gps在工程勘测中的应用与探讨(1)

GPSGPS 在工程勘测中的应用与探讨在工程勘测中的应用与探讨(1)(1) 摘要：GPS 测量是一项技术复杂、要求严格、耗费较大的工 作。本文结合 GPS 工作原理及特点， 探讨了 GPS 工程勘测 技术在建立工测水准控制网中的方法和要求。 关键词：GPS 工程勘测 数据处理 0 引言 全球定位系统（Global Positioning System-GPS）卫 星定位技术的发展，使测绘科学发生了巨大的变革，长期 以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术， 正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、 高精度的 GPS 技术所代替。GPS 定位技术的高度自动化和所 达到的定位精度及其潜力使广大测量工作者产生了极大的 兴趣。随着 GPS 定位技术的出现和不断发展完善，使测绘 定位技术发生了革命性的变革，为测绘工作提供了崭新的 技术手段和方法。GPS 控制网不仅具有很高的平面精度，同 时也为用户提供了比较准确的高程数据。GPS 测量是一项技 术复杂、要求严格、耗费较大的工作，对这项工作总的原 则是，在满足用户要求的情况下，尽可能地减少经费、时 间、和人力的消耗。因此，对其各阶段的工作都要精心设 计和实施。 1 GPS 控制测量 GPS 控制测量工作与经典大地测量工作相类似，按其性 质可分为外业和内业两大部分。其中：外业工作主要包括 选点、建立观测标志、野外观测作业以及成果质量检核等； 内业工作主要包括 GPS 测量的技术设计、测后数据处理以 及技术总结等。如果按照 GPS 测量实施的工作程序，则大 体可分为这样几个阶段：技术设计；选点与建立标志；外 业观测；成果检核与处理。 作业方法：采用两台（或两台以上）接收机，分别安 置在一条（或数条）基线的端点，根据基线长度和要求的 精度，按 GPS 测量系统外业的要求同步观测四颗以上的卫 星数时段，时段长度根据测量等级确定。 定位精度：基线测量的精度可达（5mm1ppmD） ， D 为基线长度，以公里计。 作业要求：采取这种作业模式所观测的独立基线边， 应构成闭合图形（如三角形、多边形） ，以利于观测成果的 检核，增强网的强度，提高成果的可靠性和精确性。 适用范围：建立国家大地控制网（二等或二等以下） ； 建立精密工程控制网，如桥梁测量、隧道测量等；建立各 种加密控制网，如城市测量、工程点测量、道路测量、勘 界测量等；观测中至少跟踪四颗卫星，同时基线边一般不 要超过 15km。 注意事项：所有已观测基线应组成一系列封闭图形， 已利于外业检核，提高成果可靠度。 2 控制测量布网方案 选点。由于 GPS 测量观测站之间不一定要求相互通视， 而且网的图形结构也比较灵活，所以选点工作比常规控制 测量的选点简便。但由于点位的选择对于保证观测工作的 顺利进行并保证测量结果的可靠性有着重要的意义，所以 在选点工作开始前，除收集和了解有关测区的地理情况和 原有测量控制点分布及标架、标型、标石完好情况，决定 其适宜的点位外，选点工作还应遵守以下原则：点位应 设在易于安装接收设备、视野开阔的较高点上。点位目 标要显著，视场周围 15 以上不应有障碍物，以减小 GPS 信 号被遮挡或被障碍物吸收。点位应远离大功率无线电发 射源，其距离不小于 200m；远离高压输电线和微波无线电 信号传送绶道，其距离不得小于 50m，以避免电磁场对 GPS 信号的干扰。点位附近不应有大面积水域或不应有强烈 干扰卫星信号接收的物体，以减弱多路径效应的影响。 点位交通方便有利于其他手段扩展与联测的地方。地面 基础稳定，易于点的保存。当所选点位需要进行水准联 测时，选点人员应实地踏勘水准路线。根据以上原则选择 了包括测区且分布较均匀的 7 个 GPS 点，之后埋设具有中 心标志的标石，以精确标志点位，点的标石和标志必须稳 定、坚固以利长久保存和利用。 观测记录。在外业观测工作中，所有信息资料均须妥 善记录。记录形式主要观测记录和测量手簿。测量手簿是 在接收机启动前及观测过程中，由观测者随时填写的。应 记载观测过程中发生的重要问题，问题出现的时间及其处 理方式等。必须认真、及时填写，坚决杜绝事后补记或追 记。外业观测中存储介质上的数据文件应及时拷贝一式两 份，分别保存在专人保管的防水、防静电的资料箱内。存 储介质的外面，适当处应贴制标签，注明文件名、网区名、 点名、时段名、采集日期、测量手簿编号等。接收机内存 数据文件在转录到外存介质上时，不得进行任何剔除或删 改，不得凋用任何对数据实施重新加工组合的操作指令。 具体要求如下：卫星截止高度角为 15；有效观测卫 星个数必须超过 4 个；采样间隔为 5 秒；时段长度必 须大于 45