GPS定位技术在精密工程测量中的应用研究

来源:环球人文地理
关键字:GPS定位技术,精密工程测量
发布时间:2014-08-27 08:54

　　【摘要】在精密工程测量中，因为其项目纵多，对精度要求的变化也比较大，而且精密工程测量的工程规模以及方法也是多样的，对测量的要求较高。GPS定位技术在精密工程测量中的使用从其设计的方案上看有这独特的性质。从最近几年的科研和单位实践中可以看出，GPS定位技术在精密工程测量中的应用也较为广泛。本文基于精密工程控制网的技术特点对GPS定位技术在精密工程测量中的应用加以研究。

　　【关键词】GPS定位技术；精密工程测量；应用研究

　　引言

　　GPS技术是在美国研制开发的卫星定位系统，GPS系统有着全球性、全天候和连续性的定位功能，能够为用户提供精密的坐标[1]。当前，在工程测量中，施工部门应该使用全站仪进行施工测量和检测，这是确保工程测量和放样进度，实现工程质量目标的重要保证。因为GPS因为其拥有的优势，在精密工程测量中也得到了重视。GPS在精密工程测量中的一般使用的是双频接收机载波进行定位测量。对于GPS在定位上的精确性是在其设计以及数据处理等方面上来决定的。而GPS设计的好坏在其中也发挥着关键性的作用。文章对于精密工程控制网的技术特点以及其应用进行了讨论。

　　1、精密工程控制网的技术特点

　　1.1 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。

　　1.2 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。

　　1.3 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。

　　2.、GPS在精密工程测量中的应用

　　2.1 应用

　　精度设计：从工程需要出发，选择城市GPS网为控制网。平均边长一般要低于1千米，最弱变差一般要低于 1/10 000，固定误差要低于15毫米，b比例误差一般要低于20×10－6

　　基准、网形设计：12个控制网点，使用3台接收机，布设网形时呈边连式。

　　观测时段选择：一般而言，对于观测时段的确定主要根据天气来。如果卫星的分布越好，那么测量时的精度也就越好。通常来说是以卫星颗数以及分布为依据，4颗以上以及分布比较均匀时可安排作业。

　　选点：站点间可不通视，选点灵活，方便布网。

　　观测：从其作业调度出发安排观测，采用静态相对定位。3点上需要安置3台接收机天线来测量气象，指标达到要求以后，根据接收机的知识输入数据，其会自动记录。根据外业数据加以处理，解算基线的向量，并且合格的向量构成的基线加以解算，得出网点坐标。在测量的过程中要避免误差可通过限制无线电波实现。具体的避免误差的措施下文将进行分析。

　　2.2 减少误差的措施

　　2.2.1 建立观测值改正模型，修正误差

　　采用观测值改正模型一般有四种，一种是表征微信轨道偏差模型，该模型能够在较短的时间内把偏差作为常量[2]。一种是电离层模型，该模型主要提供导航电文，改正率为75%。一种是对流层模型，该模型是通过大气资料解算的。最后一种是接收机钟差模型。

　　2.2.2 双频观测

　　电离层对于GPS信号的影响主要体现在其信号的频率上，通过不同的频率的电测波观测可以确定该影响，进而修正观测值。

　　2.2.3 精密卫星历

　　可通过选择观测方案和时段，最大程度的降低GDOP值和PDOP值，而且还可以减少电离的折射和信号等误差的影响[3]。

　　2.2.4 多时段、长时间观测

　　为了减少或者是削弱路径效应以及信号的误差和载波相位周跳，可以通过使用相对静态定位来对一条基线上的定位，因精度不同其观测的时间一般在一个小时到三个小时间，通过2个时段来加以观测。

　　3、结论

　　采用GPS进行精密工程测量，对于误差的消除有着积极的意义。本文基于其在工程测量中的具体应用进行了探讨，发现其前景较好，且具有低成本、高效率的优势。

　　【参考文献】