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GPS在精密工程测量中的应用研究 专 业 测绘工程 学 号 151611010020 学生姓名 李晓强 完成日期 2016年 1 月 5 日 摘要 GPS技术是当今信息社会发展最快的技术之一，GPS定位技术以其速度快、精度高、全天候，不受通视条件限制、费用少、操作简便等优良特性被广泛应用于大地控制测量中。时至今日，可以说GPS定位技术已完全取代了用常规测角、测距手段建立大地控制网。应用GPS卫星定位技术建立的控制网叫GPS网, GPS网可以分为两大类：一类是全球或全国性的高精度GPS网，其主要任务是作为全球高精度坐标框架过全国高精度坐标框架，为全球性地球动力学和空间科学方面的科学研究工作服务，或用以研究地区性的板块运动，或地壳变形规律问题。另一类是区域性的GPS网，包括城市或矿区GPS网，GPS工程网等，这类网的相邻点间的距离为几公里至几十公里，其主要任务是为国民建设服务。本文对于GPS在精密工程测量中的应用做了研究。介绍了GPS控制网的施测过程以及进行了简单的误差分析。 关键词：GPS； 精密工程测量； 应用研究；误差分析 绪论 全球定位系统（GPS，Global?Positioning?System）是利用卫星导航实时测距和测时构成全球定位系统。它是1973年12月，由美国国防部以及海、路、空三军联合研制的新一代卫星导航系统，主要用于情报收集、核暴监测和应急通讯等一些军事目的。GPS是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统，它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和必威体育官网网址性。因此，GPS技术率先在大地测量、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应用，并在军事、交通、通信、资源、管理等领域展开了研究并得到广泛应用。 GPS RTK技术作为测绘领域内的高科技技术，已经为测绘提供了有力的测量定位手段，特别是GPS RTK测量技术的发展和推广，使得GPS测量技术真正开始走上了取代全站仪进行各种地面测量和数据采集工作的新阶段。扩大了GPS测量的应用领域。本题探讨了GPS技术和GPS RTK技术的组成、应用及特点。 载波相位差分技术即RTK技术，它是建立在全球定位系统（GPS）基础之上的实时动态定位技术，常规的GPS测量方法，如静态、快速静态、动态测量、都需要事后进行结算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为各种控制测量、地形测图、工程放样及海洋、地籍测量带来了技术革新，极大地提高了外业作业效率。 精密工程控制网的技术特点 ??2.1 高精度特性 可以说，精密工程测量在工程测量时的精度能够到毫米级，而且其相对测量也能够达到10Lm。而且，一般在特殊的情况之下，精密工程测量一般是使用先进的仪器和设备进行测量的工作。可以说，高精度是精密工程测量的一个最基本的特点。 ?2.2 不均匀的起算点分布 对于起算数据的误差，精密工程测量对其的要求是最大限度的要小。在选择方案时，一般都是先建立工程的坐标系统。同其他控制网相比，精密工程测量对于原来坐标上的控制点一般都不能把其作为开始计算的点。因而，精密工程测量网的起算点是不均匀分布的。 2.3 灵活的起算数据 对于国家以及地方的测量控制网来说，通常其布置的区域是比较大的，无论是什么等级的控制点其绝对的定位精度也不能确保精密工程测量的定位能够达到毫米量级的要求。因此，精密工程控制网中没有上下级控制网，其所谓的高精度要求是指项目的相对精度。精密工程测量对于起始数据的要求是基于点位以及相对精度的条件能否满足工程需求的，有着一定的灵活性。 第3章GPS应用于精密工程测量中的优缺点 3.1 GPS应用于精密工程测量中的优点 1、采用GPS技术测设方格网，比常规方法适应性更强。网形构造简单，点的疏密和边的长短可灵活选取，即使离已知控制点较远也可以连接，并进行控制网的定位和定向。另外，它解决了点位之间无法通视的困难，选点灵活，不需要高标，同时还可以保证外业施测不受天气影响。测设大型(长边)方格网和通视条件特别困难时，尤其能够显示其优越性。尽管GPS本身在进行测量时不受到通视条件的限制，但是，工程测量一般为小范围测量并受到工程成本的限制。因此，在实际的工程测量中，仍然要考虑使用全站仪、经纬仪、水准仪等常用且投入较少的仪器。这些常用的仪器一般都需要点与点之间相互通视，特别是在布设控制网时，点与点不能通视将会给测量工作带来较多的麻烦和困难。特别是大型桥梁控制网中，如果点与点不通视，势必影响网的强度和精度，进而影响到桥梁本身的精度。因此，在工程测量中布设GPS控制网时，必要时应当尽量使较多的点互相通视。 GPS方格网