浅析GPS定位技术在精密工程测量中的应用 胡心红.docVIP

精品论文 参考文献 浅析GPS定位技术在精密工程测量中的应用 胡心红 胡心红 　　四川省地矿局四0二队测绘公司 611700 　　摘要：随着科技的不断发展，在测绘领域内，传统的测绘方式已经逐步的被另一种新型的测绘方式所取代——GPS定位技术，GPS定位技术在精密工程的测量中发挥的作用不可忽视，本文主要对GPS定位技术在精密工程测量中的应用进行分析。 　　关键词：GPS定位技术；精密工程测量；应用 　　一、GPS的主要构成部分及精密工程测量概况 　　（一）GPS的主要构成 　　GPS是由地面监控站、空间卫星星座和用户设备三个部组成。 　　（1）地面监控站 　　地面监控站由分布在全球内的一个主控站、五个监测站和三个注入站组成的。主控站通过对监测站观测到的GPS卫星的数据对卫星的钟差参数、轨道参数进行计算，然后将计算得出的数据进行编辑，以导航电文的形式传输给注入站，然后由注入站将导航电文输入到卫星存储器中。 　　（2）空间卫星星座 　　GPS的空间卫星星座是由21颗工作卫星以及3颗在轨的备用卫星构成的。这24颗卫星分布在6个轨道的平面内，轨道的平面倾角是55度。卫星主要起到传输导航定位信号的作用。 　　（3）GPS用户设备 　　GPS用户设备是由数据处理软件、GPS接收机、终端设备组成。GPS接收机能够捕获到一定待测卫星的信号，这些卫星高度的截止角选择的是有规定的，然后对卫星的运行进行跟踪，将信号进行一定的处理，如交换、放大等，最后通过计算机或者相关的软件，经基线解算或者网平差，计算出测站点的三维坐标。 　　（二）精密工程测量概况 　　精密工程测量是一种结合现代测绘技术的新的测绘手段，主要负责解决大型工程或特种工程的研究和测量问题，是具有高精度、自动测控和可靠等性能的测量学科。 　　在精密测量中，GPS定位技术是主要的测量方式。不同的工程条件和建设目的都可以采用GPS定位技术进行观测，保证其精密度，同时GPS定位技术具有低成本、自动化程度较高和高效率的多方面性能。 　　二、GPS定位技术的优点 　　在进行工程的精密测量中，我们不难发现GPS定位技术的优点，GPS定位技术的优点充分体现了卫星定位技术的高效益和高精度。 　　（一）采用GPS定位技术来测设方格网。 　　采用GPS定位测设方式和常规方式相比，这种方式的适应性更强。方格网的构造形式比较简单，边的长度和点的疏密情况都可以进行灵活的选取，即便所测定的位置和已知的控制点很远，我们也可以对其进行连接，从而完成控制网的定向和定位。GPS定位技术解决了野外作业容易受到天气影响的问题。在测设边长方格网较大以及通视条件比较复杂的时候，这种优势显得更为明显。虽然GPS技术本身在测量的过程中不会受到通视条件的影响，但是在工程测量中，我们的测量大多数都是小范围的测量，并且受工程的成本限制较大。在进行工程测量的过程中，我们应该考虑对水准仪、经纬仪和全站仪的选取、这些仪器在测量中需要点和点之间能够相互通视，尤其是在布置控制网的时候，如果点和点之间无法进行相互通视，测量就会出现麻烦。 　　（二）GPS方格网法的定位的精度比较高，误差分布也较为均匀，能够满足相应规范的规定，通视还具有较高的精度储备。 　　（三）通过GPS定位技术在大地上布置控制网，图形强度的系数比较高，网形的优化也比较方便，能够快速的提高点位间的趋近速度。 　　（四）采用点位中的误差作为方格网的测量精度的指标是合理的，因为采用这样的法师和相对中误差相比，这种方式的精度指标更为合理。 　　（五）采用GPS-RTK的方式测量与常规的测量方式向比较，其效率是常规效率的一倍多，能够大幅度的减少作业人员的劳动强度。 　　三、GPS精密工程的测量的误差和解决措施 　　GPS定位的误差有三种，一种是由卫星误差引起的，主要是卫星的钟差和轨道的偏差。一种是受到卫星的传播信号而引起的误差，包括电离层、载波相位的周跳、对流层的折射、多路经效应的影响。最后一种是受到接收设备影响的误差，这主要包括接收机钟差、观测信号分辨误差、接收天线的相位中心的位置的偏差。 　　减少误差的措施有以下7个方面： 　　（1）建立观测值的改正模型，对误差进行修订 　　观测值的改正模型有电离层模型、对流层模型、表征卫星轨道的偏差模型和接收机的钟差改正模型，这些模型分别有不同的作用。对流层模型主要是受大气资料的解算的千分量模型。电离层模型是通常是提供给导航电文的模型，能够有效的改正误差。 　　（2）多台接收机同步观测后对观测结果求差 　　在进行卫星信号的接收过程中，可以采用多台接收机同步观测的方式，以此来抵消产生的相同的或者相似的误差，这样的观测优势对一些基线边比较短的测量的作用最为明显，比如能减少卫星轨道的误差、卫星和接收机的钟差、电离层和对流层的折射影响等。 　　（3）利用