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gps技术论文集锦9篇

时间:2023-03-16 15:40:09

gps技术论文

gps技术论文范文1

GPS技术的技术原理具体来说是将GPS接收机设置在某一点上,通过不断地向GPS卫星的发送定位信息和信号,借助计算机对所接收到的信息再进行数据处理,以此确定接收机所在的三维位置。利用GPS进行铁路工程测绘,它的坐标系统分为地固坐标系统两种和空间固定坐标系统两种,在运用过程中这两种坐标系统可以互相转换,可以判断出控制点所在的具置,提高测量结果的准确性。以具体方式来划分定位,可以将定位方式区分两种:一是绝对定位;二是相对定位。相对定位是以空间几何理论为基础的,相对定位在已知的GPS测量点和距离三颗卫星的基础上,在有关数学理论的基础上,来算出测量点的实际具置;而绝对定位是在经纬度和海拔信息已知的基础上,来判断出测量点的具体空间坐标。

2铁路工程中

GPS测绘技术的优越性分析在大量的铁路工程测量的实践的基础上,已经能够体现出了GPS测绘的优越性,经过测绘能比较出该测绘的高精度和高效益特点。GPS技术有着更大和更广阔的空间得以发展。运用GPS测绘技术,有助于对土地的权属界点进行来测定,有助于节省了人工测量的时间,提高人力资源的使用效率,而且大大提高铁路测量工作的精准性;对GPS测绘技术的良好运用能够更加有效地对铁路工程结构进行基础设计、更加便利地观测时段设计、对设计强度以及监测周期设计等方面更好地来进行全方位的监测有助于改善传统铁路测绘技术的缺陷得以解决,从而有效的改善和切实改进铁路工程测绘的效果和质量。与传统的铁路技术相比较,铁路工程GPS测绘技术的特点和优势凸显出来了,具体来说有定位成本低、不用建标、速度快、高效和不容易受天气影响等,在现如今铁路工程测绘中的使用GPS测绘技术已经得到了普遍运用,发展为具有多种用途、多种功效,涉及多种领域,具有多种模式的高科技新兴技术。在铁路工程的测绘中,使用GPS测绘技术,从多角度定位对具体的物体进行测量和准确把握,尤其在那些复杂的地区地质条件复杂多变。就目前来看,在铁路测绘中,在大量的工程测量的实践的基础上,已经能够体现出了GPS测绘的优越性,经过测绘能比较出该测绘的高精度和高效益特点此外,在铁路工程测绘中GPS测绘技术的在对施工临时水准点的测量和实地测量等诸多方面应用还体现了优势。伴随着我国科技的不断发展和提高,数字化采集和自动化处理技术已经在很多领域得到了深入和应用。在铁路工程测绘中,采用GPS测绘技术在铁路工程测量中取得了很好的效果,得到了广泛的应用。此外,它较好地解决了点和位之间通视困难的问题,实现了灵活选点,不需要高标,还可以使得外业施测在不受天气影响方面得到保证。尤其是在通视条件困难的情况之下,GPS测绘技术能够显示其优越性。因为GPS测绘技术在进行测量时对通视条件不存在限制,铁路工程测量一般多为小范围的测量并还受到工程成本的限制。因此,在实际的铁路工程测量中,还是要考虑使用全站仪、水准仪、经纬仪等一些常用的并且投入较少的仪器。

3铁路工程测绘中

gps技术论文范文2

关键词:GPS技术;地形测绘;应用

中图分类号:P228.4 文献标识码:A

1.引言

随着我国城市化进程的不断加快,城市规划和各类工程建设不断增多,对地形测绘数据的质量和精度要求也越来越高,这也推动了GPS技术在地形测绘中的应用。现目前GPS测绘技术主要有快速动态测量技术、快速静态测量技术以及常规静态测量技术,并在地形测绘中都得到了广泛应用,已成为主要的地形测绘方式。

2.GPS技术优点

随着科技的不断发展,GPS技术由于其独特的技术优点被广泛应用于工程测量领域之中,GPS技术优点具体体现在以下几方面:

2.1定位精度高

通过大量的工程实践应用和试验证明,GPS技术所采用的载波相位观测量来进行静态相对定位,其定位精度非常高。运用GPS技术进行测量时,在基准线小于50km时,精准度能够达到1×10-6~2×10-6;在基准线小于100~500km时,精准度能够达到10-6~10-7。随着近年来GPS技术的不断发展,在基准线在1000km以上时,GPS测量的精准度能够达到或超过10-8。此外,GPS RTK能够达到厘米级和分米级的定位精度,能够有效满足现目前大多数工程测量需求,其精度如表1所示。[1]

2.2观测时间短

采用GPS技术进行测量时,其观测时间相对较短。对200km以内基线的观测时间,采用GPS的静态定位观测单频接收机需要1h左右,双频接收机仅需要15~20min。若测量时采用GPS RTK实时动态定位,流动站点的观测时间仅需1~5min,便能完成准确观测,每站观测只需要几秒钟便能完成,大幅度提高观测作业效率。

2.3观测站间无需通视

现目前,一些测绘方法对通视要求条件相对较高,需要良好的通视,否则无法开展测绘工作,且测控网还需要有良好的图形结构。然而采用GPS技术进行测绘时,由于测绘站与观测站间的信号收发均为垂直收发,因此,观测站间无需通视,也不需要建造观测觇标,只需保证测绘点上方15°角的空间区域开阔便能开展测绘工作。采用GPS技术进行测绘时,不会受到图形结构的限制,使得测绘点的选择更加灵活,能够根据实际测量需求来进行观测点的选择,减少测绘工作量,如无需进行传统测量的过渡点等工作。值得一提的是,在实际的测绘过程中,GPS往往会和其他的测量方法联合使用,这时需要保证至少一个方向具有良好通视条件。[2]

3 GPS技术在地形测绘中的应用

在我国,由于目前大部分的省市对点位总误差的要求还是极其严格,这说明必须要达到几何精度。同时,GPS对点与点之间的通视问题没有要求,又具有全天候观测、地点灵活多样、计算速度快和精度高等优势,突破了工作地点的传统束缚的要求。虽然,GPS的独特性和优点很多,但显然它也还有很多需要优化的地方。

4 GPS在地形测量中的技术优势

(1)在地形测量中,GPS技术定位准确度高。这是经过实践证明的,GPS技术定位误差很小,一千千米可达到十米到九米。(2)GPS技术观测速度快,时间短。随着技术的不断进步和成熟,地形测量时间不断缩短,通过GPS技术,有的测量时间只需要几秒钟。(3)利用GPS技术测量可以节省经费。各个测站之间只要地方空旷就可以测量,不必通视。这样就可以节省大量经费,技术的发展能够节省资金,这便是比较成功的技术。(4)GPS技术可以测量三维坐标,但是只能满足一些水准测量的精度,这项技术还有待完善。(5)GPS技术操作起来比较方便,由于GPS体积小,便于携带,人们野外作业时带上它负担和压力很小,使得外出的工作变得轻松,大大减小了这方面的负担。(6)GPS技术观测时,自动化程度很高,不在露天地带就可以观测,室内室外皆可以使用,可以直接将得到的数据在计算机上进行处理,这样就省去了不必要的麻烦,大大提高了工作效率,同时也节省了劳动力,降低了劳动强度,使得测绘时间大大缩短。[3]

5 GPS在地形测量中存在的问题

虽然笔者在上文分析了GPS技术的一系列优点,测量精度高,使用方便,测量速度快,节省资金,自动化程度高等,但是任何一项技术都难以做到完美无缺,同样GPS技术也有着它的缺陷和问题。GPS工作时,要依靠卫星系统传输数据,对信号的强度要求比较高。GPS依靠卫星工作要求信号强,不扰,因此在测量过程中,GPS要保证信号不扰,选择较为空旷的地方,工作人员也不能大意,要认真负责。如果这些问题能够得以解决,GPS技术的发展会越来越好。

6 GPS的应用前景

GPS技术随着不断的发展和完善,已经在导航定位领域取得了显著的成就,可谓独占鳌头。很多行业由于它的出现都对自身进行了改革和完善,依赖GPS技术实现了行业的大跨越大发展。在我国,GPS技术的发展势头也极为迅猛,逐渐应用在各行各业。最早我国的GPS技术专门应用在军队部门和科研单位。经过几年的发展,现在开始应用到各行各业,进入到寻常百姓家,如汽车定位与导航技术、地图匹配技术等,这些技术也渐渐应用到商业领域,如身边团购、附近好友都是GPS技术的典型应用。它的作用可以总结为以下几个方面:

(1)在交通运输方面,利用GPS的定位导航功能,可以方便司机在陌生环境中运行自如,节约时间,提高效率,以免因不熟悉路况而耽误事情。(2)在百姓生活方面,利用GPS可以方便出门,人在不熟悉的环境往往容易迷路,尤其是在阴天,没有太阳,很难辨别方向。通过GPS技术可以定位导航,寻路就容易多了。(3)在商业运营方面,GPS可以作为一项工具,便于搜索,确定范围。如果运用的好,可以帮助企业赢得很多利润。比如身边的团购、附近的好友进来被运用的日益广泛,消费者也从中得到了不少利润。[4]

7结语

综上所述,GPS技术拥有独特的优势,对经济社会的发展做出了卓越的贡献,人们的生活水平也因有了它而又了改进。它在测绘中准确度高,误差很小,测绘速度非同一般,花费微小,使用起来比较简单,人人可学,而且它的设备体积小,携带起来比较方便,在野外的地形测绘中优势明显。

参考文献:

[1] 张纬音.GPS-RTK在露天矿山测量中的应用[A]. 第二十届“冀鲁川辽晋琼粤”七省矿业学术交流会论文集[C]. 2013

[2] 林清江,黄文俐,任树军,魏述燕.GPS RTK测量在地籍测量中的应用[A]. 2009全国测绘科技信息交流会暨首届测绘博客征文颁奖论文集[C]. 2009

gps技术论文范文3

关键字:GPS 沉降观测 误差分析

中图分类号:P228.4 文献标识码:A 文章编号:

GPS 测量技术是三维定位技术,其特点在于精度高、范围广、全天候、可实时定位等,因此在大地测量、工程测量、导航定位、工程形变监测等领域得到广泛应用,GPS技术在测量领域的应用,为测量理论知识和工程应用都带来了革命性的变化。GPS 测量技术测定的点是以WGS-84 全球GPS 地心空间直角坐标系定义的,通过测定地面点与WGS-84 坐标的差值,经过坐标系的转换,可得到以参考椭球面为基准的大地三维坐标。

众所周知,GPS定位精度可以达到1×10-6 数量级的精度,若使用一些特殊的作业方法以及精密的后处理解算软件,其精度可达10-7数量级甚至更高,而其高程精度一般认为比平面精度低2 一3倍。一些专家学者一直以来都在致力于研究提高GPS高程精度的方法,其中有两种:一是通过重复点的GPS 水准测量,先求取重复点的高程异常,然后对求得的高程异常进行拟合和推算,最后求出待定点

的高程异常,从而得到待定点的正常高即待定点的高程;一是将GPS大地坐标转换到该测区以某一基准点为原点的站心坐标,并将其中的Z 分量表示GPS高程。沉降观测的传统方法是水准测量。GPS 测量技术能否用于沉降观测,最可靠的方法是与水准测量进行比较分析研究。本文主要从影响GPS高程的误差方面进行分析、研究,并提出消除误差的几种有效的方法。这对GPS 沉降观测是非常有意义

的。

1 GPS 沉降观测的主要误差来源

沉降观测传统的方法就是进行相应等级的水准测量,以获得不同时间段上高程值变化规律。自GPS技术在测量行业得到广泛应用以来,GPS测量技术能否用于沉降观测成为很多专家学者的关注。目前已经有很多工程应用的实例给我们很大的启示。GPS 测量技术能否用于沉降观测,关键在于如何消除或者减弱误差的影响,进而提高GPS 测量技术的精度。影响GPS沉降观测的主要因素是GPS测高。因此,如何提高GPS 测量技术中的测高精度是关键。下面笔者就如何提高GPS 测高精度进行分析,影响GPS 测量技术的的的主要误差笔者可以将其分为三类:一是与GPS 有关的误差;二是与观测环境有关的误差;三是与测量人员有关的误差。

与卫星有关的误差包括:与卫星有关的误差(卫星轨道误差,卫星钟差,卫星星历误差等),与传播有关的误差(对流层延迟误差,电离层延迟误差,多路径效应,),与地面接收机有关的误差(接收机相位误差,接收机钟差等),其他方面误差(相对论效应误差,潮汐引起的误差);与观测环境有关的误差包括:多路径折射误差,电磁波干扰误差,工程施工影响误差等;与测量人员有关的误差包括:仪器对中误差,仪器高量取误差,GPS 数据处理误差,起算数据误差,整周模糊度的解算误差等。在上述众多误差中,对GPS 测高影响较为严重的误差有:对流层延迟误差,多路径效应、电磁波干扰误差以及工程施工影响误差、仪器高量取误差与起算数据误差,整周模糊度的解算误差等。

2 GPS沉降观测中消除或减弱误差的主要措施

1)、消弱对流层延迟误差的影响

对流层延迟误差改正模型本身的误差一般称为模型固有误差,模型中的气象元素的量测误差也是直接影响因素,测站上量取气象元素的代表性误差以及实际大气状态与理论大气状态之间的差异都是影响对流层改正精度的,上述误差也是主要影响高程分量的精度。我只有建立比较完美的数学模型,更加精确的量取气象参数(温度,湿度,气压等)才可以减弱对流层对GPS 沉降观测的影响。

2)、消除多路径效应误差

多路径效应误差是由于地物或地貌反射了,GPS 卫星信号,同时被接收机误接收到的卫星定位信号,其危害是降低了定位精度,尤其是在快速,短时间定位中。消除该误差可以通过适当增加观测时间,选择较好的站址,选择带有抑径板的GPS 接收机来消除。

3)、消除电磁干扰误差以及工程施工影响误差

电磁干扰与施工的影响,有些时候是不可避免的,但是我们应该尽可能的避免其影响。选择观测网点时应该注意避免大功率的干扰源(如变压器,微波发射站,高压线等),距离干扰源不得小于100m;还应该避免施工车辆、工人、其他施工机械的影响。比较安全稳定,又能够进行完成GPS沉降观测的地方。

4)、消除仪器高量取误差以及起算数据误差

仪器高量取误差也是高程方向上的一个重要的误差,不可小视,有时候可以带来1-3mm的误差,甚至更大的误差。因此可以建设观测墩的方法来消除仪器高量取误差;高精度的起算数据也是GPS 沉降观测的关键之一,但是随着我国A 级网B 级网的完成,获得精确的起算数据也是比较容易的事情了。

5)、消除整周模糊度的解算误差

对于相对定位的载波相位GPS 测量,为了得到更精确的垂直分量,正确的解算整周模糊度是非常重要的,因为整周未知数的浮点解在垂直方向上总有±1.0cm左右的误差,甚至更大。因此,尽可能多的获取GPS数据,利用闭合环进行检验是十分必要的。

3 结论与建议

通过本文对GPS 沉降观测中各种误差的分析与研究,本文中的各种误差的削弱程度是直接影响到GPS 测高精度的,但是通过相对定位,同步观测求差的差分技术可以消除大部分误差,但是随着技术的进步网络差分技术,、GPS_RTK技术以及CORS技术与GPRS技术不断发展,GPS测量技术应用于沉降观测是可行的,将来必然成为沉降观测的主流技术。

以GPS 测量技术为核心的,自动化沉降观测系统必然会为工程变形监测工程带来极大便利,在沉降观测中采用GPS 技术是一种行之有效的方法,GPS技术与计算机技术结合必然会实现实时的、全天候的、高精度的自动化沉降观测系统。

参考文献

【1】杨建图等GPS 测量地面沉降的可靠性及精度分析[J]大地测量与地球动力学第26 卷第1 期2006.2

【2】李征航,黄劲松GPS 测量与数据处理[M]武汉:武汉大学出版社,2005

【3】王利,刘万林应用GPS 定位技术监测滑坡体垂直形变研究[J]西安工程学院学报2002-24(3)

gps技术论文范文4

GPS电子专业测绘专业专业特色一、引言

能够在全球范围内全天候实时提供高精度、高可靠性的空间及时间信息的全球定位系统(GPS)自诞生以来,就得到迅速发展,并在人类社会的各个领域得到广泛的应用。诞生之初有深刻军事背景的GPS,现在在交通物流、安防保卫、地矿土建、电力水利、防灾减灾、环保监测、科研教育、航天航空、农林水产等民用生产生活中都有其具体应用。当今,即使在一辆普通的私家车或者一部廉价的智能手机上,也会找到GPS系统的接收设备和应用软件。随着GPS技术在全世界迅速普及,GPS已经改变了人们的工作和生活方式,极大的提升了生产力和社会效率。GPS系统是综合的、跨学科的高新技术系统,是当今信息社会的重要基础设施,也是大国科技实力的集中体现。

在测绘邻域,GPS技术显著并广泛应用于大地测量、工程测绘、地理信息系统(GIS)、变形测量、航空摄影等方面。为满足测绘类人才培养目标和社会需求,各高校的测绘专业或相近专业都积极设置了GPS的相关课程。实际上,GPS系统是一种卫星无线电导航定位系统,如果从系统的角度看,它综合了无线电技术、通信技术、计算机技术、电子技术、空间技术等信息科学技术。教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会委员陈鹤鸣教授建议,电子信息工程专业知识包括:语音信号处理、数字图像处理、多媒体技术、数字信号处理专用器件、数字通信、通信网技术、现代交换技术、卫星通信、移动通信、天线技术、无线通信、雷达技术、电子测量技术、导航定位等。可以说导航定位知识已开始进入电子信息类专业的知识体系。随着GPS系统的深入发展和广泛应用,为适应人才培养目标的发展趋势,武汉大学电子信息学院于2012年开始在电波传播与天线(国防)以及电子信息科学与技术本科专业引入“GPS技术及应用”课程,2013年扩展至测控技术与仪器专业。为培养空间物理、无线电物理学科高层次创新型人才,2015年在实施“本硕博一体化”人才培养计划中,“GPS技术及应用”课程又进入拔尖学术人才班本科阶段教学计划。

GPS技术涉及的知识面较广,多学科内容相互交叉渗透,需要选择合适的教学内容来体现专业特色。目前有关GPS课程的教材版本较多,但是多数依靠测绘专业的特点,因此如何合理安排电子信息类专业的GPS教学,是一个值得探讨的问题。

二、GPS系统的特点与GPS教学的现状

GPS系统本质上是一个复杂的电子系统。GPS卫星以高精度星载原子频率标准为基准发射无线电导航信号,无线电信号采用码分多址技术(CDMA)在特定频率上广播测距码和导航数据。用户设备接收信号,通过解调得到导航数据,用来计算卫星在信号发射时刻的位置。同时,接收设备通过测距码能够确定信号从卫星到接收设备的单向传播时间,利用测边交会定位原理,解算接收设备的三维位置。

GPS系统主要由三大部分组成:由GPS卫星星座构成的空间部分(空间段);由分布在全球的若干地面跟踪站构成的监控部分(控制段);由以GPS接收机为核心的用户接收处理部分(用户段)。空间段的基本配置是24颗GPS卫星,它们平均分布在六个地心轨道平面内。卫星星座的布局是权衡各种因素后的最优方案,它具有全球覆盖性,较高的精度,可维护性,且成本较低。GPS卫星的导航载荷负责产生并向地面用户发射调制了测距码和导航电文的频率信号。控制段主要负责对空间段的卫星进行指挥调度和监测控制,分主控站、监测站、地面天线等部分。用户段完成对卫星信号的接收和处理,最终提供定位、导航、授时等服务。总体来看,GPS系统有如下特点:全球覆盖,全天候工作;具有定位、导航、测速、授时等多功能性,中国的北斗卫星导航系统还具有短报文通信功能;精度高,可靠性高,抗干扰能力强;普通用户能用较低成本获得服务。正是这些特点使得GPS产业在全球迅速发展。由于GPS系统的先进性和广泛性,尤其在测绘专业,GPS知识又具有很强的实践性和适用性,针对GPS系统的教学内容也顺势引入大学课堂。测绘专业开设GPS课程较早,相应的教材也较多由测绘领域的专家编写,偏重测绘专业的应用。因此,一方面,GPS教学在测绘专业有很大发展;另一方面,如果电子类专业要引入GPS课程却不能简单照搬照抄测绘专业的教学内容和大纲,必须结合电子类专业的特色。实际上,参与GPS系统设计、建设、运营、维护、发展的专家大都有电子类专业的背景,关于GPS的英文教材和资料也大多由这些专家完成。如果从系统的角度出发,GPS课程也更适合引入到电子类专业。以国外教材“Understanding GPS Principles and Applications,Second Edition”(中文版译作《GPS原理与应用第二版》,由电子工业出版社出版)为例,依据前言后提供的作者简介,全书共有27位作者,其中有15位作者具有电气工程或计算机学科的学位,除两位作者学位背景未注明,剩下10位作者的学位分散在物理学、数学、航天工程、大地测量等专业内。显然,电子类专业的知识在GPS知识体系中具有核心地位。同时,GPS知识又并非一门学科,对于电子类专业而言,专业课程的许多知识点分散于GPS知识体系的各个部分。因此,在GPS教学中如何体现专业特色,需要教师拿捏取舍。

三、根据专业特色引导GPS教学内容

如上所述,如果从系统的角度出发,GPS知识体系中,电子类专业知识具有核心地位。但是,GPS知识综合多学科内容,覆盖范围很广,从基本的物理、数学、天文及地理常识到复杂的信号传播,信号处理等专业知识。因此,GPS课程的教学内容,一方面,要全面完整,使学生学习之后能对GPS系统有清晰的认知;另一方面,也要结合专业知识突出重点,使学生明白专业课的知识是如何在GPS系统中得到具体应用和体现的。

电子专业类知识体系可简单包括两个大类。一是数学、物理基础知识类包括高等数学(涵盖微积分、线性代数、概率论、数学物理方法等)和大学物理(涵盖力学、热学、电磁学、光学、量子力学,原子物理等)两大部分;二是学科和专业基础知识,由四个核心内容作为主线,分别是电路与电子技术、计算机系统与应用、信号与系统、电磁场与波。电子类专业课大部分可以归于这四类,鉴于篇幅不一一枚举。GPS知识体系中有一部分作为知识背景和原理基础的,如GPS发展史、各种时间和空间坐标体系等内容虽然不隶属于电子类专业知识,但是对于理解GPS系统不可或缺,因此在教学中不可偏废。不同于测绘专业教学中着重GPS“测”与“用”的内容,电子类专业应该注重GPS知识体系中与专业知识相结合的地方。在GPS系统中,信号体制、信号产生和调制、信号传播以及信号接收和解码占有重要地位,而且这一部分内容在电子类专业知识中有高度体现。以下把这些知识点做一些基本的整理,供电子类专业GPS教学教师参考。

卫星轨道基础知识,涵盖微分方程、空间解析几何,力学和运动学等内容。

GPS卫星信号体制保证了GPS系统的高精度和抗干扰性,这一部分重点涵盖了电子类的专业知识。重要的知识点包括:

1.伪随机码的特点和产生,涉及概率论及信号与系统中的自(互)相关函数、数字逻辑电路中的线性移位寄存器等知识点。

2.卫星信号的调制与复用技术,涉及通信原理中的二进制相移键控调制、码分复用、频分复用以及扩频通信等概念。

3.卫星信号的时域频域特征,涉及信号与系统中的诸多内容,比如线性系统、卷积、傅立叶变换、功率谱、带宽,白噪声等知识。

4.卫星信号的发射、传播与接收,涉及电磁场理论、电波传播、微波原理、天线原理等课程。重要的知识点,如信噪比、天线定向性与增益、天线类型特点、群速度、相速度、多普勒效应,色散效应、多径效应等。这其中,无线电波在电离层中的传播理论是GPS接收机利用双频信号修正电离层延迟误差的理论依据,利用这个知识点展开,可以在教学中更加体现武汉大学电子信息学院空间物理、无线电物理学科背景与特色。

5.卫星信号的跟踪、捕捉、调整、采样与解调,涉及变频电路、频率合成电路、模数转换电路、锁相环等模拟电路/数字电路以及信号与系统课程的知识点。

6.接收机信号读取与计算,涉及计算机及程序设计、串口通信、循环冗余校验码、最小二乘法等知识内容。

以上这些知识点,都是电子类专业知识在实现GPS系统中的重要体现。电子类专业学生在学习专业知识时,往往觉得理论艰涩,不知实际中有何运用。而在GPS课程中,讲清楚这些内容,可让学生明白所学的专业知识在现实世界中活生生的运用。

四、结束语

GPS知识体系涵盖的内容很广,不仅仅只局限于以上这些内容,轻重取舍都需要结合实际情况综合考虑。在电子类专业引入GPS课程,任课教师需要仔细归纳与分析,让GPS教学体现专业特色,让学生把专业课知识与GPS知识结合起来,既有助于学生对专业知识的理解,也有助于扩展学生的视野,启发学生的自主学习能力,达到人才培养的目标。

参考文献:

[1]马大喜.《GPS定位技术及应用》课程教学的若干思考.全球定位系统,2005,30(5).

[2]吴继忠.《GPS定位技术及其应用》课程实践教学体系的构建.全球定位系统,2007,32(3).

[3]郭秋英.“GPS原理及应用”课程教学实践与探讨.全球定位系统,2008,17(1).

[4]纪元法.改革“GPS原理与应用”课程教学,培养导航人才.全球定位系统,2010,35(2).

[5]陈鹤鸣.《电子信息类专业教学质量国家标准》的研究报告.武汉大学电子信息学院,2015-04-14.

gps技术论文范文5

关键词:GPS-RTK技术;控制测量;精度分析

Abstract: This paper introduces the correlation theory of GPS-RTK, and then takes a area as an example, discuss the plane and elevation data of control network which were obtain by this technology, the result shows that plane and elevation data which were gathered by GPS-RTK can satisfy the accuracy require of Specification. Also, this will give a certain significance to practice production.

Key Words: GPS-RTK technology; control survey; accuracy analysis

中图分类号:P228.4 文献标识码:A 文章编号:

0.引言

随着先进的GPS技术的发展以及GPS接收机空间定位精度的不断提高,GPS-RTK技术已经被广泛地应用到控制测量、地形地籍测量、房产测量、工程测量等测量领域。使用RTK技术进行空间定位具有定位精度高、观测时间短、测站之间无需通视、操作简便和全天候作业等优点。由于GPS-RTK技术的不断改进,其精度可获得距参考站20公里范围1-5厘米的定位精度,基线精度为1-10ppm。因此GPS-RTK技术在控制测量,特别是图根控制,导线测量等方面有很大的优势和应用空间。本文即在某地区利用GPS-RTK技术来代替常规二级导线测量及高程控制测量,通过对采集的数据进行精度分析,得出其精度能够满足平面及高程控制测量的精度要求。

1.GPS-RTK技术定位原理

随着GPS技术的发展和完善,应用领域的进一步开拓,人们越来越重视利用差分GPS技术来改善定位性能。它使用一台GPS基准接收机和一台用户接收机,利用实时或事后处理技术,就可以使用户测量时消去公共的误差源—电离层和对流层效应。特别提出的是,当GPS工作卫星升空时,美国政府实行了SA政策。使卫星的轨道参数增加了很大的误差,致使一些对定位精度要求稍高的用户得不到满足。因此,现在发展差分GPS技术就显得越来越重要。

2. GPS-RTK 技术在控制测量中的应用

在某地区26平方公里1:500地形测量中,利用GPS-RTK技术来代替常规二级导线测量。本次基准站设置在测区中部的农田中,符合基准站的架设条件,与已知点的距离在3.4-4.0km之间。联测四个C、D级GPS点和三个三、四等水准点,解算出两坐标系之间的转换参数,水平残差最大为±3.1cm,垂直残差最大为±0.7cm。为了提高待测点的观测精度,将天线设置在对点器上,观测时间大于20秒,采用不同的时间段进行两次观测取平均值;机内精度指标预设为点位中误差±1.5cm,高程中误差±2.0cm;观测中,取平面和高程中误差均小于±1.0cm时进行记录。

2.1 GPS-RTK 技术进行平面测量

GPS-RTK两次观测坐标值比较如表1。

表1 GPS-RTK点两次观测坐标值比较

通过表1可以看出,GPS-RTK点两次观测值坐标较差最大值为±2.8cm,最小值为0cm。考虑到两次观测采用了同一基准站,观测条件基本相同,可以将其视为同精度双观测值的情况,进而求得观测值中误差和平均值中误差。

观测值中误差为: =±0.9cm

在测量二级导线精度GPS-RTK点的同时,我们采用相同方法测量了测区附近的一级导线点和二级GPS已知点,一方面作为已知点进行检核,另一方面可以间接说明GPS-RTK的测量精度,见表2。

表2 GPS-RTK点与一级点坐标比较

表2中坐标较差值最大为±3.1cm,最小为±0.6cm。坐标较差值的中误差为±1.7cm,这说明GPS-RTK技术能满足《城市测量规范》中最弱点的点位中误差(相对于起算点)不大于±5cm的要求。

2.2 GPS-RTK 技术进行高程测量

在该地区高程测量工作中,我们采用常规手段对GPS-RTK控制点进行了四等水准测量。平差后,每公里高差中误差为±4.2mm,最弱点高程中误差为±6.5mm。在进行GPS-RTK平面控制测量的同时,我们也利用GPS-RTK技术进行了高程测量。

四等水准测量与GPS-RTK高程测量成果较差如表4所示。

表4中高程较差最大为-4.8cm,最小为-0.1cm,高程较差中误差为±2.3cm。

如果四等水准网高程中误差取±2.0cm,GPS-RTK高程测量的中误差采用其预设精度±2.0cm,则利用误差传播定律可以得到高程较差理论中误差为±2.8cm,高程较差允许误差为±5.6cm。可见表4求得的高程较差中误差小于高程较差理论中误差。

表4 GPS-RTK高程与四等水准高程比较

利用GPS-RTK点高程反算高差并与相应四等水准观测高差比较,可以得到表5,在表5中,高差较差平均值为+0.02cm。根据实际经验,由GPS-RTK测量的高程计算出的相邻高差受相邻点间的长度影响较小,高差精度主要与四等水准测段长度有关。利用高差较差参照不同精度双观测值情况计算出高差较差单位(每公里)中误差为±1.89cm。

2.3 GPS-RTK测量的精度分析

(1)误差与流动站至基准站的距离成正比,因此解求转换参数的已知点应分布均匀,覆盖整个测区,水平、垂直残差宜在3.5cm以下。基准站尽可能设置在符合条件的已知点上,这对高程测量尤为重要。

(2)测量过程中,尽可能地检测一定数量的测区内和相邻的控制点,以发现异常情况,并剔除原控制网的粗差点,便于做好与已有地形图或工程项目的接边工作。

(3)测量时需采用一些方法来提高测量精度。如延长测量时间、架设对点器、选择有利观测时间、增加观测次数或改变基准站等。同精度两次测量值的较差取3cm以下为宜。

3.结论

通过对以上在某地区进行平面和高程控制测量的精度分析,可以看出GPS-RTK技术能够满足城市测量中对导线、四等水准测量和平面测量的要求。由于GPS-RTK技术不同于常规的控制测量,不可能完全用常规控制测量的技术标准来衡量,尤其是在边长较短的相邻点表现比较明显。GPS-RTK技术的测量误差均匀、独立,不存在误差积累,精度可靠程度较高。GPS-RTK技术能够实时地提供测量成果,不需要分级布网,可以大大减少生产成本,减轻作业员的劳动强度,提高测量速度和企业效益。

参考文献

[1] 常庆生,唐四元.GPS测量的误差及精度控制[J].测绘通报,2000,4.

gps技术论文范文6

关键词:公路桥梁施工控制测量GPS技术应用

中图分类号:U448文献标识码: A

随着我国经济的不断发展,公路交通建设也日益繁荣。在公路桥梁施工中所应用的技术也越来越科学。并且,为了保证我国公路桥梁建设的质量,在其控制测量中应用了GPS技术。虽然我国使用GPS技术的时间较晚,但是在我国政府支持、相关技术不断改良之后,GPS已经大规模的被应用于公路桥梁施工之中。在GPS被广泛推广使用的几天,也应该看到其中的症结所在。这样才能避免GPS技术应用的失误,以GPS技术推动公路桥梁建设的更大发展。

1 GPS技术概述

GPS是全球定位系统的英文缩写,它以卫星为基础进行无线导航。GPS系统以空间卫星、地面监控系统和GPS接收机三部分共同组成。并却它还具有全能性、无间断、适用性等优良特性,成为各种工程和工作中常用的导航系统。另外,GPS系统还可以向使用者无间断地提供三维坐标和相关时间信息,同时这一功能的精度也在不断地提升。这也在跟神程度上增加了GPS在各行各业内的使用规模。

2 GPS的优越性

GPS得以被广泛使用最主要的原因是因为它具有无可比拟的优越性。具体体现在以下几个方面。第一,这项技术可以进行高精度的定位,这种精确度甚至可以精确到1mm以内,并且它的观测定位所耗费的时间也相对较短。此外,应用GPS技术还可以实现检测站的无通视。这不仅是GPS技术测量中最大优点,而且能够在相当大的程度上减少测量花费的时间,并且还能够提高选点工作的简便、灵活性。最后,GPS技术的应用,还能够提升相关工作的自动化。例如增加野外测量的便捷性,以实现全球全天候的测量工作。当然这一优越特性,也是这项技术得以被广泛推广使用的重要原因之一。

3 公路桥梁施工控制测量中GPS的具体应用

经过实践研究发现,将GPS技术应用到公路桥梁施工控制测量,提高了公路桥梁建设的质量,得到非常好的结果。为了继续发挥GPS技术的作用,公路桥梁施工人员就应当注重GPS技术其中的优越作用,并要明确理解GPS在公路桥梁施工控制测量中的应用原理和GPS技术在应用中的要点等等。只有全面分析把握这些环节,才能使得GPS技术的巨大效用得到最大程度的发挥和展现。

3.1 应用GPS技术于公路桥梁施工控制测量的优越性

将GPS技术应用到公路桥梁施工测量控制的具体优越性有以下几点。首先,它可以有效地减少地形、环境等客观因素对于公路桥梁时空测量控制的影响。其次,GPS技术能够缓解地理环境因素限制的压力,保证公路桥梁施工测量控制过程贴合相关的规定,这也是推动GPS技术代替常规测量的重要原因。最后,GPS技术的全天候、适应性等优良特性,也在一定程度上降低了公路桥梁施工的客观因素的制约,保证公路桥梁施工的顺利进行。综上可以看出,将GPS技术应用到公路桥梁施工哦个测量控制之中,能够有效地提升公路桥梁工程的水平,以满足当代公路运输对于公路桥梁的质量要求。

3.2 GPS技术在公路桥梁施工控制测量的应用原理

公路桥梁施工控制测量方面对于测量精度有非常高的要求,而GPS技术正为这一测量精度提供了有力的支持。GPS保证这一测量精度的方法就是以限制边长、方位角和平差,这样一来就能将GPS技术控制网和路线判断王的控制网两者连接起来,从而保证公路桥梁施工控制测量的规定精度,亦能够降低由于偏角问题给公路桥梁施工控制测量带来的负面影响。此外,将GPS技术应用于公路桥梁施工控制测量当中,能够为工程的完成进度提供技术保证,而且,在GPS技术的协助之下,施工系统被独立分割,形成一个个子控制网,这又在一个深度上淡化了轴线之间的连接性。

3.3 GPS高程控制测量

作为公路桥梁施工控制测量中的一个关键组成部分,GPS的使用能够实现高精度基础上更科学的工程高差数据。并且,GPS技术在得到这些数据之后,会根据施工当地的实际情况需要,将数据进行处理转化,以使得这些数据更符合公路桥梁施工控制测量所需要的正高高差。但是应当注意的是,在这一工序中,要注意大地水准面是否正常,尽可能地避免由于这一水准面的异常为工程带来的不利影响。所以,为了进一步提高测量精度,测量人员在进行控制测量时通常会使用GPS水准法,实质上就是使用数学模型取得征稿和GPS大地高之间的换算关系,实现公路桥梁施工控制测量的高程控制测量。

3.4 GPS技术应用于公路桥梁施工控制测量的要点分析

将GPS技术应用到公路桥梁施工控制测量是,还应当注意其应用要点。这不仅是保证GPS应用效果的前提,更是对公路桥梁施工控制测量的质量问题的有效保障。比如,GPS接收仪器存在多种型号、生产厂家众多,而且这些不同类别的GPS接收仪器在测量的精度和基本功能上都非常的接近,这就给工作人员选择合适类型的GPS接收仪器上带来很大的困难。但实际上,不同型号的GPS接收机在稳定性、抗干扰性和信号的接收与处理上存在着非常大的差异。所以,为了保证测量的精度,工作人员必须选择稳定性和可靠性性能较强的GPS接受仪器。还要经过有效、科学的手段进行全方位的调查研究,必要时要对其性能进行实际的测试,从而保证GPS技术在基础测量上的水平提高,以为公路桥梁施工控制测量带来巨大的果效。

4 结语

随着我国经济的不断发展,对于GPS 技术和相关技术地不断开发和使用,GPS技术在公路桥梁施工控制测量中已经取得了非常良好的效果。因此,一方面要继续加大GPS技术的推广。另一方面,要继续加强这项技术的研发支持,努力使我国的这项技术进入国际领先领域。只有这样,才能促进GPS技术效果的发挥,以促进我国的公路桥梁施工控制测量走上新的、更高的台阶。

【参考文献】

[1] 关宗江.基于GPS技术在控制测量中的应用研究[J].煤炭技术,2012,(8):51-52

gps技术论文范文7

关键词:GPS-RTK技术;测量;土建工程;控制网

中图分类号:TU198 文献标识码:A 文章编号:

科技革命带动了科学技术的发展。由此,土建工程测绘技术也发生了改革。测绘技术逐步向自动化、数字化发展,可以规范化、科学化、程序化的管理或处理测量数据。工程测量工作,常用“3S”技术,即GIS、RS、GPS。而在传统测量工作中,还会应用经纬仪、全站仪和水准仪,以此构建起侧边网、边角网、测角网。这样不但会费时费力,而且精度不足。GPS-RTK技术具有全天候、自动化、精高效的特点,有着很快的发展速度。GPS内的静态相对测量有着很广泛的应用领域,而RTK则将其与数据传输相结合,变为载波相位差分,更广泛的应用在土建工程测量中。

GPS-RTK技术的工作原理及其优缺点

1.1 GPS-RTK技术的工作原理

GPS技术进行静态测量时,测绘站并不能开展实时数据传输。GPS-RTK技术是实时差分的测量技术,有着载波相位的能力。它利用流动测量站将信息实时发送到基准站内,告知观测目标。GPS接收机可以同时接收到4颗以上数目的卫星,开展实时观测。如果A位置上有GPS接收机,接收到了4颗卫星发出的信号。设4颗卫星为、、、。经过处理数据和展开计算,得到接收机与卫星之间的距离,分别为、、、。再用卫星星历法查明4颗卫星所在的三维坐标(,,)。则可用公式求出A点三维坐标。

GPS-RTK能够实时处理测站载波相位差分。在实际情况中,载波相位差分有两种类型,即差分法和修正法。差分法是先将RTK初始化,求其相位差模糊度。通过实时差分以后,基准站内的GPS接收机把信息数据传递给流动站。流动站内的GPS接收机,把收集到的数据和接收到的数据放在一起,实时差分处理,得出流动站的厘米级三维坐标。差分法是真准RTK技术;修正法是基准站把载波相位传给流动站。流动站接收过载波相位,进行自我纠正。最后再求出坐标值。

1.2 GPS-RTK技术的优缺点

GPS-RTK技术的优点有四个方面。即高精度、全天候、无通视、操作简单。GPS-RTK技术定位精准,精度可在5mm+1ppm的范围内,有着极强的观测信号。距离变化不会影响到它的测量定位。GPS-RTK技术形成的三维坐标,可以随时随地的显示出来。只要基准站有开阔的空间,能够接收卫星信号,便可以达到空间定位的目标。GPS-RTK技术操作很简单,有中文界面。测量人员均能够正确使用。

图一:RTK测试初始化时间检定表

但是,GPS-RTK技术也有一些缺点。卫星状况会限制住观测信号的准确性。有时候,卫星数量少,容易产生假值。在信号不好的地方作业,比如城市密集区、山区地带,作业时间会被限制。天气不好时,有较多的电离层,卫星数量会因此受限。如果信号被阻隔,RTK作业会要求初始化,影响到了测量的效率和精度。倘若测区高差较大,不易控制好高程精度。

2.GPS-RTK技术在土建工程测量中的应用

2.1控制测量

我国城市内部的导线多集中在地面。由于城市规模的扩大和使用频率的增多,地面导线多受到破坏。工程测量的精度和进度受到了限制。在土建工程测量时,GPS静态测量技术不能实时确认定位精度,需要返测。GPS-RTK技术可构建起工程控制网。工程控制网能够维护工程的建设管理,其精度和网型决定了土建工程的规模和性质。工程控制网在四等之下,点位精度高、密度大。构建工程控制网时选择RTK定位,受到的外来限制少,而且效率高、成本低。GPS-RTK技术采取图根导线测量,替代了原本的全站仪。不管任何条件,测量过程中都能开展图根点测量,不但能够达到图根点的要求数目,而且有较高的灵活性。流动点和参考点需保持10公里之内的距离。

2.2土建规划放样

放样时利用仪器将设计好的点位标定在实地上。以前这样的常规放样有很多方法,比如全站仪边角放样、经纬仪交会放样。放样出一个点位,还要反复的移动目标。这样的工作步骤需要3个人操作。同时,放样时点间要有良好的通视情况。

采用GPS-RTK技术开始放样时,要先把握好测量点的精度。如果其收敛精度不够,需及时测量保证大点位差。GPS-RTK技术放样,在电子手薄内输入设计完成的点位坐标。手拿着GPS接收机,它会告知你需要放点的位置,方便迅速。GPS以坐标的形式开展放样,精度均匀也很高。只要有一人操作便可,外业放样内的效率会显著提高。

2.3绘制地形图

以往绘制地形图,需先在测区构建图根控制点,再在控制点之上架好经纬仪测图和全站仪。如今,这些设备早已发展成为电子手薄和外业全站仪。土建工程测量时,可用测图软件开展测图。这些测量方式需在测站测出周边碎部点。碎部点和测站保持通视,需3人完成。采用GPS-RTK技术后,工作人员只需背着仪器呆在地貌碎部点几秒钟,便可得到点位精度。等到测完区域数据之后,专业软件接口便能输出地形图。不需点间通视,比较实用。

2.4计算土石方量

土建工程的建设,离不开土石方。GPS-RTK技术可以和地面线自动衔接。以断面法计算土方量。同时,借助于一些绘图软件,绘制出沿线断面和各点横断面。外业工作时可以采集到所用数据,不必再测量现场的情况。这就减少了工作强度,提升工作效率。

3. GPS-RTK技术在土建工程中的实践

湖北安固建筑工程有限公司对建筑区域进行测量,选取经现场踏勘原有GPS现存点点位,并对21个控制点进行动态RTK测量。根据两次测量的高程较差和平面位置得出GPS点点位中误差±2.02cm,最大点位中误差±4.8cm;高程中误差±1.72cm,最大较差±4.2cm,结果表明所测点精度良好。在RTK测量结束后用全站仪实测检查了部分相互通视的点间的相对关系。检查共设25站,测边69条,测角57个,测三角高程69个,涉及点数83个,占控制点总数的11.4%。得出相邻点点位中误差±2.03cm,最弱点点位中误差±4.0cm;高程中误差±2.02cm,最大较差±4.2cm。因此,RTK实测精度完全符合一级导线测量精度要求,不存在误差积累问题。

结束语:

在新时期的影响下,我国土建工程建设面临着新的发展机遇。土建施工,离不开测量技术。GPS-RTK技术无视作业条件和横向通视限制,测量精度高。应用GPS-RTK技术,能够确定观测的时间,提高工作效率。土建工程在测量时,容易受到工期和工程勘察的影响,构建高精度控制网是必然的。在土建工程中,GPS-RTK技术具有高效性、准确性和方便性,能够为以后的工程建设提供可借鉴、准确的技术实践。

参考文献:

[1]原宜坤,.浅谈GPS RTK技术在工程测量中的应用[J].山西建筑,2007,(32).

[2]佘俊.浅谈GPS RTK技术在工程测量中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(4).

gps技术论文范文8

【关键词】GPS技术;土地测量;管理工作

在21世纪科学技术迅速发展的时代中,GPS技术是指在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。在国土测绘管理中GPS技术的运用,能够凭借自身的优势,快速、高效、准确的提供点、线、面要素的精确三维坐标及其他相关信息。在使用的过程中具备全天化、高精度、自动化及高效益等特点。由此可见,在国土测绘管理中,GPS技术有着极其重要的作用。本文从GPS技术及其特点、GPS在地籍控制测量中的应用、GPS技术在土地测量中的优点等三个方面出发,针对GPS技术在国土测绘管理应用中存在的问题及完善措施,做以下简要分析:

1 GPS技术及其特点

与传统测绘技术不同的是,GPS技术能够通过卫星定位系统,对国土的各个范围进行精确测控,且在测绘的过程中能够将误差降到最低,确保测绘的准确性。针对GPS技术及其特点,主要分析如下:

1.1 GPS定位原理

地面用户在使用GPS进行测绘时,可以通过地面的接受机来接受卫星信号后,通过伪距测量或载波相位测量,测算出卫星信号到接收机所需要的时间,在结合各卫星的星历,将卫星至用户的多个距离球面相交后,即可确定用户所在点的三维坐标位置。由此可以看出,在国土测绘管理中,GPS技术能够通过自身的优势,在测绘管理中节省大量的操作时间,还能保障测绘质量,在其使用的过程中有着极其重要的作用。

1.2 GPS技术特点

GPS技术在使用的过程中,能够凭借自身的优势受到人们的青睐,在缩短测绘管理时间的同时,还能提高测绘管理质量。针对GPS的技术特点,主要包括以下几个方面:第一,定位精度高。通过大量的实践不难看出,GPS技术在使用的过程中,能够将50km以内的定位精度控制在6-10m,100-500km范围之内的定位精度控制在7-10m,1000km范围内的定位精度可以控制在9m-10m。第二,地面接收机在接收到卫星传来的信息后,需要观察人员对整个数据信息进行分析、观测。在其观测的过程中,观测时间不是一成不变的,而是随着GPS系统的完善与更新进行变化。在目前使用的技术中,针对20km以内相对静态定位只需要15-20分钟,在随时定位的过程中,只需要短短的几秒钟。由此可见,GPS定位在科学的缩短定位时间的同时,还能保障整体的定位质量。第三,对测站的整体要求不高,只需要在上空保持空旷即可,在节省大量投资经费的同时,还确保了测站的灵活性。第四,提供三维坐标。在土地测量中,高度的测量模式通过在平面与高程之间进行实地测量,以此来得出整体的测量结果;而GPS在测量的过程中,则能从整体上对其进行测量,并能够为其提供精确测站点的三维坐标。第五,操作简单。随着社会经济的迅速发展,GPS接收机得到了相应的改善,在提高自身自动化程度的同时,还简化了机器操作,在节省操作时间的同时,还能保障操作质量。

2 GPS在地籍控制测量中的应用

地籍管理作为整个国土测绘管理的基础,能否得到精确的测量,将直接关系着国土测绘管理的整体质量。针对GPS在地籍控制测量中的应用,主要包括以下几个方面:

2.1 GPS地籍控制网点的精度与密度

在整个地籍测量工作开展的过程中,其核心在于通过GPS测量技术,对固定范围内的全测区进行控制测量,以此来确保地籍图件管理的准确性。在地籍测量实施的过程中,能否具备一定的精度与密度,将直接关系着测量土地的权属范围。GPS地籍网在使用的过程中,一般按照测区范围及测量地区的先后顺序分为基本网与加密网两个类型。在其具体实施的过程中,需要结合着城镇地区的实际界点密度,以便在保障网点精度的前提下,确保测点的精度与密度。

2.2 位置基准点的偏差对GPS网的影响

在使用GPS定位技术建立地籍控制网时,基于GPS定位技术的优势,能够使其在建立的过程中准确的掌握WGS-84坐标的三维坐标差。在范围小、高差小的GPS网中,其自身的基准差能够不影响经纬度方向上的偏差对投影在椭球上网形的位置,而针对高差较大的,则有与之相符的要求进行数据起算。在实际地籍测量中,基于位置基准在高程方向的偏差导致GPS网尺度的变化,在其使用的过程中可以采用常规的方法进行高程测定。

2.3 GPS地籍控制网的优化设计

在以往的三角测量控制网中,要想确保测量的准确度,需要将整个测量系统的精度、可靠性及成本费用等充分的考虑进去,以便得出精确的测量结果。与以往的观测模式相比,GPS观测在使用的过程中则是通过函数及随机模型进行测量,且在其使用的过程中,打破了传统模式中单一的布网方式,同时还具备速度快及精度高等优势。换而言之,在整个优化设计后的GPS测量技术,能够充分发挥GPS卫星定位技术的高精度与高效益,在完善地籍调查的同时,还能保障国土测绘管理的质量。

2.4 GPS技术在土地勘测定界中的应用

GPS技术在土地勘测定界中的运用,主要是结合着土地的征用、划拨、出让及专用等几个方面,对土地的使用范围进行界定,在确定其位置的同时,还能对其面积、分类及使用现状进行详细的绘制,确保国土面积得到科学合理的使用。

3 GPS技术在土地测量中的优点

首先,在使用GPS技术的过程中,针对普通地形,管理人员在设站时,只需要在5km半径的测区进行测量,这样就减少了不必要的控制点数量,同时也避免了仪器的大幅度搬运,在节省成本投资的同时,还节省了大量的劳动力。其次,GPS技术的使用,具备了定位精度高、数据安全可靠以及误差小等优势,因而在使用的过程中,主要在指定的作业范围内,其平面及高程精度都能精确到厘米。最后,在其使用的过程中,由于操作简单、受外界环境影响小等特点,大大降低了作业条件的要求,能够有效的保障测量精度。

4 结束语

综上所述,随着社会经济的迅速发展,GPS技术在国土测绘管理中的应用,在提高国土管理质量的同时,还推动了我国国土管理的发展,在我国社会发展中有着极其重要的作用。由此就需要相关人员能够结合着我国社会的实际发展状况,加快GPS技术的研究步伐,使其在国土测绘管理中充分发挥出自身的优势,只有这样才能更好的完善国土测绘管理,才能推动我国社会的发展。

参考文献:

[1]杜保伦,张明福,史先良.GPS在土地测绘中的应用与开发[J].价值工程,2010,(04) .

[2]曹华生.城市测绘管理问题研究[J].科技致富向导,2010,(23) .

[3]林章盘.对测绘管理的几点思考与建议[J].江西测绘,2008,(02) .

gps技术论文范文9

关键词:GPS 机场 控制测量

中图分类号:TB22 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)06(c)-0070-01

GPS技术具有高度自动化和高精度定位优势,在各工程测量有着重要作用。GPS控制测量技术能够提供精准的三维坐标,并能实现自动化监测,无需进行监测站联络。GPS技术凭借不可替代优势在机场工程测量中发挥着不可替代的作用。该文将以GPS系统原理及特点为切入点,着重分析GPS技术在机场控制测量中的应用。旨在通过本文理论分析促进GPS技术更好应用。

1 GPS系统

GPS系统即全球定位系统,是一种高精度、高效率的导航定位系统。GPS系统主要有三个部分组成:(1)空间部分。这一部分主要是24颗卫星构成的空间部分,21颗为导航卫星,3颗为备用卫星。24颗卫星分布在55 °倾角轨道上围绕地球运行。24颗卫星运行周期为11h58 min,高度在20 km到200 km之间。(2)控制部分。GPS控制部分主要是指地面监控站部分,包括1个主控站,5个监测站,3个注入站。主控站主要负责对GPS获得数据进行计算,以获得各项参数,并传给注入站,注入站再对主控站传来数据存储到存储器中。(3)用户部分。GPS用户部分通过GPS接收机对数据接收,通过计算机处理软件对数据处理,得到所需信息。

GPS系统定位原理主要是依据测量中的距离交会定点实现。如下图1所示,设置3颗(或3颗以上)卫星,设置GPS接收机天线,同时接收卫星S1、卫星S2、卫星S3发出的信号。在完成数据计算和处理后,得出GPS接收机坐标(y,z)。

2 GPS技术特征

在进行GPS测量过程中,与常规测量内容与形式相比较,其具有十分明显的特点。

2.1 测量精度方面

GPS观测能够提供的精度相对更高于常规测量内容,尤其是在50 km范围内的基线位置,GPS测量形成的相对定位精度能够达到12×10-6,相对于此,GPS测量满足100~500 km条件的基线则能够达到10-6-10-7。

2.2 GPS测量站点不存在通视情况

该测量站建设并不需要形成通视,只要根据实际的需求进行定位就能够选定具体的工作点,这样能够提升工作效率。

2.3 GPS测量观测时问短

由于GPS测量相关技术在发展过程中不断更新换代,软件开发层次不断提升,在开展具体测量工作过程中,需要根据实际情况进行具体测量。不通观测站点的测量时间往往达到30~40 min之间。测量的方法主要采用的是静态定位法。这个过程中所产生的时间相对较短,动态能够达到的相对定位也只是需要短短几秒钟。

2.4 仪器操作方面

当前社会科技发展过程中,GPS接受装置自动化的程度与水平越来越高,智能化的操作方式令观测人员可以对天线高以及开机的参数设定。

2.5 全天候作业

GPS测量所提供的卫星数量越大,分布情况良好,就能够确保在任何时间与地点上进行连续的观测,且同样不会受到天气因素的影响。

3 GPS控制测量在机场中的运用

以斯里兰卡汉班托塔机场工程为例,在机场测量中主要采用GPS控制技术,选择4台GPS测量接受机进行同步测量工作,并及时记录观测数据。

3.1 GPS测量控制网精度影响因素与主要办法

对GPS控制网精度产生影响的要素包括几个方面的内容:广播星历误差以及精密星历误差,除此之外还包括卫星钟误差以及地球自转因素的影响,另外,还包括相对论效应以及电离层折射等情况也会对GPS测量控制网产生影响。

为了能够进一步满足机场工程建设与测量方面的精度要去,需要针对能够影响精度的相关因素采取必要的措施,具体包括:增加观测时常与段数,选择多套GPS接收机完成观测同步进行,确保观测数据真实可靠,采用相对静态进行定位,保证天线以及测点的准确定位。除此之外,为能够降低路径误差观测点的选定还需要被设置在低反射特性的物体环境周围,并在此基础上还可提升天线高度。

3.2 网形选择

基于GPS网点控制系统可以避过通视且网本身精度受观测卫星以及布设影响。可形成星形链接、点链式、边链式以及网链式等。如图2。

星形网的几何图形简单,直接观测边之间不构成任何闭合图形,所以检查和发现粗差的能力较差。这种图形广泛应用于精度较低的工程测量、边界测量、地籍测量和地形测图等。点连式布网所构成的图形几何强度较弱,没有或极少有非同步图形闭合条件,一般在作业中不单独使用。边连式布网有较多的重复基线和独立环,有较强的几何强度。网连式作业需要4台以上的接收机,采用这种布网方式所测设的GPS网具有较强的图形强度和较高的可靠性,但作业效率低,花费的经费和时间较多,一般仅适用于要求精度较高的控制网测量。

4 结语

GPS系统不断发展完善,为各工程测量带来关键作用。随着GPS定位更加精准、传播速度更快,该技术在机场测量、航空测量以及海洋测量等领域中应用更加广泛。随着我国技术的不断发展和突破,GPS技术将更加创新和完善,在机场扩建工程中打破除传统测量束缚,有效提升测量质量和工作效率,为机场工程建设做出积极贡献,同时工程建设企业带来更多经济效益。

参考文献

[1] 王小俊,周宗华.浅析GPS控制测量在城镇土地调查中的应用[J].科技创业月刊,2012(8):1112-1115.

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