的和特点

市政工程建设主要以道路、桥梁、排水管线、园区场站等基础配套设施建设为主。大比例尺带状地形图的测绘是市政工程测量的主要内容和重要任务之一。测绘的主要目的是为规划设计、工程建设、工程投资概预算、土地征用房屋拆迁、绿地利用、环境和文物保护等提供详细的测量图纸。所以,市政工程测绘对工程图纸的要求更高:图纸比例尺大(一般为:1:500和1:1000),内容丰富,信息含量大。测量环境复杂而多变,困难多难度大:要求时间短、速度快.图纸质量精度高。

1.2 GPS在市政工程测绘应用中的几种作业方

法在承接到一项测绘工程项目之后,应针对测区所在的地理位置和环境,合理选择GPS的作业方法,会使测绘工作效率达到事半功倍的效果。

1.2.1利用GPS静态定位技术进行首级控制测量, 用动态GPSRTK进行图根控制加密,采用全站仪进行全数字化野外数据采集,成图软件电脑绘制电子图的方法。

工程控制测量,控制网的建立精度要求高,用GPS建立控制网,最精密的方法是静态测量。这种方法在测量过程中能及时获得定位精度,多台接收机同时进行观测作业,大大提高了作业效率,并使后期工作更简便宜行。需要注意的地方是,根据GPS的特点,控制点的布控一定要合理,站点四周应开阔,无大面积GPS信号反射物(大面积水域,无线电发射塔等),以防止数据链的丢失及多路径效应产生。影响观测成果精度。

l.2.2利用GPS RTK直接进行全野外数据采集.内业用数字化成图软件绘制电子图的方法。

实时动态GPS RTK技术,电子手薄的应用,不仅满足了动态、快速、高精度定位需要,而且是野外数据采集更加轻便灵活,数据记录和存储数据便捷有效。只要能接受到卫星信号的地方.GPS RTK就无所不能。利用GPS RTK直接进行全野外数据采集其特点是:1)无需进行各级控制点和图根点的加密,仅仅依据一定数量的基准点通过坐标转换,便可高精度、快速测定地物点的三维坐标数据,通过编码还可以记录其属性数据。2)操作简单、快捷方便效率高。在基准站设置完成开通后,整个系统只需一人持流动站接收机作业,另一人现场绘制草图和记录即可完成作业。另外,也可以利用同一基准站,同时设嚣几个流动站同时工作。这种测量方法比较适应于测区较为空旷开阔,地势较为平坦的区域。影响GPS信号传播和接收的因素少。

1.2.3利用GPS RTK放样功能,配合图板,现场绘制不同比例尺白纸图。

这种方法仅适用于地面构筑物比较简单,测量范围较小的小型市政工程测绘。这种方法和用经纬仪配合小平板测图的道理一样。其具体做法是:外业时安置并设置好基准站和流动站,将规划坐标通过RTK电子手薄编辑输入到所建文件目录中,开始测量时,用线放样功能输入测段起止点号,此时,电子手薄上会显示所测量的地物点是在放样起止点的连线上、还是在连线的左边或右边,以及该点到起点的距离及到起止点连线的垂距信息。利用RTK放样功能测量出的这些信息,现场及时提供给绘图员,绘图员就可以依据所需比例尺现场绘制成图。这种方法仅需两人就可完成作业,成图快效率高。

1.3 GPS RTK在测量作业中遇到的具体问题和解决办法

任何一种先进的仪器设备都有其弊端,GPS RTK也不例外。其主要缺点是对测量环境要求苛刻。由于影响GPS信号传播和接收的因素较多.实地测绘时又不能像控制布网一样.可以对控制点周边环境进行选择,所以。用GPS RTK进行碎步点采集时,很难畅快淋漓的发挥其作用。另外,多路径效应是GPS最难消除的误差之一。消弱它的唯一办法是选用较好的天线设备,仔细选择测站,远离反射物和干涉源。下面就GPS RTK测量中遇到的具体问题和解决办法加以探讨。

1.3.1测绘地物点处无接收信号时的测量方法

GPS RTK在测量中经常会遇到这样的情况:测量地物时,流动站手持杆置于所测地物点上.RTK难以初始化,接收机接受不到信号或信号很弱.无法直接测量出其坐标位置。若等待接受信号。会耗时较多并影响作业效率。遇到这种情况,我们总结出了几种方法可以有效的测算出其平面坐标。

1.3.1.1平移法(或称借距法)

主要是针对矩形地物和线性地物。如楼房、围墙等。以围墙为例,要测出围墙的位置.沿直围墙两端并垂直围墙分别向同侧平移出一段距离L,用RTK测出平移后两端点的平面坐标,绘出草图、做好标注即可。内业制图时,再依据草图平移回L米恢复原位,就可绘出该围墙。

1.3.1.2延伸法

主要是针对点状地物。要测出地物点A点的坐标,任选一点A1,量出A、A1两点之间的距离L,并在A、Al的延长线上定出一点A2,然后.可用RTK测量出A1、A2两点的坐标。有了A1、A2两点的坐标和A、A1两点之间的距离L(A、A1、A2三点在一条直线上 ,就可获得A点的坐标。

这两种方法都是将被测地物点借出一距离,在GPS RTK能够接收到信号的地方,观测其点位坐标,然后通过恢复和计算获得待定点坐标的方法。

1.3.2测绘地物点不能到达时的测量方法

作业者无法到达要测量的地物点上,或者无法在所测地物点放置RTK接收机。如淹没在水中的电线杆或烟囱等。遇到这类问题,采用交会法测量其坐标位置非常容易。其做法是:用RTK分别在两个对准地物点方向连线上各采集两个坐标点,每两个坐标点连线交于地物点,有了这四个坐标就可获得地物点的坐标,绘出其平面位置。

2.结论

随着GPS系统的改进,硬件和软件的完善,技术的成熟,GPS已被测绘界广泛接受。特别是RTK技术在市政工程测绘应用中,正在发挥着巨大作用。在实际操作运用中.除了精度高、速度快、操作简单外,还有以下优点:

2.1可以实现控制测量、碎步测量、工程测量放样等测绘工作一步到位。

2.2可以实时提供检验成果资料,无需数据后处理。

2.3拥有不通视条件下远距离传递三维坐标的优势.测量误差不累积。

2.4应用功能多,可以根据工程情况所需选择测量方法,应对各种测绘任务。

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关键词:RTK技术;矿山测量;技术应用

1前言

随着全球定位系统技术的发展,测量方式上也发生着革命性变革,从静态和快速静态,发展到动态差分DGPS和载波相位差分实时动态测量RTK(Real-Time-Kinematic)。RTK技术的出现不仅使野外测量不再受一般光学仪器所要求的通视的限制,测量的基线长度也不再受通视距离的限制,而且比传统的测量速度快、精度高,生产效率也得到了大幅度的提高。

2 RTK概述

RTK(Real-Time-Kinematic)技术是GPS实时载波相位差分的简称。这是一种将GPS与数传技术相结合,实时解算并进行数据处理,在1~2 s内得到高精度位置信息的技术。

2.1 RTK的工作原理RTK的工作原理是将一台接收机置于基准站上,另一台或几台接收机置于载体(称为流动站)上,基准站和流动站同时接收同一时间的GPS卫星发射的信号,基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较,得到GPS差分改正值。然后通过无线电方式或GPRS网络实时传递给共视卫星的流动站,流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据,还要采集GPS观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理,从而得到经差分改正后流动站较准确的实时位置,整个定位过程大约需几秒钟。

2.2 RTK技术的优点

(1)作业效率高。在一般的地形地势下,只要在RTK信号覆盖范围内,仅需1人,就可以一次性的完成任务,不需搬站。这个特点充分体现了RTK作业效率高,并且同时也降低了测绘工作者的劳动强度,节省了外业费用,提高了工作效率。

(2)定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累。只要满足RTK的基本工作条件,在一定的作业半径范围内(一般为4 km),RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级。RTK技术当前的测量精度:平面10 mm+2×10-6 m

高程20 mm+2×10-6 m

(3)降低了作业条件要求。RTK技术不要求两点间满足光学通视,只要求满足“电磁波通视”。因此,和传统测量相比,RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小。在传统测量看来由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区,只要满足RTK的基本工作条件,等待1~2 s即可轻松获得该点的实时坐标,解决了常规测量光学通视的问题。

(4)RTK作业自动化、集成化程度高,测绘功能强大。RTK可胜任各种测绘内、外业。流动站利用内装式软件控制系统,无需人工干预便可自动实现多种测绘功能,使辅助测量工作极大减少,减少人为误差,保证了作业精度。

(5)操作简便,容易使用,数据处理能力强。只要在设站时进行简单的设置,就可以边走边获得测量结果或放样。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强,能方便快捷地与计算机、其它测量仪器通信,手簿软件的使用简单易学。

3 RTK技术在矿山测量中的作业流程

3.1基准站的安置基准站的安置应满足下列条件:

(1)基准站可设立在精确坐标的已知点上,也可设立在条件较好的未知点上。

(2)基准站安置应选择在地势较高、通视无遮挡、电台有良好覆盖区域的地方,首选是测区中央地区。

(3)为防止多路径效应和数据链的丢失,基准站200 m范围内应无高压电线、无线电发射台等干扰源,周围应无GPS信号反射源。

3.2流动站的配置在实施野外测量前,应做好以下准备工作:

(1)按照操作规范,把流动站各个附件连接好。

(2)根据工程项目,设定工程名称。

(3)根据测区位置,准确的输入当地已知坐标转换参数。流动站的数据采样率一般设置为1~2 s,高度截止角通常设定为10°。

(4)实施工程放样前,事先要把每个需要放样的工程坐标准确无误的输入手簿中,以便在野外实时、准确的放样,节省了作业时间。

4 RTK技术在矿山测量中的应用

在本次的印度尼西亚塔里阿布铁矿项目中,矿区地形地籍图中的矿区地理信息的采集和管理、矿区储量管理和开采监督、矿区土地复垦开发和生态环境整治、矿区规划建设等都离不开测绘工作。由于社会发展快、矿区地表变化日新月异,为了能给矿区领导及时提供准确的信息,方便其他工作正常运作,矿山测量工作者必须不断地对矿区地形图进行补测和修测,有了GPS-RTK技术,就能实现这一目标。下面结合RTK技术特点和实际应用体会,说明其在测量工作中的便利。

(1)减少了人员投入。RTK测图只需3~4人便可完成,且作业效率和精度大大提高,出错率减少。基准站安置好以后在仪器有效作业半径内不需迁站。

(2)在控制点上安置好基准站以后,便可用流动站测量,无需再更多布设测图图根点。

(3)在矿区,可以用RTK直接测设图根控制点配合全站仪进行测图,大大提高测图精度和速度。

(4)在矿区工程测量中,有时候需要现场知道坐标及精度,如果采用普通测量方式是办不到的,而采用RTK技术,就能够现场提供实时三维坐标,并且还能查看坐标的精度。正因为如此,RTK技术被大家称为矿山测量中好帮手。

5 RTK技术在使用中出现的问题及其解决办法

(1)受信号限制。当在露天矿的矿坑内、排土场的下面、林区及高大的楼房附近等都不利于RTK基准信号的大面积覆盖,这可能导致一些区域出现RTK作业盲区,不能实现RTK实时测量。还有在露天矿多采区同时作业的时候,靠单基准站RTK信号传播距离较短,覆盖范围小,在矿区某个地方信号很弱,不能完成正常作业。针对这种现状,我们同Trimble公司进行技术探讨和深入的研究,提出了一套新的通讯技术―中继站技术。该技术是通过网络物理层上面的连接设备,将RTK基准站的差分信号。在RTK信号的范围内,通过一台通讯设备接收后,进一步扩大RTK信号覆盖范围,解决了流动站在露天矿遇见RTK信号盲区的问题。

(2)天空环境影响。白天中午,受电离层干扰大,共用卫星数少,常接受不到5颗卫星,因而初始化时间长甚至不能初始化,也就无法进行测量。我们做过试验,在同样的条件和同地点上进行RTK测量,上午11:00之前和下午3:30之后,RTK测量结果准而快,而中午时分,流动站的测量速度、数据的精度都大幅度降低。可见,解决这样的问题可以通过选择作业时段来避免。

(3)初始化能力和所需时间问题。在露天矿测量过程中,有时会出现在某个时间段或区域内解算时间较长,有时甚至无法获取固定双差解,这时可适当的提高高度截止角或删除个别卫星。

(4)高程异常值问题。当在高程起伏较大的地区,尤其在山区、矿区,存在较大误差,这就让GPS大地高程转换至海拔高程的工作变得相对困难,精度也不均匀,致使露天矿验收采集的野外数据高程精度极大降低,同时也带来了测量技术上的风险。为了很好的解决这个问题,应与测区分布均匀的控制点联测,求得精确的高程转换参数。

(5)精度和稳定性问题。RTK测量的精度较容易受卫星、天气、数据链传输等状况的影响;不同质量的RTK机型,其精度和稳定性差别较大。要解决此类问题,首先要选用精度和稳定性都较好的高质量机型,然后,要在布设控制点时多布置一些“多余”控制点,作为RTK测量成果质量控制的检核点。

gps技术范文6

关键词:GPS技术;地形控制测量;实践运用

中图分类号:P25 文献标识码:A

地形控制测量涉及两个重要部分,分别是控制测量和碎部测量。控制测量主要负责平面和高程控制点的测量,为地形测图提供依据。而碎部测量则是对地势地貌进行测绘。为了追求地形控制测量的精确度,当下大多数地形控制测量都是采用GPS技术进行测量。

1 GPS技术及其在地形控制测量中的应用优势

1.1 GPS技术的概念

GPS技术最初起源于20世纪70年代,该项技术是在子午仪卫星导航定位技术的基础上发展而来。时至今日,GPS技术被广泛的应用于各个领域比如航天领域、海洋领域等等。如今GPS技术在科学技术的推动下日趋完善,在建筑工程地形测量中的应用日渐广泛,其特有的定位、导航、定时系统,能够为地形测量提供更加准确的数据信息,便于施工人员的施工决策。此外,为了便于GPS技术在地形控制测量中的应用,地形测量人员可根据地形地貌特征来选择动态GPS技术和静态GPS技术的应用。

1.2 GPS技术在地形控制测量当中的应用优势

(1)将GPS技术应用于地形控制测量中,能大大减少地形控制测量的人力消耗。因为GPS技术操作便利只需要少量人员即可完成庞大的测量工作。其次,GPS技术测量范围较广,大大减少了地形控制测量人员的重复测量。GPS技术进行地形控制测量中只需要按照要求布设控制网,即可省去连续测量的过度点。

(2)GPS技术采用的科学网络技术都是当下最为先进的测量技术,而且GPS技术采用的都是精度较高的仪器设备,因而在地形控制测量数据的准确性上有很大的参考价值。

(3)GPS技术不受任何时间、空间的限制,可以进行24小时的地形控制测量工作,大幅度地缩减了地形控制测量工作期限,加之GPS技术自动化程度较高,数据核算都是采用计算机处理,因此,GPS技术工作效率高,其测量时间较短。

2 GPS技术在地形控制测量中的实践应用

GPS技术在地形控制测量中,具体要看测量地区的地势形态以及地理面貌,不必过度的追求“先控制、后测图”的地形控制测量原则。再者,地形控制测量中控制测量和碎部测量的方法可以按照实际情况分布进行或者同步进行。但需注意的是,碎步测量绘图的过程中,必须以测量控制点为基准,并采用成图软件对其进行纠正处理。

2.1 测量工序

GPS技术在地形控制测量中的工序主要分为两个环节,一是控制测量和计算机设备的平差计算;二是碎部数据采集和软件图纸编制。以上两道测量工序是GPS技术在地形控制测量的核心步骤,与此同时,也是保障地形控制测量数据准确性以及测绘图合理性的关键。

2.1.1 GPS技术在地形控制测量实践中的测量方法

根据控制测量和碎部测量的不同,所采用的GPS技术也存有很大的差异。比如控制测量中,通常选择静态GPS技术,作为地形控制测量基本控制导线。为了满足测绘地区对地形图测量的各项需求,GPS技术测量人员应以国家等级控制点作为测量起始点。

外业观测主要是采用GPS接收机,快速进行静态模式的同步观测。只是为了保证静态GPS技术观测精度,观测时要精确测量取天线高度,GPS技术的测量读数必须精确到3mm之内。除了宏观上的数据测量之外,一些细节因素也要注重比如测量日期的标注以及测量站点的名称等等,便于测量汇总时的整理和数据对比。一般情况下,GPS技术在进行地形控制测量之后,为方便数据存储都将其放置在计算机硬盘当中,并采用计算机设备对测量数据进行核算整理。在一切工作准备就绪后,方可进行GPS网的平差计算,具体外业观测技术指标见表1。

GPS网的平差计算的核算步骤比较复杂,但大多数都是采用计算机处理,因此核算精度较高。具体如下:

(1)所有基线的整周模糊度分解数大于3,方可进行GPS网平差计算。

(2)选择三维无约束平差进行平差,最弱点点位的误差Dx=0.0018,Dy=0.00055m,Dz=0.0035,最弱边的误差1/423923,允许误差在1/20000。具体见表2。

另外,GPS技术在地形控制测量的实践应用中经常牵扯到高程测量,这就需要与GPS技术的外业测量数据结合,然后采用GPS技术拟合高程测量的方式,求出高程测量数据。

2.1.2 GPS技术在地形控制测量实践中的测量流程

(1)布局GPS网络,选择最佳测量控制点

为保障GPS技术在地形控制测量实践中的测量精度,必须选择透视条件较少,且无任何障碍物遮挡的测量区域。一般情况下,GPS技术在地形控制测量中以图形强度接近100点作为地形控制测量的控制点。在进行地形控制测量选点之前,需要对最初的测量控制点进行综合分析,同时根据地形控制测量区域的实际情况,选择GPS技术应用的最佳控制点。在进行监控网布设的过程中,为了减少GPS技术在地形控制测量中的数据误差,应当根据控制点的分布形式对监控网进行综合化、科学化的设计。为保证GPS技术测量精度选定的测量控制点最好大于四个。地形控制测量时的仪器设备最好选用双频GPS接收机这样的高端设备部,假若测量地形较为复杂,可根据实际地形控制测量情况,增加GPS接收设备。

(2)GPS技术地形控制测量数据处理和方法

GPS技术在地形控制测量实践应用中,测量数据处理是必不可少的一个测量流程。当下数据处理都是采用平差软件,通过基线解算算法以及相对应的数学模型,对GPS技术地形控制测量的原始数据进行核算处理,进一步计算出基准向量。按照当下GPS技术测量的规范化要求标准,GPS技术在地形控制测量要求重复环闭合差,并且对观测边进行检测。然后,根据对平差软件对原始数据的提取,选择符合地形控制测量实际情况的数据资料,为地形控制测量平差计算的最终环节提供可靠、准确的数据支持。

3 GPS技术在地形控制测量实践应用中存在的问题与改善

GPS技术在地形控制测量实践应用范围越来越广泛,一来大大提升了地形控制测量数据的精确度;二来GPS技术在地形控制测量中的应用,可最大限度的减少人力资源的浪费。此外,GPS技术在地形控制测量中的自动化程度较高,因此,整个地形控制测量的工作效率较高,进而缩短了GPS技术在地形控制测量中的测量时间。

然而,GPS技术在地形控制测量的实践应用中也会遇到这样或那样的问题,例如GPS技术在地形控制测量中过度依赖卫星系统载波相位的转变,忽略了电磁波干扰问题以及流动信号的散射率高等问题,致使GPS技术在地形控制测量实践应用中的测量数据出现误差。

针对GPS技术在地形控制测量实践应用中存在的诸多问题,只需要地形控制测量人员细心观察必然找到解决方法。例如上文中提到的电磁波干扰问题,只需要进行观测位置的调动即可解决,而流动信号的散射率高则需要采用双频接收机观测,并选择空旷位置即可改善。

结语

综上所述,通过GPS技术在地形控制测量实践应用可以看出,因GPS技术的应用,使得地形控制测量数据精度以及测量范围大大提升,而且还解放了地形控制测量中人力资源的浪费。由此可见,GPS技术在地形控制测量应用可大幅度推广。

参考文献

[1]汤运涛.GNSS技术在矿区控制测量中的应用[J].黄金科学技术,2015(02):76-82.

gps技术范文7

关键词:GPS技术;工程施工 ;GPS测量

中图分类号:TU74文献标识码:A

一、GPS 技术在测量中的应用优势

GPS是以卫星为基础的无线电卫星导航系统,具有准确的精密导航与定位功能。它具有全能性、全球性、连续性和实时性特点,同时还具有良好的抗干扰性和保密性。因此,GPS技术在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到了广泛应用,其优势不言而喻,具体表现在以下几个方面。

(一)定位精度高

GPS 测量不仅可以精确测定观测站平面位置,而且还能精确地测定观测站的大地高程,因此GPS 测量广泛用于高精度的平面控制测量和高程控制测量。GPS 静态控制测量技术具有极高的精度,在大型工程的设计勘测阶段已经大规模应用开来,在工程施工中,GPS 测量精度能够实现设计阶段首级控制网的精度要求,完全满足施工要求。

(二)工作和成果质量提高

GPS 测量的自动化程度很高。GPS 接收机朝着小型化和操作智能化发展,只需将天线对中、整平、量取天线高、打开电源,通过以上这几个步骤,观测人员即可进行自动观测,整个作业过程全由微电子技术、计算机技术控制,完成自动记录、自动数据预处理、自动平差计算,进而即可求得测点的三维坐标。而其他观测工作如卫星的捕获、跟踪观测等均由仪器自动完成。因此,GPS 测量过程在客观条件下,实现大幅提高工作及成果质量。

(三)不受环境和距离限制

GPS 观测测量可全天候作业,任意时间任意地点均可进行,不受阴天、黑夜、刮风、雨雪等任何气候因素的影响,也不受距离限制。在地形条件困难的山区地区,GPS测量的优势更为突出。例如高速公路在贯穿山岭重丘区时,常规的测量在这些地区限制较多,而GPS 测量无疑是一种有效的手段。

(四)应用范围广

RTK-GPS 技术( Real Time Kinematic-GPS 技术,即实时载波相位差分技术) 将彻底改变原有的公路测量模式,RTK 测量技术能实时地得出所在位置的空间三维坐标,这种技术不仅非常适合路线、桥、隧初期测量阶段,可以快速、有效的测量原地面土石方方量,还可以直接进行实地实时放样、中桩测量、点位测量等。

二、GPS技术在工程施工测量中存在的局限性

尽管GPS技术功能强大,但是其在工程测量应用中还有一定的局限性。具体表现如下:

(一)建立工程控制网方面

GPS的应用,使得建立工程控制网从布网方案、观测方法、数据处理等都发生了根本性的变化。但是,一些带有隐蔽性和遮挡性地区却无法使用或不便使用GPS技术。在进行地下工程、隧道控制测量中地面首级网可采用GPS技术,在地下施工控制方案中却无法采用,因为地下没有GPS信号。在大森林中布设控制网,如果道路较窄而道两旁的树木茂盛,GPS信号就会被树木遮挡而呈现断断续续。建立工业区十字控制网,采用GPS技术远没有应用全站仪方便。

(二)碎部测量与放样方面

采用带RTK功能的GPS接收机、或在局部差分系统下的碎部测量,直接测定碎部特征点的坐标,灵活方便,在广大的开阔地区具有很强的优势,似乎可替代全站仪,其实不然。目前,大面积地形测量多采用摄影测量方案。小区域1:500地形图、补图采用解析法测图,这些测图区域,多数为城建区,不是建筑物高大、就是民房密集。高大的建筑物会遮挡GPS信号,使得观测值产生周跳,破坏了整周计数的连续性,需要重新确定初始周未知数。这样,不但影响观测工作的效率,也影响了工作人员的情绪。如果这种现象频繁出现,将造成记录的支离破碎,影响成图精度,甚至会发生错误。

(三)高程测量方面

应用GPS定位技术不能直接得到地面点的正常高,而只能得到大地高。采用GPS定位技术确定地面点的正常高,必须要知道地面点的高程异常,这就限制了GPS技术在高程测量方面的作为。对于一个区域而言,GPS高程的常用方案是,用水准测量的方法联测部分GPS点,建立高程异常模型。当知道任一点大地高时,由地面高程模型即可推算出该点的正常高。

(四)变形监测方面

变形监测对象的几何尺寸、变形许可值、工作场所等有很大的差别,监测方案也具有较多的可选性。对于常规工程的变形监测,水准测量容易达到毫米级精度,而且工作组织简单、操作方便。特别是数字水准仪的使用,更减轻了记录的工作量,使得水准测量工作速度快、精度高。应用GPS技术,如果不采用特殊的观测和数据处理方法,高程精度不象水准测量那样容易达到监测精度要求。

三、GPS技术在工程施工测量中应用的改进对策

(一)推广GPS技术在工程施工测量

鉴于GPS定位技术的特点和优势,建立工程控制网应首选GPS技术方案;建立工矿区十字控制网、井下控制网、地铁和隧道诱工控制网宜选用全站仪技术方案。第一,在选择GPS 点时,尽量选择地势高,树木遮挡少的导线控制点;第二,在使用RTK -GPS 测量放样时,避免离GPS 基站点太远。根据需要放样的内容选择距离较近的GPS 基站控制点。

(二)加强GPS技术运用针对性

高程基本控制网需采用水准测量技术方案,加密宜采用GPS水准高程法。对于一个测绘工程要分阶段采用不同仪器,在测定碎部特征工作中,多数情况下全站仪更具有优势;而对于放样工程,需要根据作业现场的情况而定,多数情况下,GPS技术具有较大的优势。变形许可值要求高、需要连续监测的建筑物、构筑物,最好选用GPS技术构成动态监测系统,实诱动态监测;对于一般工程,可以采用GPS技术监测水平位移,采用水准测量方法进行沉降监测。

(三)GPS 测量精度优化

目前,可以采取下列措施来提高GPS 定位的精度和可靠性:第一,尽可能的选用性能可靠、能有效减弱多路径效应的GPS 接收机设备,减少GPS 仪器附属设施的损耗;第二,结合GPS 测量定位需要,加强测量技术人员的专业知识,优化工程施工方案,为GPS 测量创造尽可能有利的观测条件;第三,采取GPS 和传统地面测量技术相结合,相互校核检查。

(四)降低GPS技术测量误差性

采用GPS技术进行城市控制测量,具有精度高、灵活性强、工作效率高的特点,不但要求作业人员具有较高的GPS测量专业技术水平,而且更要有高度的责任心。这对确保观测数据质量和平差计算成果的精度是至关重要的。具体要求是在静态测量中,要保证测站点名、点号、仪器高、天线高输入的正确。在内业平差计算时,要对约束点、校核点、平面坐标和高程的输入进行反复校对,保证其正确无误。在动态测量中,也要求观测者时时保持高度的责任心,如立杆者必须做到气泡居中,点位对中,误差在1cm以内方可测量,这是保证动态测量精度的关键,须认真做好。

参考文献:

gps技术范文8

【关键词】GPS技术;高速公路测量;具体应用

前言

GPS英文名称Global Positioning System即全球定位系统。GPS源于1958年美国军方的一个科研项目,1964年投入使用。20世纪70年代,美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS 。到1994年,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。该导航定位系统,通过地面GPS接收机接收卫星信号完成测地定位工作。在GPS定位导航系统中,GPS接收机具备单频和双频两个频段,单频接收机主要用于基线长度小于20千米的短基线测量,在一般的工程测量工作中广泛使用;双频接收机相比于单频接收机,更适用于长度大于20千米的长基线测量,能够快速准确地进行静态测量,借鉴一定的技术手段可以升级为RTK。通常所说的RTK系统是由GPS接收设备、电子手簿、无线电通信系统以及相关配套设备构成的,RTK系统在实际的操作中更加简便、可靠性较高,能够获取高精度的测量数据。对于高速公路测量来说,GPS-RTK测量技术具有更强的实用性。

1 GPS技术特点简述

在测量领域,GPS技术得以广泛的应用,完全凭借其自身技术的优势,以下列举了GPS技术的几个特点:

(1)运用GPS技术获取的数据准确度高,定位精度高;利用静态基线进行解算,其精度能够达到±(5mm+lPPm)。经过一小时以上的时间对测量对象进行观测,用观测得到的值进一步求解平面位置,最终的误差不大于1毫米。对于长距离的测量,GPS技术相比于常规的电磁波测距技术其优势更加明显,得到的数据精度也较高。

(2)在没有RTK以前,使用GPS测量时要使用多台GPS接收机长时间接受GPS信号,回来后还要做相应的数据处理,才能得到GPS控制点坐标,这种作业方式不但费时,还要多台仪器多个人同时观测,费用大,需要人员较多。有了RTK技术以后,情况大大改观,只需把RTK基站架设在一个已知坐标值的固定点上,并不断发射无线电信号,另外一台GPS接收机可以即时接受基站的信号,并和其构成一条基线,这样GPS接收机就可以进行实时观测(几十秒即可),且精度能达到厘米级,测量速度快,精度高,只需一个基站和一台GPS接收机(也可以多台GPS接收机同时作业),测量时每机只须一人(放样时增至两人),人员也减少了。

(3)测站与测站之间不需要通视;GPS测量技术在实际操作过程中,不要求测站与测站之间实现完全的通视,只要测站上空的天气条件符合要求,就能完成测量任务。只要符合规范,就可实现测量,选点灵活,工作效率高,相比于传统的测量方法更省时省力。

(4)GPS测量技术能够提供三维坐标;使用GPS测量技术能够对对象的三维坐标进行较为准确地测量,现阶段GPS高程测量的精度能够达到四等水准。使用RTK技术进行测量得到的数据精度更高,以下举出RTK测量和静态测量得到的几个数据,RTK测量:平面10mm+1ppm、高程20mm+1ppm;静态测量:平面2.5mm+1ppm、高程5mm+1ppm。

(5)GPS技术在实际测量中操作简便;随着技术的不断进步,GPS测量设备的自动化程度越来越高,能够在较大程度上的减小工程测量人员的劳动量,使得外业测量更为轻松。

(6)GPS技术在测量中的使用并不受外界条件如地点、时间的限制,一般受到天气的影响也不大,能够实现全天测量作业。GPS技术除了应用于测量、导航等领域,还应用于速度及时间的测定。

2 GPS技术在高速公路测量中的应用

2.1 GPS技术在加密控制点上应用

在实际测量中,如果原来平面控制网中出现平面控制点受到外界因素影响而破坏的现象,并且控制点归属于不同的坐标系,等级也不一致,这时为了保证平面控制网的精度符合要求,必须采取措施加密控制点,通过加密后,控制点所采集到的数据就能满足精度要求。相比于常规的测量方法,GPS测量技术应用于控制点的加密能够极大地提高效率。

2.2 GPS导线控制测量应用于植被茂密区域的公路测量

在植被茂密区域进行高速公路测量时由于植被的遮挡,测点间的通视存在一定困难。为了保障高速公路测量的质量,在GPS控制点布设时要控制好间距,留有足够的水平通视距离。在此基础上再对控制点进行加密,进行放线测量工作,这样既有利于提高测量工作的质量,又减低了作业强度。

2.3 RTK技术应用于高速公路测量放线工作

RTK即Real Time Kinematics,中文名实时动态技术,RTK技术是建立在GPS技术基础上的一项新型测量技术,其测量精度达到了厘米级别,能够实时提供流动站的三维定位坐标。建立于GPS基础上的RTK技术的工作原理是利用一台GPS接收机安置在已知的一个点上,再对GPS卫星实施观测,这时会收集到载波相位;将载波相位调制到基准站电台的载波上,进一步发射出去;流动站既采集载波相位,观测卫星,同时也对基准站的发射信号进行接收,最后经过相关设备的解调、分析以及解算求出流动站的具置。应用RTK技术进行高速公路的测量,可以减少繁琐的控制点布置工作,依靠少量的基准控制点就能完成三维坐标测量放样,进一步通过相关计算机绘图软件生成所需要的电子图表。凭借收集的相关数据,可以高效地进行高速公路测量放线工作。

RTK技术在高速公路测量的应用,主要是进行以下几个方面的工作:(1)对大比例尺地图进行测绘。高速公路路线往往远离城市,所经历的地区地形较为复杂,在最初的设计选线时通常使用的是小比例尺的地形图。在需要补测大比例尺地形图时,往往使用实时GPS动态测量能够快速地获得地形点、地物点以及界址点的坐标、高程等数据,能够快速地地形进行测量。(2)高速公路测量放样。高速公路中线需要在路面上精准地测定出来,使用GPS测量技术,能够将中桩坐标录入电子手簿中,结合软件算出的数据,放样的误差能够控制在一定范围内,各个点的精度也相差不大(3)RTK测量速度快,每个测点用时不到一分钟,放样也就两三分钟,每小时可以测量30~50个测点,或者放样15~25个点,比全站仪测量要快一倍多。假如一机多杆同时作业速度就更快了。(4)高速公路横断面、纵断面的测量。依靠电子手簿内部设置的放样程序,可以便捷地完成测量工作。

3 结语

GPS技术在高速公路测量中的应用,能够极大地提高测量效率,测量质量也能够得到保证,此外还能在很大程度上降低作业人员的劳动强度,特别适合地形条件较为复杂的高速公路。传统的公路测量方法,效率较低,精度也会受到外界因素的影响,不利于获取高精度的测量数据。GPS技术尤其是改良后的GPS-RTK测量技术更加适用于复杂条件下的公路测量工作,测量数据间的传输也更为便捷,随着技术的革新,相信GPS技术将在高速公路测量中得到更为广阔的应用。

参考文献:

[1]谷东博.谈谈高速公路测量中GPS的应用[J].城市建设理论研究,2012,17(20).

gps技术范文9

【关键词】GPS 工程测绘 测绘技术

近年来,国内工程测绘中 GPS 测绘技术的广泛应用,进一步提高了工程测绘工作效率以及测量的精准度。与传统测量技术相比,GPS 测绘技术具有技术含量高、测量时间短、精确度高的特点,在实际应用中,充分将传统测量技术与现代电子技术结合在一起 ,对工程控制网的建立提供了技术前提 ,保障了测量结果的科学性和精确性,具有良好的发展前景。

1 GPS测量技术的概况

GPS测量技术的出现为工程测绘带来许多的变化,使测绘工作从根本上改变自身的工作性质,提高测绘速率以及扩展测绘项目。基于GPS测量技术对工程测绘手段的改革,结合我国自身的测绘特点,操作人员根据GPS网络与测绘手段的结合,实现数据的传输,虽然传输单位相距甚远,但也可以保障所测量数据的精准性。根据GPS所控制的网络布局,对于地形测量,GPS测量技术的运用主要分为三种:跟踪站式、会站式、图形扩展式(混连式、网连式、边连式、点连式)。

2 GPS 技术的特点

GPS 技术的特点有很多,从定位精确度方面来看,GPS 技术能够在300 m~1500m之间进行工程导航,以高出1h 的工程测量计算,其得到的数据与实际数据之间的差距也不到 1 mm,定位精确度非常高。与传统测绘技术相比,GPS 测绘技术还具有操作简单、观测速率高等特点。工程测绘中 GPS 测绘技术的应用可以与其他相关技术进行结合,使其应用范围得到拓展,而在自动化操作和集成化程度方面的提高 ,则大大简化了操作过程,操作人员通过软件就能够完成大部分控制 ,这在一定程度上也减少了人工测绘出现的误差,而且在与电子软件结合过程中 ,也大大提高了观测速率。这些改良后的优点确保了GPS测绘技术的领先地位。

3 GPS系统的精度定位

GPS技术静态精度定位可以达到mm级别,而动态定位目前可以实现cm级别。在工程测绘使用GPS定位测量技术可以很好的利用交互定位原理实现对物体的测量,其所运用的相关技术设计几何、物理,GPS卫星依靠与地面之间的联系来完成对物体的精准定位。

在实际工程中,综合卫星所接收的的信息,反馈至总系统处理中心,经过计算机的合理运算可以对位置进行精准定位,主要运算依据来源于光速与传播时间相乘得出的距离卫星的数值,精准度的关键在于时间获取的准确性。通过对所测量物的三维精确定位,地面装置负责接收四颗以上卫星所发射回的信息,并进行求证。然后根据所设置的测量精度不同,所需要参与测量的卫星数量不定,通过在实际测量中得出GPS测量技术的精度准确性区间。

4 工程测绘中 GPS 测绘技术的应用

4.1工程测绘中 GPS 测绘技术的应用优势

从国土地形地貌测绘角度来看 ,运用 GPS 测绘技术可以对土地权属界点进行测定 ,节省了人力资源 ,大大提高了测量的工作效率 ;从工程变形监测的角度来看 ,运用 GPS 测绘技术可以对工程结构的基础设计、强度设计、观测时段设计和监测周期设计等方面进行监测;从大地控制网点测量角度来看,能够从根本上解决传统测量方法精确度把握不高的问题,进一步提高工程测绘的质量。与传统测绘技术相比,GPS 测绘技术在应用过程中具有定位成本低、速度快、不用建标、不受天气影响等优势,现阶段,工程测绘中 GPS 测绘技术已经发展成为一个多用途、多模式、多领域的高新技术类型。在工程测绘中,借助 GPS 定位技术应用的原理,能够对测量物体进行多角度定位 ,而对于某些地质条件比较复杂的地区,则可以利用GPS 虚拟现实技术对工程测绘环境进行模拟 ,通过三维图像来显示工程测绘的全部流程以及重点测量项目。

4.2工程测绘中 GPS 测绘技术的应用过程

工程测绘中 GPS 测绘技术的应用 ,其具体实施过程是确保工程测绘工作能够顺利开展的前提,GPS 测绘技术的应用过程主要分为选择测量点、建立测量标志、实施外业观测和处理数据结果四个环节。与常规测量点选择不同,GPS 测绘技术在应用过程中,首先要保证相关设备安装的便捷性,视野也要开阔,选择的地位信号必须好,能够有效保证测绘技术不受电磁信号的干扰,然后还要完成相关的绘图工作;待测量点选定后,接下来的工作就是建立测量标志,以便为埋置标石等后续工作提供更为便捷的服务:GPS 测绘技术应用的关键环节就是外业测绘,通过空间卫星导航系统,搜集测绘工作所需要的信号来观察测量工作 ,达到精准定位安装天线的目的,在观测过程中,GPS 测绘技术主要是依靠开机观测和无线安置两种方式来完成作业,与传统测试最大的不同也主要体现在这里,外业观测必须要事先完成好相关的技术规范工作,按照具体步骤来实施工作流程,处理数据结果是 GPS 测绘技术应用的最后一个环节,这项工作要通过计算机来完成,对观测结果还要进行检测,以确保测量的质量和精准度。

4.3工程测绘中 GPS 测绘技术的应用前景

与传统测绘技术相比,GPS 技术具有高效率、高精度、多功能、易于操作等优势 ,GPS 测绘技术在工程测绘领域的应用相当于是一次技术革命 ,其在充分利用已有测量理论的同时 ,又能够突破传统测量方法的局限 ,从而在现代工程测绘工作中被广泛应用 ,从现阶段的应用情况来看 ,随着 GPS 技术的不断改进和进步 ,在今后的工程测绘中 ,该技术一定会朝智能化、全面化的方向发展 ,势必会有更强大的应用空间和良好的发展前景。

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