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Abstract: gps (Global Positioning System, referred to as the GPS) satellite positioning technology with the deepening and development of the concept of Digital Earth, continuous improvement, improve the hardware and software, with its all-weather, high-precision, automation, high efficiency characteristics to win the trust of customers. In this paper, the basic structure and principle of the GPS on the application of GPS technology in the field of earthquake rescue, mapping, analyzing the advantages and disadvantages of GPS technology.Keywords: GPS technology; Surveying and Mapping; application

中圖分類號:P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104（2012）

GPS定位系統(tǒng)的組成及定位原理

GPS定位系統(tǒng)由衛(wèi)星星座(空間部分)、地面監(jiān)控系統(tǒng)(地面部分)、GPS接收機(jī)(用戶設(shè)備部分)組成。

GPS衛(wèi)星星座由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道平面內(nèi)，這樣就保證了每個(gè)軌道面有4顆衛(wèi)星，衛(wèi)星離地高度20200km，軌道傾角為55°，各個(gè)軌道平面之間相距60°，在每一軌道平面內(nèi)，各衛(wèi)星升交角距相差90°，任一軌道上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道上的相應(yīng)衛(wèi)星超前30°。

地面監(jiān)控系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的中樞，由5個(gè)監(jiān)測站、1個(gè)主控站、3個(gè)注入站組成。主要任務(wù)是：收集、處理本站和監(jiān)測站收到的全部資料，完成對GFS衛(wèi)星信號的實(shí)時(shí)監(jiān)測，向每顆衛(wèi)星提供其編寫并播發(fā)的導(dǎo)航電文，包括衛(wèi)星星歷(即一系列描述衛(wèi)星運(yùn)動及其軌道參數(shù)的數(shù)據(jù))、衛(wèi)星鐘差和大氣修正參數(shù)等。

用戶設(shè)備基本結(jié)構(gòu)包括：主機(jī)、天線、電源組成，它的任務(wù)是捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行，對接收到的GPS信號進(jìn)行處理，以便實(shí)時(shí)測量出測站的三維位置，甚至三維速度和時(shí)間。

GPS定位原理，類似于傳統(tǒng)的后方交會。GPS衛(wèi)星發(fā)射測距信號和導(dǎo)航電文，導(dǎo)航電文中含有衛(wèi)星的位置信息，用戶使用GPS接收機(jī)在某一時(shí)刻同時(shí)接收三顆以上的GPS衛(wèi)星信號，測量出測站點(diǎn)至三顆以上GPS衛(wèi)星的距離并解算出該時(shí)刻GPS衛(wèi)星的空間坐標(biāo)，據(jù)此利用距離交會法解算出測站的位置。

GPS技術(shù)在實(shí)際工作中的應(yīng)用

2.1 GPS在測繪、資源勘探中的應(yīng)用

這是國內(nèi)開展GPS定位應(yīng)用較早的領(lǐng)域，現(xiàn)已建成連續(xù)運(yùn)行的GPS觀測站30多個(gè)，其中7個(gè)納入國際GPS服務(wù)站（IGS）網(wǎng)，全國GPS二級網(wǎng)站布測534點(diǎn)，平均邊長約160km，從根本上解決了我國測量使用參考框架的問題，比傳統(tǒng)測量方法提高效率三倍以上，費(fèi)用降低50%。與此相關(guān)的還有中國地殼運(yùn)動觀測網(wǎng)，網(wǎng)中包括25個(gè)基準(zhǔn)站、56個(gè)基本站、1000個(gè)分布在主要地震帶上的區(qū)域站，其數(shù)據(jù)處理結(jié)果為全國大地震活動趨勢分析提供了新的依據(jù)。除了較大范圍的GPS網(wǎng)外，我國很多城市還建立了很多小型的GPS網(wǎng)，用于地方建設(shè)服務(wù)。例如由天津市測繪院主建的VRS基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)，就是使用GPS實(shí)時(shí)動態(tài)的獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)的處理分析，為天津市地面沉降分析、氣象預(yù)報(bào)等提供服務(wù)，此外，天津市為監(jiān)測地面沉降量，特布控了GPS監(jiān)測網(wǎng)，每年定期使用GPS進(jìn)行監(jiān)測，獲得各個(gè)監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，為分析天津市地面沉降提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)。

2.2 GPS在地震救援中的應(yīng)用

以往定位功能對客運(yùn)企業(yè)、物流企業(yè)而言，其主要用途是它可以便于企業(yè)實(shí)時(shí)獲取車輛運(yùn)行位置、速度等運(yùn)行指標(biāo)，這些數(shù)據(jù)有助于其對車輛進(jìn)行調(diào)度管理，配合良好的管理機(jī)制，可以很好的杜絕車輛超速、串線運(yùn)營、違規(guī)運(yùn)營等問題。但在四川汶川及青海玉樹地震期間同樣的定位功能卻可以拯救人們的生命。

汶川地震發(fā)生后，通訊中斷，道路阻塞，外界對震區(qū)的情況一無所知，在此情況下隸屬四川武警總隊(duì)的廣大官兵冒著生命危險(xiǎn)，攜帶我國自行研制的“北斗一號”導(dǎo)航衛(wèi)星終端機(jī)到達(dá)震區(qū)，陸續(xù)發(fā)回了各種具有位置信息的災(zāi)情信息，從而使救援人員和決策者能及時(shí)掌握地震災(zāi)害的程度及其空間分布，決定開展有效的救援和災(zāi)后恢復(fù)。

例如，載有14名臺灣同胞游客的一輛大巴車在地震后與工作人員失去了聯(lián)系，接報(bào)后，成都網(wǎng)闊信息技術(shù)有限公司迅速啟動GPS定位系統(tǒng)查詢，僅用了不到30秒的時(shí)間，就鎖定了客車的具置。隨后，救援人員成功將這14名臺灣游客全部救出。另外一輛車牌號為川IR-18901的旅游客車，承載著42名學(xué)生和一名教師，也被困在離震中不遠(yuǎn)的地方，借助所安裝的GPS，最后成功獲救。

隨著GPS技術(shù)的更新，它將在地震應(yīng)急搜救的信息快速獲取、應(yīng)急響應(yīng)、救援決策、指揮、搜索與營救等救援行動的整個(gè)過程中，都有望發(fā)揮其強(qiáng)大的功能，從而為地震應(yīng)急搜救提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。

2.3 建立工程控制網(wǎng)

工程控制網(wǎng)是工程建設(shè)、管理和維護(hù)的基礎(chǔ)。建立的道路勘探、施工控制網(wǎng)和隧道工程控制網(wǎng)等的網(wǎng)型和精度要求與工程項(xiàng)目的性質(zhì)、規(guī)模密切相關(guān)。應(yīng)用GPS技術(shù)建立控制網(wǎng)，通常采用載波相位差分技術(shù)，以保證達(dá)到毫米級精度。道路勘探、施工控制網(wǎng)，具有橫向很窄、縱向很長的特點(diǎn)。采用傳統(tǒng)的三角鎖、導(dǎo)線方案，多數(shù)需要分段實(shí)施，以避免誤差積累過大。采用GPS技術(shù)， 由于點(diǎn)與點(diǎn)之間不需要通視，可以敷設(shè)很長的GPS點(diǎn)構(gòu)成的三角鎖，以保持長距離線路坐標(biāo)控制的一致性。

2.4 在地形測量中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的地形測量是在測區(qū)內(nèi)首先建立圖根控制點(diǎn)，然后再用大平板儀或經(jīng)緯儀結(jié)合小平板法測圖，現(xiàn)在發(fā)展到外業(yè)用全站儀野外采集數(shù)據(jù)，內(nèi)業(yè)利用成圖軟件成圖。這些方法都要求在測站上測地形、地物特征點(diǎn)，對通視要求很高，要求人員較多。若采用動態(tài)GPS測量，只要采用對中桿即可，則圖根控制速度快，對通視要求也不高，可以邊控制邊碎部。

2.5 在施工放樣中的應(yīng)用

放樣主要是把圖上設(shè)計(jì)的坐標(biāo)與高程在實(shí)地標(biāo)定出來，它其實(shí)是測量坐標(biāo)的一個(gè)反過程。以往主要采用全站儀放樣，一般至少需要兩人合作，且要求測站點(diǎn)與放樣點(diǎn)要通視才行，若不通視，還要進(jìn)行轉(zhuǎn)站。若附近無控制點(diǎn)，則先引點(diǎn)?，F(xiàn)在采用動態(tài)GPS進(jìn)行放樣，只要把放樣的點(diǎn)坐標(biāo)輸入手簿中，測量員背著GPS接收器，根據(jù)其顯示提示測量員走到放樣點(diǎn)位上，放樣像走路一樣輕松完成，當(dāng)然，其精度也較高，各放樣點(diǎn)的誤差影響也是獨(dú)立的。

GPS技術(shù)在應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 GPS技術(shù)在應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)

3.1.1測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學(xué)的難題。GPS這一特點(diǎn)，使得選點(diǎn)更加靈活方便。

3.1.2 觀測時(shí)間短，定位精度高。采用GPS靜態(tài)測量時(shí)每個(gè)測站上的觀測時(shí)間一般在30～40min左右；采用動態(tài)測量時(shí)，只需將對中桿置于待測點(diǎn)一、二秒便可得出誤差為厘米級的三維坐標(biāo)。

3.1.3自動化程度高，操作簡便。目前GPS接收機(jī)已趨向小型化和操作傻瓜化，觀測人員只需將天線對中、整平，量取天線高打開電源即可自動進(jìn)行觀測，求得測點(diǎn)三維坐標(biāo)。

3.1.4 利用定位技術(shù)，能快速確定具置的相關(guān)信息。

3.1.5全天候作業(yè)。GPS觀測可在任何地點(diǎn)，任何時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行，一般不受天氣狀況的影響。

3.2 GPS技術(shù)在應(yīng)用中的缺點(diǎn)

3.2.1 在地下工程、隧道及高大建筑物區(qū)域或是距離基站太遠(yuǎn)等，GPS出現(xiàn)盲區(qū)，初始化時(shí)間長或失鎖，影響測量速度或無法測量。

3.2.2 高程測量時(shí)應(yīng)用GPS定位技術(shù)不能直接得到地面點(diǎn)的正常高，而只能得到大地高，確定地面點(diǎn)的正常高，必須要知道地面點(diǎn)的高程異常，這就限制了GPS技術(shù)在高程測量方面的作為。

篇2

前言

GPS技術(shù)起源于美國，是Global Positioning System的首字母簡稱，中文直譯名稱是全球定位系統(tǒng)。GPS技術(shù)由軟件部分和硬件部分組成，軟件指的是利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)開發(fā)出來的各種測量軟件；硬件包括環(huán)繞地球運(yùn)行的通信衛(wèi)星以及地面信號接收裝置。GPS的關(guān)鍵系統(tǒng)是衛(wèi)星無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，通過衛(wèi)星對用戶區(qū)域進(jìn)行掃描測繪，向用戶提供三維坐標(biāo)、導(dǎo)航等服務(wù)。隨著技術(shù)的日漸成熟，GPS技術(shù)應(yīng)經(jīng)滲入到了我們生活中的方方面面，遠(yuǎn)不局限于工程測繪。在工程測繪領(lǐng)域，GPS技術(shù)的重要性是不言而喻的。

1、GPS技術(shù)的基本原理

GPS技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜，根據(jù)空間上的位置關(guān)系，我們可以將GPS技術(shù)分為三種組成部分：地球外空間軌道衛(wèi)星、地面接收控制站點(diǎn)、用戶信號接收與發(fā)射裝置。下面根據(jù)這三個(gè)組成部分，來講述GPS的基本工作原理。

一般而言，一定量的地球外空間軌道衛(wèi)星組成一個(gè)系統(tǒng)，將信號覆蓋到所用的用戶區(qū)域，當(dāng)用戶有需求是，空間衛(wèi)星發(fā)射導(dǎo)航定位信號。地面接收控制站點(diǎn)利用計(jì)算機(jī)對衛(wèi)星收集到的信號進(jìn)行處理，在將結(jié)果反饋到空間衛(wèi)星。GPS用戶只需打開相應(yīng)的接收終端設(shè)備，就可以收到處理好的信息，用于定位導(dǎo)航和測量等。

GPS技術(shù)的關(guān)鍵在于定位。按照定位方式的來分類，GPS技術(shù)可以分為絕對定位、相對定位兩種定位方式。不同定位方式在實(shí)際中的應(yīng)用不同，各有其特點(diǎn)。相對定位依據(jù)的是空間幾何理論，已知測量點(diǎn)與三顆衛(wèi)星間的距離，利用數(shù)學(xué)理論，通過三顆衛(wèi)星的具置就可以推算出測量點(diǎn)的實(shí)際位置。而絕對定位，是依據(jù)具體的海拔數(shù)據(jù)、經(jīng)度、緯度等信息，來確定測量點(diǎn)的空間坐標(biāo)。這兩者定位方式，測量的精度都比較高，可以根據(jù)實(shí)際情況合理選擇。

2、GPS技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，市政道路工程中也運(yùn)用到工程測繪工作。工程測繪中運(yùn)用GPS測繪技術(shù)有很多優(yōu)勢，這也是它越來越多地運(yùn)用到工程測繪中的原因。城市化公路建設(shè)當(dāng)中，縱橫斷面設(shè)計(jì)需要對其從橫斷面進(jìn)行測量，同時(shí)也要進(jìn)行中樁放樣。在公路建設(shè)當(dāng)中首先根據(jù)設(shè)計(jì)的坐標(biāo)線路進(jìn)行中樁放樣，之后利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行抄平工作，以及測量線路左端面。以往中樁放樣主要用到的是全站儀，但GPS技術(shù)高精度日益發(fā)展，逐步取代了全站儀的放樣。為了解決這個(gè)實(shí)時(shí)性的問題，就運(yùn)用到了GPS技術(shù)，通過精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)測量，進(jìn)而避免了數(shù)據(jù)滯后無法準(zhǔn)確定位的結(jié)果，從而推動整個(gè)測量過程的進(jìn)程。

GPS測繪技術(shù)在工程測繪中運(yùn)用有初、中、高級，初級主要是快速靜態(tài)或GPS靜態(tài)的方法建設(shè)成立沿線整體控制。中級主要運(yùn)用在堤壩、閘門、渠道等場所，并且這些場所建設(shè)成立施工控制。高級主要是在工程測繪中運(yùn)用RTK技術(shù)，也就是人們常說的實(shí)時(shí)動態(tài)定位技術(shù)。從而可以看出，GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的發(fā)展機(jī)遇很可觀。其實(shí)有機(jī)遇就有挑戰(zhàn)，GPS測繪技術(shù)要抓住機(jī)遇，面對挑戰(zhàn)，做出相應(yīng)的對策。

現(xiàn)在很多行業(yè)中都可以看到GPS技術(shù)的身影，其中運(yùn)用最多的是工程測繪。我國著名的小浪底工程、三峽工程在工程測繪中都運(yùn)用了此項(xiàng)技術(shù)。對于流動站的接收機(jī)來說，這樣可以更好地采集GPS觀測數(shù)據(jù)，還可以接收到基準(zhǔn)站抓獲的信息，同時(shí)能夠及時(shí)處理系統(tǒng)內(nèi)組成的差分觀測值，之后就可以計(jì)算出來自基準(zhǔn)站和流動站的基線向量。GPS技術(shù)在水利工程運(yùn)用也是很廣泛的，其中主要包括如下幾個(gè)方面：GPS的外業(yè)測繪，GPS的布網(wǎng)工作及其實(shí)時(shí)動態(tài)測繪方法的應(yīng)用等等。

3、GPS 數(shù)字化繪圖

3.1數(shù)字化成圖

目前，數(shù)字化成圖技術(shù)主要有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法，主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等，其特點(diǎn)是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確、便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。具有以下的特點(diǎn)：

3.1. 1 測多用

如在一些綜合性較強(qiáng)的工程中需要對同一地形圖繪制不同比例尺的地形圖，過去的平板測圖方法則需要重復(fù)工作，而數(shù)字化測圖則可以同時(shí)根據(jù)完成的地形圖繪制不同比例尺的多個(gè)地形圖，因?yàn)橥”壤甙舜蟊壤叩匦螆D測圖范圍。僅需先測大比例尺圖范圍，再補(bǔ)充小比例尺測圖范圍即可滿足各不同專業(yè)人員對不同比例尺的地形圖的需要。

3.1.2 精度高

數(shù)字化成圖系統(tǒng)在外業(yè)采集數(shù)據(jù)時(shí)，利用全站儀現(xiàn)場自動采集地形地物點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并自動存儲，在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時(shí)，完全保持了外業(yè)測量的精度，消除了人為的錯(cuò)誤及誤差來源，而且外業(yè)工作省略了讀數(shù)、計(jì)算、展點(diǎn)繪圖等外業(yè)工序，減少了作業(yè)人員，外業(yè)工效大大提高，時(shí)間縮短，直接生產(chǎn)成本大幅度下降。

3.2.采集數(shù)據(jù)

采集數(shù)據(jù)時(shí)，采集人員要準(zhǔn)確應(yīng)用地物代碼，以免在內(nèi)業(yè)成圖時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤；在觀測開始時(shí)，相關(guān)工作人員需嚴(yán)格按照要求應(yīng)對測站點(diǎn)進(jìn)行檢查，跑尺人員應(yīng)嚴(yán)格按照自動成圖的要求作業(yè)，確保能完整地描述地形地貌的特征點(diǎn)，必須通過繪制草圖來表明各個(gè)地物碎部點(diǎn)的屬性及相互關(guān)系，測量坎子時(shí)，要量取坎子比高，坎下也要進(jìn)行地形點(diǎn)采集。當(dāng)一個(gè)測區(qū)完成后，如果有必要可把數(shù)據(jù)備份。

3.3.、攝影測量

攝影測量本身而言，從測繪的角度上來看數(shù)字?jǐn)z影測量還是利用影像來進(jìn)行測繪的科學(xué)與技術(shù)；而從信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)視覺科學(xué)的角度來看，它是利用影像來重建三維表面模型的科學(xué)與技術(shù)，也就是在“室內(nèi)”重建地形的三維表面模型，然后在模型上進(jìn)行測繪，從本質(zhì)上來說，它與原來的攝影測量沒有區(qū)別。因而，在數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)中，整個(gè)的生產(chǎn)流程與作業(yè)方式，和傳統(tǒng)的攝影測量差別似乎不大，但是它給傳統(tǒng)的攝影測量帶來了重大的變革。

目前通過在空中利用數(shù)字?jǐn)z影機(jī)所獲得的數(shù)字影像，內(nèi)業(yè)使用專門的航測軟件處理，進(jìn)行的航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法，在計(jì)算機(jī)上對數(shù)字影像進(jìn)行像對匹配，建立地面的數(shù)字模型，再通過專用的軟件來獲得數(shù)字地圖。該方法的特點(diǎn)是可將大量的外業(yè)測量工作移到室內(nèi)完成，它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低，不受氣候及季節(jié)的限制等優(yōu)點(diǎn)。特別適合于城市密集地區(qū)的大面積成圖。但是該方法的初期投入較大，如果一個(gè)測區(qū)較小，它的成本就顯得較高。但可以說是今后數(shù)字測圖的一個(gè)重要發(fā)展方向，未來社會要求的是可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產(chǎn)品。并且隨著全數(shù)字?jǐn)z影工作站的出現(xiàn)，加上GPS 技術(shù)在攝影測量中的應(yīng)用，使得攝影測量向自動化、數(shù)字化方向邁進(jìn)。

4、結(jié)束語

隨著測繪技術(shù)的發(fā)展，GIS技術(shù)的提高、GPS技術(shù)在各種行業(yè)廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代工程測量必將朝著測量數(shù)字工程化的方向發(fā)展。大力開展數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用與研究將是測繪單位提升自身競爭實(shí)力和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的首要任

5、參考文獻(xiàn)：

[1]鐘飛.GPS在工程測繪中的應(yīng)用[J].科技資訊，2011（12）.

篇3

Abstract: this paper mainly introduces the GPS, especially GPSRTK technology in municipal engineering surveying and mapping application, according to different situations and meet in the specific problems and measures that should be adopted in the solution to a simple and clear in this paper.

Keywords: GPS; Technology; Surveying and mapping; application

中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號

O．概論

GPS技術(shù)已成為最新的空間定位技術(shù)。該系統(tǒng)具有全球性、多功能、高效率、高精度的特點(diǎn)。在用于測量定位時(shí)，測站之間不要求相互通視．不受天氣條件的影響，同時(shí)可獲得三維坐標(biāo)，因而使傳統(tǒng)的測繪控制布網(wǎng)方法、作業(yè)手段和作業(yè)程序發(fā)生了根本性變革。長期以來使用的測角、測距、水準(zhǔn)測量為主體的常規(guī)測繪技術(shù)，正逐步被一次能確定三維坐標(biāo)的、多功能、高效率、高精度的GPS技術(shù)所代替。

1．GPS在市政工程測量中的應(yīng)用

GPS在市政工程測量中的應(yīng)用幾乎涵蓋工程測量的各個(gè)方面，主要集中在：

•控制測量：依據(jù)一定數(shù)量的高等級控制點(diǎn)，建立測區(qū)測量控制網(wǎng)。

•全野外數(shù)據(jù)采集：測量地形地物點(diǎn)的三維坐標(biāo)，記錄其屬性數(shù)據(jù)。

•快速精準(zhǔn)實(shí)時(shí)地提供測量所需數(shù)據(jù)．配合圖板現(xiàn)場繪制白紙圖。

•工程測量放樣。

1．1市政工程測繪的目的和特點(diǎn)

市政工程建設(shè)主要以道路、橋梁、排水管線、園區(qū)場站等基礎(chǔ)配套設(shè)施建設(shè)為主。大比例尺帶狀地形圖的測繪是市政工程測量的主要內(nèi)容和重要任務(wù)之一。測繪的主要目的是為規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、工程投資概預(yù)算、土地征用房屋拆遷、綠地利用、環(huán)境和文物保護(hù)等提供詳細(xì)的測量圖紙。所以，市政工程測繪對工程圖紙的要求更高：圖紙比例尺大(一般為：1：500和1：1000)，內(nèi)容豐富，信息含量大。測量環(huán)境復(fù)雜而多變，困難多難度大：要求時(shí)間短、速度快．圖紙質(zhì)量精度高。

1．2 GPS在市政工程測繪應(yīng)用中的幾種作業(yè)方

法在承接到一項(xiàng)測繪工程項(xiàng)目之后，應(yīng)針對測區(qū)所在的地理位置和環(huán)境，合理選擇GPS的作業(yè)方法，會使測繪工作效率達(dá)到事半功倍的效果。

1．2．1利用GPS靜態(tài)定位技術(shù)進(jìn)行首級控制測量， 用動態(tài)GPSRTK進(jìn)行圖根控制加密，采用全站儀進(jìn)行全數(shù)字化野外數(shù)據(jù)采集，成圖軟件電腦繪制電子圖的方法。

工程控制測量，控制網(wǎng)的建立精度要求高，用GPS建立控制網(wǎng)，最精密的方法是靜態(tài)測量。這種方法在測量過程中能及時(shí)獲得定位精度，多臺接收機(jī)同時(shí)進(jìn)行觀測作業(yè)，大大提高了作業(yè)效率，并使后期工作更簡便宜行。需要注意的地方是，根據(jù)GPS的特點(diǎn)，控制點(diǎn)的布控一定要合理，站點(diǎn)四周應(yīng)開闊，無大面積GPS信號反射物(大面積水域，無線電發(fā)射塔等)，以防止數(shù)據(jù)鏈的丟失及多路徑效應(yīng)產(chǎn)生。影響觀測成果精度。

l.2.2利用GPS RTK直接進(jìn)行全野外數(shù)據(jù)采集．內(nèi)業(yè)用數(shù)字化成圖軟件繪制電子圖的方法。

實(shí)時(shí)動態(tài)GPS RTK技術(shù)，電子手薄的應(yīng)用，不僅滿足了動態(tài)、快速、高精度定位需要，而且是野外數(shù)據(jù)采集更加輕便靈活，數(shù)據(jù)記錄和存儲數(shù)據(jù)便捷有效。只要能接受到衛(wèi)星信號的地方．GPS RTK就無所不能。利用GPS RTK直接進(jìn)行全野外數(shù)據(jù)采集其特點(diǎn)是：1)無需進(jìn)行各級控制點(diǎn)和圖根點(diǎn)的加密，僅僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)點(diǎn)通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，便可高精度、快速測定地物點(diǎn)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，通過編碼還可以記錄其屬性數(shù)據(jù)。2)操作簡單、快捷方便效率高。在基準(zhǔn)站設(shè)置完成開通后，整個(gè)系統(tǒng)只需一人持流動站接收機(jī)作業(yè)，另一人現(xiàn)場繪制草圖和記錄即可完成作業(yè)。另外，也可以利用同一基準(zhǔn)站，同時(shí)設(shè)囂幾個(gè)流動站同時(shí)工作。這種測量方法比較適應(yīng)于測區(qū)較為空曠開闊，地勢較為平坦的區(qū)域。影響GPS信號傳播和接收的因素少。

1．2.3利用GPS RTK放樣功能，配合圖板，現(xiàn)場繪制不同比例尺白紙圖。

這種方法僅適用于地面構(gòu)筑物比較簡單，測量范圍較小的小型市政工程測繪。這種方法和用經(jīng)緯儀配合小平板測圖的道理一樣。其具體做法是：外業(yè)時(shí)安置并設(shè)置好基準(zhǔn)站和流動站，將規(guī)劃坐標(biāo)通過RTK電子手薄編輯輸入到所建文件目錄中，開始測量時(shí)，用線放樣功能輸入測段起止點(diǎn)號，此時(shí)，電子手薄上會顯示所測量的地物點(diǎn)是在放樣起止點(diǎn)的連線上、還是在連線的左邊或右邊，以及該點(diǎn)到起點(diǎn)的距離及到起止點(diǎn)連線的垂距信息。利用RTK放樣功能測量出的這些信息，現(xiàn)場及時(shí)提供給繪圖員，繪圖員就可以依據(jù)所需比例尺現(xiàn)場繪制成圖。這種方法僅需兩人就可完成作業(yè)，成圖快效率高。

1．3 GPS RTK在測量作業(yè)中遇到的具體問題和解決辦法

任何一種先進(jìn)的儀器設(shè)備都有其弊端，GPS RTK也不例外。其主要缺點(diǎn)是對測量環(huán)境要求苛刻。由于影響GPS信號傳播和接收的因素較多．實(shí)地測繪時(shí)又不能像控制布網(wǎng)一樣．可以對控制點(diǎn)周邊環(huán)境進(jìn)行選擇，所以。用GPS RTK進(jìn)行碎步點(diǎn)采集時(shí)，很難暢快淋漓的發(fā)揮其作用。另外，多路徑效應(yīng)是GPS最難消除的誤差之一。消弱它的唯一辦法是選用較好的天線設(shè)備，仔細(xì)選擇測站，遠(yuǎn)離反射物和干涉源。下面就GPS RTK測量中遇到的具體問題和解決辦法加以探討。

1.3.1測繪地物點(diǎn)處無接收信號時(shí)的測量方法

GPS RTK在測量中經(jīng)常會遇到這樣的情況：測量地物時(shí)，流動站手持桿置于所測地物點(diǎn)上．RTK難以初始化，接收機(jī)接受不到信號或信號很弱．無法直接測量出其坐標(biāo)位置。若等待接受信號。會耗時(shí)較多并影響作業(yè)效率。遇到這種情況，我們總結(jié)出了幾種方法可以有效的測算出其平面坐標(biāo)。

1.3．1．1平移法(或稱借距法)

主要是針對矩形地物和線性地物。如樓房、圍墻等。以圍墻為例，要測出圍墻的位置．沿直圍墻兩端并垂直圍墻分別向同側(cè)平移出一段距離L，用RTK測出平移后兩端點(diǎn)的平面坐標(biāo)，繪出草圖、做好標(biāo)注即可。內(nèi)業(yè)制圖時(shí)，再依據(jù)草圖平移回L米恢復(fù)原位，就可繪出該圍墻。

1．3．1．2延伸法

主要是針對點(diǎn)狀地物。要測出地物點(diǎn)A點(diǎn)的坐標(biāo)，任選一點(diǎn)A1，量出A、A1兩點(diǎn)之間的距離L，并在A、Al的延長線上定出一點(diǎn)A2，然后．可用RTK測量出A1、A2兩點(diǎn)的坐標(biāo)。有了A1、A2兩點(diǎn)的坐標(biāo)和A、A1兩點(diǎn)之間的距離L(A、A1、A2三點(diǎn)在一條直線上 ，就可獲得A點(diǎn)的坐標(biāo)。

這兩種方法都是將被測地物點(diǎn)借出一距離，在GPS RTK能夠接收到信號的地方，觀測其點(diǎn)位坐標(biāo)，然后通過恢復(fù)和計(jì)算獲得待定點(diǎn)坐標(biāo)的方法。

1.3.2測繪地物點(diǎn)不能到達(dá)時(shí)的測量方法

作業(yè)者無法到達(dá)要測量的地物點(diǎn)上，或者無法在所測地物點(diǎn)放置RTK接收機(jī)。如淹沒在水中的電線桿或煙囪等。遇到這類問題，采用交會法測量其坐標(biāo)位置非常容易。其做法是：用RTK分別在兩個(gè)對準(zhǔn)地物點(diǎn)方向連線上各采集兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，每兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)連線交于地物點(diǎn)，有了這四個(gè)坐標(biāo)就可獲得地物點(diǎn)的坐標(biāo)，繪出其平面位置。

2．結(jié)論

隨著GPS系統(tǒng)的改進(jìn)，硬件和軟件的完善，技術(shù)的成熟，GPS已被測繪界廣泛接受。特別是RTK技術(shù)在市政工程測繪應(yīng)用中，正在發(fā)揮著巨大作用。在實(shí)際操作運(yùn)用中．除了精度高、速度快、操作簡單外，還有以下優(yōu)點(diǎn)：

2．1可以實(shí)現(xiàn)控制測量、碎步測量、工程測量放樣等測繪工作一步到位。

2．2可以實(shí)時(shí)提供檢驗(yàn)成果資料，無需數(shù)據(jù)后處理。

2．3擁有不通視條件下遠(yuǎn)距離傳遞三維坐標(biāo)的優(yōu)勢．測量誤差不累積。

篇4

引言

隨著全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)的快速發(fā)展，RTK（Real Time Kinematic）測量技術(shù)也日益成熟，RTK測量技術(shù)逐步在測繪中得到應(yīng)用。RTK測量技術(shù)因其精度高、實(shí)時(shí)性和高效性，使得其在城市測繪中的應(yīng)用越來越廣。實(shí)時(shí)動態(tài)測量技術(shù)，這是一種新的常用的GPS測量方法，是以載波相位觀測量為根據(jù)地實(shí)時(shí)差分GPS測量技術(shù)，以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級的精度，而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級定位精度的測量方法，是GPS技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)新的突破，具有定點(diǎn)速度快，誤差不積累，節(jié)省人力，作業(yè)效率高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工程測量，地形測圖以及圖根控制等測繪領(lǐng)域。雖然RTK定位的測量精度可達(dá)厘米級，并且置信度可以達(dá)到99.9%，但RTK畢竟與靜態(tài)測量或快速靜態(tài)測量不同，RTK需要通過初始化過程在野外實(shí)時(shí)計(jì)算出整周未知數(shù)。由于初始化過程中存在各種誤差，例如數(shù)據(jù)鏈傳輸過程中外界環(huán)境電磁波影響產(chǎn)生的誤差甚至錯(cuò)誤，實(shí)際觀測中有可能會導(dǎo)致整周未知數(shù)雖然求解出來了，但求解答結(jié)果不可靠或不正確，因此，和GPS靜態(tài)測量相比，RTK測量更容易出錯(cuò)，必須通過對RTK測量成果進(jìn)行質(zhì)量控制，才能確保觀測到成果精確可靠。

1. GPS動態(tài)測量技術(shù)的工作原理

GPS動態(tài)測量技術(shù)（RTK）的基本工作原理可分為兩部分闡述。

1.1實(shí)時(shí)載波相位差分

眾所周知，我們在進(jìn)行GPS定位時(shí)，會受到各種各樣的因素的影響，為了得到更精確的數(shù)據(jù)消除誤差源，必須將兩臺以上的GPS接收機(jī)同步工作，GPS靜態(tài)測量是將各個(gè)接收機(jī)獨(dú)立工作觀測，并使用處理軟件進(jìn)行差分解算。在RTK測量單方面來說，仍然是差分解算，但這是實(shí)時(shí)的差分計(jì)算。所以說，兩臺接收機(jī)（一臺流動站，一臺基準(zhǔn)站）都在觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)，同時(shí)，基準(zhǔn)站也通過接收機(jī)發(fā)射電臺，把所接收到的載波相位信號或載波相位差分改正信號發(fā)射出去；那么，流動站同時(shí)接收衛(wèi)星信號和電臺接收機(jī)準(zhǔn)站的電臺信號；在這兩信號的基礎(chǔ)上，流動站的固化軟件便可以實(shí)現(xiàn)差分計(jì)算，從而可以精確地定出基準(zhǔn)站與流動站的空間相對位置關(guān)系。

1.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

空間相對位置關(guān)系不是我們要的最終值，因此還有一步工作就是把空間相對位置關(guān)系納入我們需要的坐標(biāo)系中。GPS直接反映的是WGS-84坐標(biāo)，而我們平時(shí)用的則是北京54坐標(biāo)系或西安80坐標(biāo)系，所以要通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換把GPS的觀測成果變成我們需要的坐標(biāo)。這個(gè)工作有多種模型可以實(shí)現(xiàn)，我們的軟件采用的是平面與高程分開轉(zhuǎn)換，平面坐標(biāo)變轉(zhuǎn)換采用先將GPS測得成果投影成平面坐標(biāo)，在用已知控制點(diǎn)計(jì)算二維相似變換的四參數(shù)，高程則采用平面擬合或二次曲面擬合模型，利用已知水準(zhǔn)點(diǎn)計(jì)算出該測區(qū)的待測點(diǎn)的高程異常，從而求出他們的高程。

2. RTK 測量技術(shù)的優(yōu)越性

GPS 動態(tài)定位技術(shù)（RTK）是否能順利進(jìn)行測量作業(yè)，其關(guān)鍵因素是無線電數(shù)據(jù)鏈電臺的本身性能、環(huán)境無線電的干擾情況、設(shè)備的架設(shè)、參考站的選址、發(fā)射天線的類型等等有著直接的關(guān)系。用GPS動態(tài)定位技術(shù)在測量方面的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)。

2.1 定位id精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，無誤差積累。跟全站儀等儀器不通，全站儀在經(jīng)多次搬站后，會存在誤差累積的狀況，搬的次數(shù)越多，累積誤差就越大，而RTK就沒有，只要工作條件滿足RTK的基本要求，且在作業(yè)半徑范圍內(nèi)，RTK的精度不會發(fā)生變化，平面和高程的精度都能達(dá)到厘米級。

2.2 作業(yè)高效、方便快捷。在一般作業(yè)的地形形勢下，RTK作業(yè)半徑為10KM左右，大大的減少了設(shè)點(diǎn)需求和測量儀器的搬遷次數(shù)，且操作人員少，只需一人，坐標(biāo)生成速度快，勞動強(qiáng)度低，成本低，效率高。

2.3 操作簡單，容易方便，處理數(shù)據(jù)能力強(qiáng)。只需進(jìn)行簡單的參數(shù)設(shè)置，移動站便可邊走邊測得坐標(biāo)或進(jìn)行工程放樣。數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)換、輸入、輸出和儲存能力強(qiáng)，并能方便、迅速地與全站儀、計(jì)算機(jī)等進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

2.4不受傳統(tǒng)測量通視條件的限制，RTK技術(shù)對兩點(diǎn)間的光學(xué)通視沒有要求，只要求滿足對天基本通視和電磁波通視，所以，跟傳統(tǒng)的測量比，RTK技術(shù)所受的外界條件的影響和限制相對來說要小很多，傳統(tǒng)測量因地形復(fù)雜、地物障礙等因素不能正常通視地區(qū)，對RTK來說，只要能滿足其基本工作條件，它都能進(jìn)行作業(yè)。

2.5自動化、集成化程度高，測繪功能強(qiáng)大。RTK能使用各種測繪的內(nèi)、外作業(yè)，流動站利用軟件控制系統(tǒng)，不用人工去操作就可自動實(shí)現(xiàn)多種測繪功能，大大減少了輔助測量工作，降低人為誤差，確保作業(yè)精度。

3. RTK測量技術(shù)存在的不足

RTK測量技術(shù)目前已經(jīng)成為測量界最常用的工具。但是它并不是能勝任所有的測量工作，它也有很多的局限性，影響GPS動態(tài)測量技術(shù)主要有如下幾個(gè)方面：

3.1 高程異常問題

RTK作業(yè)模式對高程的轉(zhuǎn)換要求必須精確。但是我國現(xiàn)有的高程異常圖存在誤差，尤其是在山區(qū)，誤差更大，甚至在有些地區(qū)還沒有。這就加大了GPS大地高程轉(zhuǎn)換至海拔高程工作的困難，精度也變得不均勻。

3.2 數(shù)據(jù)鏈傳輸過程中的干擾

數(shù)據(jù)鏈傳輸過程中會受到障礙物和高頻信號源的干擾，在山區(qū)和城市樓房密集區(qū)數(shù)據(jù)鏈傳輸信號常會受到限制，使得信號在傳輸過程中大大衰減，嚴(yán)重影響到作業(yè)的半徑和作業(yè)的精度。

3.3多路徑效應(yīng)的問題

多路徑效應(yīng)是RTK定位測量誤差中最嚴(yán)重的一種誤差，在一般的情況下，多路徑誤差可達(dá)在1～5cm，而且多路徑誤差的大小會發(fā)生周期變化，一般以5～20min為周期。同時(shí)多路徑效應(yīng)的問題也是GPS靜態(tài)技術(shù)所面臨的問題。

3.4檢測環(huán)境的影響

在中午電離層的干擾大，共用衛(wèi)星數(shù)較少，GPS常會出現(xiàn)連接不到所需衛(wèi)星的情況，故導(dǎo)致長時(shí)間不能初始化，有時(shí)還會直接導(dǎo)致不能進(jìn)行初始化，進(jìn)而不能進(jìn)行動態(tài)測量。另外，RTK信號還受其他干擾源的影響，如電視臺、反射物、無線電發(fā)射站、微波站、高壓線等。

3.5受衛(wèi)星狀況限制

在沒有足夠的衛(wèi)星數(shù)的情況下，會影響RTK的初始化完成，在城市高樓密布區(qū)、高山峽谷的深處、密集森林區(qū)衛(wèi)星信號會長時(shí)間被遮擋，嚴(yán)重影響到一天在中可作業(yè)時(shí)間，且還會導(dǎo)致失鎖現(xiàn)象。RTK測量還與數(shù)據(jù)鏈的性能及衛(wèi)星的分布有關(guān)，并且測量的結(jié)果為獨(dú)立觀測值，缺乏兼容性和檢驗(yàn)。

3.6初始化的時(shí)間

初始化是RTK系統(tǒng)能不能進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確定位的最關(guān)鍵一步，在林區(qū)、山區(qū)及城市樓房密集區(qū)等地作業(yè)時(shí)，會有較多的GPS衛(wèi)星信號被阻擋，故易引起衛(wèi)星失鎖參考站的數(shù)據(jù)信號發(fā)生中斷，初始化的時(shí)間較長，有時(shí)還需要重新初始化，使得測量的精度和效率降低。

3.7電臺電量不足問題

RTK測量的精度和穩(wěn)定性都不如及全站儀，特別是穩(wěn)定性，這主要是因?yàn)镽TK比較容易受數(shù)據(jù)鏈傳輸狀況、衛(wèi)星狀況、天氣狀況影響的原因。在不同的RTK作業(yè)系統(tǒng)中，所測量的精度和穩(wěn)定性也有較大的差別。

篇5

1 引言

GPS它的含義是：利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測時(shí)和測距，以構(gòu)成全球定位系統(tǒng)。GPS具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性的精密三維導(dǎo)航與定位功能，而且具有良好的抗干擾性和保密性。因此，GPS技術(shù)在大地測量、工程測量、航空攝影測量、海洋測量、城市測量等測繪領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

2 技術(shù)設(shè)計(jì)的一般原則

建立城市或其它局部性GPS控制網(wǎng)是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作，而技術(shù)設(shè)計(jì)則是建立GPS網(wǎng)的第一步，是保證GPS網(wǎng)能夠滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要，并保證GPS成果質(zhì)量可靠的關(guān)鍵性工作。因此，必須科學(xué)地、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刈骱眠@一工作。GPS網(wǎng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的一般原則包括以下幾個(gè)方面。2.1 充分考慮建立GPS控制網(wǎng)的應(yīng)用范圍

對于工程建設(shè)的GPS網(wǎng)，應(yīng)該既考慮勘測設(shè)計(jì)階段的需要，又要考慮施工放樣等階段的需要。對于城市GPS控制，既要考慮近期建設(shè)和規(guī)劃的需要；又要考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的需要；還可以根據(jù)具體情況擴(kuò)展GPS控制網(wǎng)的功能，充分發(fā)揮GPS網(wǎng)和測繪工作在城市建設(shè)中的作用。2.2 采用分級布網(wǎng)的方案

適當(dāng)?shù)胤旨壊荚O(shè)GPS網(wǎng)，有利于根據(jù)測區(qū)的近期需要和遠(yuǎn)期發(fā)展分階段布設(shè)，而且可以使全網(wǎng)的結(jié)構(gòu)呈長短邊相結(jié)合的形式。與全網(wǎng)均由短邊構(gòu)成的全面網(wǎng)相比，可以減少網(wǎng)的邊緣處誤差的積累，也便于GPS網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理和成果檢核分階段進(jìn)行。分級布網(wǎng)是建立常規(guī)測量控制網(wǎng)的基本方法，因?yàn)镚PS測量有許多優(yōu)越性，所以并不要求GPS網(wǎng)按常規(guī)控制網(wǎng)分很多等級布設(shè)。例如，大城市的GPS控制網(wǎng)可以為三級：首級網(wǎng)中相鄰點(diǎn)的平均距離大于5km；次級網(wǎng)中相鄰點(diǎn)平均距離為1~5km；三級網(wǎng)相鄰點(diǎn)平均距離可小于1km，且可采用GPS與全站儀相結(jié)合的方法布設(shè)。對于小城市，分兩級布設(shè)GPS網(wǎng)即可。

2.3 GPS測量的精度標(biāo)準(zhǔn)

GPS測量的精度標(biāo)準(zhǔn)通常用網(wǎng)中相鄰點(diǎn)之間的距離中誤差表示，其形式為：

式中：σ――距離中誤差（mm）；

a――固定誤差（mm）；

b――比例誤差系數(shù)（ppm）；d――相鄰點(diǎn)的距離（km）。

2001年實(shí)施的“全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范”將GPS的測量精度分為AA~E六級（見表1）。其中AA、A、B三級是國家GPS控制網(wǎng)，C級主要用于大、中城市及工程測量的基本控制網(wǎng)，D、E級主要用于中、小城市、城鎮(zhèn)及測圖、勘測、建筑施工等控制測量。

在GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)測區(qū)大小，GPS網(wǎng)的用途，來設(shè)計(jì)網(wǎng)的等級和精度標(biāo)準(zhǔn)。2.4 坐標(biāo)系統(tǒng)與起算數(shù)據(jù)

GPS測量得到的是GPS基線向量，是屬于WGS84坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)差，而我們需要得到的是屬于國家坐標(biāo)系或地方獨(dú)立坐標(biāo)系的坐標(biāo)。為此，在GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)中，必須說明GPS網(wǎng)的成果所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)和起算數(shù)據(jù)，也就是說明GPS網(wǎng)所采用的基準(zhǔn)。

GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)與常規(guī)控制網(wǎng)的基準(zhǔn)類似，包括位置基準(zhǔn)、方位基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)。

當(dāng)測區(qū)有舊的地面控制點(diǎn)成果時(shí)，應(yīng)既考慮充分利用舊資料，又要使新建的高精度GPS控制網(wǎng)不受舊資料精度較低的影響。為此，應(yīng)將新的GPS網(wǎng)與舊控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測，聯(lián)測點(diǎn)一般不應(yīng)少于2個(gè)。

GPS網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)盡量與測區(qū)過去采用的坐標(biāo)系統(tǒng)一致，如果采用的是地方獨(dú)立坐標(biāo)系，一般應(yīng)該了解以下幾個(gè)參數(shù)：

a.所采用的參考橢球體，一般是以國家坐標(biāo)系的參考橢球?yàn)榛A(chǔ)；

b.坐標(biāo)系的中央子午線的精度值；

c.縱、橫坐標(biāo)的加常數(shù)；

d.坐標(biāo)系的投影面高程及測區(qū)平均高程異常值；

e.起算點(diǎn)的坐標(biāo)。

GPS網(wǎng)的位置基準(zhǔn)，通常都是由給定的起算點(diǎn)坐標(biāo)確定。方位基準(zhǔn)可以通過給定起算方位角值確定，也可以由GPS基線向量的方位作為方位基準(zhǔn)，尺度基準(zhǔn)可以由地面的電磁波測距邊確定，或由兩個(gè)以上的起算點(diǎn)之間的距離確定，也可以由GPS基線向量的距離確定。2.5 GPS點(diǎn)的高程

為了得到GPS點(diǎn)的正常高，應(yīng)使一定數(shù)量的GPS點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)重合，或者對部分GPS點(diǎn)聯(lián)測水準(zhǔn)。為了便于進(jìn)行水準(zhǔn)聯(lián)測，且便于進(jìn)行GPS觀測，提高GPS作業(yè)效率，GPS點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)在交通方便的地方。

3 GPS控制網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)

網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)主要是根據(jù)網(wǎng)的用途和用戶要求，側(cè)重考慮如何保證和檢核GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量；同時(shí)還要考慮接收機(jī)類型、數(shù)量和經(jīng)費(fèi)、時(shí)間、人力及后勤保障條件等因素，以期在滿足要求的前提條件下，取得最佳的效益。3.1 設(shè)計(jì)的一般原則

（1）GPS網(wǎng)一般應(yīng)采用由獨(dú)立觀測邊構(gòu)成的閉合圖形。例如三角形、多邊形或附和線路，以構(gòu)成檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。

（2）GPS網(wǎng)點(diǎn)盡量與原有的地面控制網(wǎng)點(diǎn)相重合。重合點(diǎn)數(shù)應(yīng)多于3個(gè)，以便可靠地確定GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。

（3）GPS網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)考慮與水準(zhǔn)點(diǎn)相重合，而非重合點(diǎn)一般應(yīng)根據(jù)要求以水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行聯(lián)測。

（4）為便于觀測和水準(zhǔn)聯(lián)測，GPS網(wǎng)點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)在視野開闊和交通方便的地方。

（5）為了便于用常規(guī)方法聯(lián)測或擴(kuò)展，C、D、E級控制網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)有1~2個(gè)方向通視。3.2 GPS網(wǎng)的基本形式

根據(jù)GPS測量的不同用途，GPS網(wǎng)的幾何圖形結(jié)構(gòu)，有以下三種形式。

（1）三角形網(wǎng)

三角網(wǎng)三角形邊是由非同步觀測的獨(dú)立邊所組成。這種網(wǎng)的幾何圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng)，具有良好的自檢能力，能有效地發(fā)現(xiàn)觀測成果的粗差，確保網(wǎng)的可靠性。經(jīng)平差后網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間基線向量的精度分布均勻。

這種網(wǎng)的主要缺點(diǎn)是觀測工作量較大，尤其當(dāng)接收機(jī)的數(shù)量較少時(shí)，將使觀測工作的時(shí)間大為延長。因此，通常只有當(dāng)網(wǎng)的可靠性和精度要求較高時(shí)，才單獨(dú)采用這種圖形結(jié)構(gòu)的網(wǎng)。

（2）環(huán)形網(wǎng)

由若干個(gè)含有多條獨(dú)立觀測邊的閉合環(huán)所組成的網(wǎng)，稱為環(huán)形網(wǎng)。這種網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較三角網(wǎng)差，其優(yōu)點(diǎn)是觀測工作量較小，具有較好的自檢性和可靠性。其缺點(diǎn)主要是非直接觀測的基線邊（或稱間接邊）精度較直接觀測邊低，相鄰點(diǎn)間的基線精度分布不均勻。由于環(huán)形網(wǎng)的自檢能力和可靠性與閉合環(huán)中所含基線邊的數(shù)量有關(guān)，所以，一般根據(jù)網(wǎng)的精度要求，規(guī)定閉合環(huán)中包含的基線邊的數(shù)量。表2是相應(yīng)于表1所列精度要求所提出的規(guī)定。

類級 A B C

閉合環(huán)中的邊數(shù) ≤8 ≤10 ≤12

表2 閉合環(huán)基線邊數(shù)的限值

三角網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng)是大地測量和精密工程測量普遍采用的兩種基本圖形。通常，根據(jù)實(shí)際情況往往采用上述兩種圖形的混合網(wǎng)形。

（3）附和線路和星形網(wǎng)

在GPS高級網(wǎng)中需進(jìn)一步加密控制點(diǎn)時(shí)，可采用附和線路。為保證可靠性和精度，附和線路所包含的邊數(shù)也不能超過一定限制。

星形網(wǎng)的幾何圖形，圖形簡單，直接觀測邊之間不構(gòu)成任何閉合圖形，所以檢驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)粗差的能力差。這種圖形的主要優(yōu)點(diǎn)是觀測中只需要兩臺GPS接收機(jī)，作業(yè)簡單。它廣泛地應(yīng)用于工程測量、邊界測量、地籍測量和碎部測量等方面，定位中采用快速定位的作業(yè)模式。

4 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的測量方法正被日益發(fā)展的GPS技術(shù)所取代，控制網(wǎng)的布設(shè)方法越來越靈活、簡單?？刂凭W(wǎng)布設(shè)方法應(yīng)根據(jù)網(wǎng)的不同用途選擇采用，同時(shí)還要考慮接收機(jī)類型、數(shù)量和經(jīng)費(fèi)、時(shí)間等，這樣才能揚(yáng)長避短，取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：[1]李延興.GPS技術(shù)研究新進(jìn)展.天津:天津科學(xué)技術(shù)出版社,1996.

[2]張鳳舉,王寶山.“GPS”定位技術(shù).北京:北京煤炭工業(yè)出版社,1997

[3]袁安存.全球定位系統(tǒng)(GPS)原理與應(yīng)用.大連:大連海事大學(xué)出版社,1999.

[4]孔祥元.控制測量學(xué)(上下冊).武漢:武漢 測繪 科技大學(xué)出版社,1998.8

篇6

【關(guān)鍵詞】

GPS技術(shù)；測繪工程；應(yīng)用初探；定位系統(tǒng)

進(jìn)入21世紀(jì)之后，我國的GPS技術(shù)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，并且在社會各行各業(yè)中也得到了廣泛的推廣與應(yīng)用，極大的促進(jìn)了我國社會生產(chǎn)的進(jìn)步與發(fā)展。尤其是在測繪工程領(lǐng)域，GPS技術(shù)極大的提高了測繪技術(shù)的精準(zhǔn)度，并且在地籍和房地產(chǎn)等工程測繪中發(fā)揮了巨大的作用，進(jìn)一步推動了我國測繪工程發(fā)展的進(jìn)程。

一、GPS技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

GPS又稱全球定位系統(tǒng)，是最新型的定位技術(shù)，主要包括空間、地面與用戶設(shè)備三部分，分別是GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)與GPS信號接收器。此外，GPS技術(shù)還擁有先進(jìn)的測繪技術(shù)，準(zhǔn)確性高、速度極快、適應(yīng)性強(qiáng)、功能齊全，并且與計(jì)算機(jī)科學(xué)相輔相成，極大的提高了測繪效率。可以說，GPS技術(shù)的定位功能與測量功能是其在測繪工程中得以推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)條件。近幾年來，我國的GPS技術(shù)的日趨成熟，并在測繪工程中得到了普遍的推廣與應(yīng)用。比如在市政道路工程、城市規(guī)劃中、地籍管理、房地產(chǎn)工程等測繪工程中都已離不開GPS技術(shù)。而且，GPS技術(shù)高精度日益發(fā)展，將逐步取代全站儀的放樣，從而通過實(shí)時(shí)測量進(jìn)一步避免了由于數(shù)據(jù)滯后帶來無法準(zhǔn)確定位的結(jié)果，提高了測繪工程的質(zhì)量，有利于我國工程建設(shè)事業(yè)的健康快速發(fā)展。

二、GPS技術(shù)在測繪工程的具體應(yīng)用

1、大地控制網(wǎng)點(diǎn)。

大地控制網(wǎng)又稱“大地網(wǎng)”，是高程控制網(wǎng)與水平控制網(wǎng)的總稱，通過導(dǎo)線測量、三角測量與高程測量、天文測量、重力測量的配合推算出大地控制網(wǎng)點(diǎn)的坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)平面位置的基本控制。其次，再通過高程控制網(wǎng)與重力測量、天文測量相結(jié)合，進(jìn)一步推算出水準(zhǔn)點(diǎn)的高程，作為高程控制的基本依據(jù)?？梢哉f大地控制網(wǎng)點(diǎn)測定工作測繪工程的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，是其他測量工作進(jìn)行的前提條件。

2、地質(zhì)測量方面。

地質(zhì)測量在測繪工程中也起著至關(guān)重要的作用，其測量結(jié)果的質(zhì)量直接決定著工程的成敗。而在地形測量中最為復(fù)雜的就是水下地形測繪，傳統(tǒng)的測量儀器是境外測距儀、經(jīng)緯儀等，使用極其復(fù)雜，很容易受到自然環(huán)境的限制。而GPS技術(shù)采用光學(xué)定位、地面無線電定位、雙頻數(shù)字測深儀等先進(jìn)的技術(shù)與測量儀器，不僅擺脫了自然環(huán)境的約束，還提高了地質(zhì)測量的精準(zhǔn)度。

3、野外觀測方面。

GPS技術(shù)在野外觀測方面也發(fā)揮著獨(dú)特的作用，主要體現(xiàn)在選點(diǎn)和觀測兩個(gè)方面。首先，GPS技術(shù)在選點(diǎn)過程中不僅可以兼顧前期的測量布控，還可以對后續(xù)測量進(jìn)行精密的準(zhǔn)備，此外避免了多路徑效應(yīng)的產(chǎn)生和干擾信號現(xiàn)象的出現(xiàn)。其次，GPS技術(shù)在觀測過程中，可以在不同的觀測時(shí)段對衛(wèi)星、天氣及實(shí)時(shí)經(jīng)緯度進(jìn)行詳細(xì)的記錄，從而為測繪工程提供更為精確的數(shù)據(jù)。

4、數(shù)據(jù)處理方面。

數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)在測繪工程中至關(guān)重要，并且對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、全面性、實(shí)時(shí)性有著極高的要求。GPS技術(shù)在數(shù)據(jù)處理方面主要分為觀測數(shù)據(jù)處理與測量數(shù)據(jù)處理兩個(gè)方面。首先GPS技術(shù)對原始觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯與整理，并為計(jì)算分析提供可靠的參考數(shù)據(jù)。其次，GPS技術(shù)對預(yù)處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測數(shù)據(jù)平差計(jì)算，從而為測繪工程相關(guān)數(shù)據(jù)的形成提供參考數(shù)據(jù)。

三、GPS技術(shù)在測繪工程應(yīng)用過程中存在的問題與解決措施

雖然GPS技術(shù)在測繪工程中有著巨大的應(yīng)用優(yōu)勢，但是也存在一定的局限，尤其是我國GPS技術(shù)還有很大的提升空間。為此，下文將對GPS技術(shù)在測繪工程應(yīng)用中存在的具體問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，并針對這些問題提出有效的解決措施。

1、提高工作人員素質(zhì)。

GPS技術(shù)作為新時(shí)代的高科技，其正常運(yùn)行離不開高素質(zhì)的工作人員。然而我國大部分測繪工程工作人員對GPS技術(shù)的掌握不到位，尤其是資深的技術(shù)專家由于年齡問題對GPS技術(shù)更是所知甚少，這不僅不利于測繪工程技術(shù)的傳承與發(fā)展，也不利于GPS技術(shù)在測繪工程中的進(jìn)一步推廣與應(yīng)用。因此，我國應(yīng)該建立健全測繪工程人員的培訓(xùn)體系，提高其基礎(chǔ)工作技能。其次，我國要加大對測繪專家關(guān)于GPS技術(shù)知識的普及力度，進(jìn)一步推廣GPS技術(shù)在測繪工程中的創(chuàng)新與發(fā)展，從而推動我國工程建筑領(lǐng)域的健康快速發(fā)展。

2、提高我國GPS技術(shù)。

目前，我國的GPS技術(shù)還存在很大的提升空間。比如在野外觀測應(yīng)用中，由于點(diǎn)面與大積水面的距離不好把握，常常出現(xiàn)多路徑效應(yīng)，此外，當(dāng)選點(diǎn)高度達(dá)不到15度以上時(shí)可能會因?yàn)檎系K物影響信號的接收與傳遞。而且，在野外觀測時(shí)，由于GPS技術(shù)在選點(diǎn)過程中對前后測量布控處理不當(dāng)，往往造成觀測數(shù)據(jù)的不精確，嚴(yán)重的影響了測量結(jié)果。所以，我國應(yīng)該積極地借鑒國外先進(jìn)的GPS技術(shù)，并結(jié)合我國測繪工程發(fā)展的情況不斷地發(fā)展創(chuàng)新，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國測繪工程領(lǐng)域的發(fā)展。

3、完善測繪工程模式。

目前我國測繪工程的流程還不夠完善，比如數(shù)據(jù)傳遞不及時(shí)，推算方式的滯后造成測量結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重的偏差。因此我國還應(yīng)該進(jìn)一步完善測繪工程模式，建立健全數(shù)據(jù)模型，通過完善測繪工程的程序進(jìn)一步充分利用GPS技術(shù)，充分發(fā)揮其精確度較高、時(shí)效性較強(qiáng)的優(yōu)勢，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國測繪工程質(zhì)量的提高。

四、總結(jié)

綜上所述，近年來隨著GPS技術(shù)在我國測繪工程中的推廣與應(yīng)用，我國的測繪工作效率與質(zhì)量得到了極大地提升。但是不能否認(rèn)，GPS技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用依然存在嚴(yán)重的問題，有待進(jìn)一步解決。因此，我國應(yīng)該積極地借鑒國外先進(jìn)的GPS技術(shù)，并且不斷地完善測繪模式與流程，提高測繪工作人員的綜合素質(zhì)，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國地質(zhì)測繪工作與工程建設(shè)事業(yè)的健康快速發(fā)展。

作者：劉偉 單位：遼寧省第三地質(zhì)大隊(duì)

參考文獻(xiàn)

[1]付敏.淺析GPS測繪新技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目中的運(yùn)用《.價(jià)值工程》,2014年18期.

篇7

【分類號】：TP317

引言：

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國企業(yè)也隨之發(fā)展壯大，而企業(yè)內(nèi)部的車輛也是越來越多，隨之帶來的問題就是車輛多，車輛調(diào)度和使用分配難度大，車輛被盜次數(shù)增加，很多公司都沒有高效的車輛調(diào)度管理系統(tǒng)和安全有效的防盜報(bào)警措施；雖然很多汽車都裝有防盜系統(tǒng)，但僅為簡單聲光報(bào)警，一旦人與車距離過遠(yuǎn)，報(bào)警就失去了作用。因此我們提出了一種可以有效解決以上幾個(gè)問題的一種系統(tǒng)，此系統(tǒng)運(yùn)用當(dāng)今的GSM/GPRS移動通信網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒介，GSM短信報(bào)警與傳統(tǒng)報(bào)警相比，具有報(bào)警距離不限，實(shí)時(shí)性高等優(yōu)點(diǎn)，GPRS數(shù)據(jù)傳輸量大，費(fèi)用相對低廉，可以節(jié)省運(yùn)營成本，因此使用GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸車輛的GPS坐標(biāo)，一旦系統(tǒng)判斷車輛被盜，還會啟動攝像頭模塊將偷盜者的照片以彩信方式發(fā)到監(jiān)控中心，為警方破案提供有力證據(jù)，同時(shí)車輛啟動采用先進(jìn)的指紋識別系統(tǒng)和矩陣密碼系統(tǒng)，進(jìn)一步提高車輛安全性，如今酒后駕車司機(jī)越來越多，給司機(jī)本人和公司運(yùn)營帶來很大風(fēng)險(xiǎn)，因此將此系統(tǒng)運(yùn)用到車輛的監(jiān)控防盜以及車輛調(diào)度管理中將是一個(gè)非常好的選擇。

1 系統(tǒng)主要構(gòu)成及工作原理

1.1 系統(tǒng)主要組成部分

1.1.1 監(jiān)控機(jī)

為防止一臺電腦發(fā)生死機(jī)，監(jiān)控機(jī)由2臺電腦組成，監(jiān)控機(jī)主要作用是將用戶的各種命令轉(zhuǎn)換成指令并發(fā)送給車載終端系統(tǒng)，并將終端系統(tǒng)的反饋指令轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)顯示給用戶，同時(shí)實(shí)時(shí)顯示接收的各種數(shù)據(jù)。

1.1.2車載終端 車載終端主要由以下幾個(gè)部分組成

1）C8051F410單片機(jī)，它是本系統(tǒng)的核心處理器，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的功能控制和數(shù)據(jù)處理。

2）GSM/GPRS模塊PT100，此模塊內(nèi)置TCP/IP協(xié)議和MMC（彩信）協(xié)議，主要承擔(dān)短信發(fā)送、GPS坐標(biāo)傳輸、盜車者圖像的上傳等功能。

3）GPS芯片采用瑞士U-BLOX第4代芯片，此款芯片靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)，定位精度高達(dá)2.5m，可以準(zhǔn)確的為系統(tǒng)提供車輛的位置、速度、行駛方向等重要參數(shù)。

4）C1068攝像頭模塊，此模塊拍攝出的照片質(zhì)量高達(dá)300萬像素，模塊將通過SPI接口與單片機(jī)進(jìn)行通信，主要為系統(tǒng)提高盜車者圖像。

5）ZAZ-010指紋模塊，此模塊通過串口與單片機(jī)進(jìn)行通訊，主要完成車主指紋的識別和車輛的安全啟動等功能。

6）K202酒精檢測模塊，此模塊通過SPI接口與單片機(jī)進(jìn)行通訊，主要實(shí)現(xiàn)車主酒精檢測，防止車主酒后駕車。

1.2系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)中霍爾元件一旦檢測到車輛行駛，就會檢查指紋輸入或密碼輸入是否正確，如果正確則啟動GPS模塊，單片機(jī)就會接收GPS芯片傳輸?shù)能囕v坐標(biāo)、速度等數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)處理后，將數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給GSM/GPRS模塊，然后該模塊通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心以實(shí)現(xiàn)對車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且車載顯示屏可以實(shí)時(shí)顯示監(jiān)控機(jī)下發(fā)的各項(xiàng)調(diào)度指令；一旦系統(tǒng)檢查指紋未輸入或者密碼輸入錯(cuò)誤但車輛已經(jīng)在行駛，就會判斷車輛被盜，此時(shí)會立即啟動攝像頭模塊C1068，然后單片機(jī)讀取攝像頭模塊圖像數(shù)據(jù)并把這些數(shù)據(jù)通過GSM/GPRS模塊以彩信方式發(fā)送給監(jiān)控中心，同時(shí)實(shí)時(shí)傳遞被盜車輛的GPS坐標(biāo)信息。如果系統(tǒng)檢測到車主酒后駕車，即使密碼和指紋輸入正確，也會自動閉鎖發(fā)動機(jī)，防止車主酒后駕駛。

2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)電源由充電電池和電源控制器組成，平時(shí)充電電池與汽車電瓶相連，系統(tǒng)由汽車電瓶經(jīng)穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后供電，充電電池處于浮充狀態(tài)，一旦汽車電瓶線被盜車者剪斷，則由電池供電，因此盜車者即使剪斷電瓶上的電源線系統(tǒng)依然可以正常工作。

3 系統(tǒng)軟件部分

軟件設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)與GSM/GPRS模塊、指紋模塊、GPS模塊、攝像頭模塊、酒精模塊之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，以下將主要介紹GSM/GPRS模塊、GPS模塊、指紋模塊的程序設(shè)計(jì)。

3.1主要程序流程圖

3.2 GSM/GPRS模塊程序設(shè)計(jì)

3.2.1 短信發(fā)送和接收程序設(shè)計(jì)

GSM/GPRS模塊啟動后，單片機(jī)發(fā)送AT初始化指令，一旦模塊收到短信指令，則觸發(fā)C8051F410中斷，C8051F410發(fā)送指令讀取短信，然后執(zhí)行相應(yīng)短信指令。

3.2.2 GPRS數(shù)據(jù)發(fā)送程序設(shè)計(jì)

GPRS數(shù)據(jù)發(fā)送只需要發(fā)送AT指令進(jìn)入IP服務(wù)器，然后向GSM/GPRS模塊寫入數(shù)據(jù)內(nèi)容，模塊就會自動發(fā)送。

3.2.3彩信數(shù)據(jù)發(fā)送程序設(shè)計(jì)

彩信發(fā)送程序需要將圖像數(shù)據(jù)每個(gè)字節(jié)拆成2個(gè)字符，然后向GSM/GPRS模塊發(fā)送建立圖片指令，將這些字符數(shù)據(jù)發(fā)送給模塊，然后發(fā)送“傳輸彩信”指令，并確認(rèn)彩信發(fā)送成功。

3.2.4 GPS程序設(shè)計(jì)

GPS程序任務(wù)是從接收的GPS數(shù)據(jù)中提取經(jīng)緯度坐標(biāo)、車輛實(shí)行速度，數(shù)據(jù)格式是NMEA0183。

3.2.5 指紋模塊程序設(shè)計(jì)

指紋錄入模式時(shí)單片機(jī)發(fā)送指紋錄入指令，模塊錄入指紋，存入指紋庫，平時(shí)啟動汽車使用指紋搜索模式，系統(tǒng)將輸入的指紋與指紋庫中指紋比對，比對正確才能啟動汽車。

4 結(jié)束語

本系統(tǒng)通過指紋或密碼輸入來啟動汽車，安全方便靈活，并且內(nèi)置酒精檢測模塊防止車主醉駕；如果汽車被盜，系統(tǒng)會把汽車的GPS坐標(biāo)和盜車者圖像發(fā)送到監(jiān)控中心。系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)傳輸距離不限和抗干擾能力強(qiáng)和可靠性高以及實(shí)時(shí)性強(qiáng)和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

篇8

Abstract: this paper introduces the types of operation, the GPS RTK operational methods and homework radius (work range), and in the villages and small towns construction surveying and mapping in the role. Expounded in engineering construction GRS RTK topographic map surveying and mapping of the planning before the function and compared with traditional methods of the advantages and disadvantages. In planning after the completion of the project adopt specific before the start of construction drawing the function of the red line lofting, until the final completion figure in surveying and mapping in the role.

Keywords: GPS RTK surveying and mapping town planning and construction

中圖分類號：P228.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

1、GPS RTK

RTK （Real Time Kinematic）定位技術(shù)是基于載波相位觀測值的實(shí)時(shí)動態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)地提供測站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級精度。在RTK 作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要采集 GPS 觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。流動站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動狀態(tài)。RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。目前和未來的發(fā)展有可能逐漸被網(wǎng)絡(luò)RTK替代以有的UHF電臺模式。

2、GPRS 網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)

GSM(Global System for Mobile)是一種使用撥號方式連接的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式，具有語音通話和數(shù)據(jù)交換的功能，我們平常用的手機(jī)通話就是GSM的語音通話功能，而手機(jī)短信就是GSM的數(shù)據(jù)交換功能。

GPRS 是通用分組無線業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service）的英文簡稱，是在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)（是在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上疊加的一個(gè)專為高速數(shù)據(jù)通信而設(shè)計(jì)的新的網(wǎng)絡(luò)）。GPRS充分利用了現(xiàn)有移動通信網(wǎng)的設(shè)備，通過在GSM網(wǎng)絡(luò)上增加一些硬件設(shè)備和軟件升級，形成一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)邏輯實(shí)體，手機(jī)通話繼續(xù)使用GSM，而數(shù)據(jù)的傳送便可使用GPRS，由于采用分組的方式傳輸數(shù)據(jù)，理論上最高數(shù)據(jù)速率可達(dá)171．2kbit/s，客戶可以在移動狀態(tài)下，在用手機(jī)通話的同時(shí)使用各種高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：包括高速電子郵件傳遞（帶有圖形等大型文件附件）、網(wǎng)上沖浪、訪問企業(yè)廣域網(wǎng)等業(yè)務(wù)。

WAP是"Wireless Application Protocol"（無線應(yīng)用協(xié)議）的英文縮寫，WAP是無線Internet的標(biāo)準(zhǔn)，由多家大廠商合作開發(fā)，它定義了一個(gè)分層的、可擴(kuò)展的體系結(jié)構(gòu)，為無線Internet提供了全面的解決方案。簡而言之，WAP是一個(gè)移動上網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，就如用PC機(jī)上網(wǎng)的Internet的WEB協(xié)議一樣。

2.1 VRS是虛擬基準(zhǔn)站（Virtual Reference Sta-tions）的英文縮寫，是目前RTK進(jìn)行差分作業(yè)的一種虛擬參考站的技術(shù)，即用戶通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送VRS信息， 單機(jī)即可進(jìn)行RTK作業(yè)。VRS正在改善著 RTK 定位的質(zhì)量和距離，增強(qiáng)RTK的可靠性，并減少OTF初始化的時(shí)間。VRS技 術(shù)，可以在50Km左右時(shí)使RTK定位平面位置精度為1―2cm，并無需設(shè)立自己的基準(zhǔn)站。其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅饾u涵蓋陸地測量、地籍測量、航空攝影測量、GIS、設(shè)備控制、電子和煤氣管道、變形監(jiān)測、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、水上測量、環(huán)境應(yīng)用等諸多領(lǐng)域。

目前我國已建或建成VRS系統(tǒng)的城市：上海、武漢、東莞、天津、北京、成都、重慶、昆明、深圳。

2.2 GSM、GPRS、WAP的區(qū)別

GPRS與GSM系統(tǒng)最根本的區(qū)別是，GSM是一種電路交換系統(tǒng)，而GPRS是一種分組交換系統(tǒng)。GPRS特別適用于間斷的、突發(fā)性的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。我們可以將GPRS理解為GSM的一個(gè)更高層次,目前我們所說的中國移動的GSM網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)加載了GSM與GPRS的兩大業(yè)務(wù)，只是GPRS更高級罷了，是中國移動所說的3G產(chǎn)品一個(gè)過渡，相當(dāng)于2。5G。簡單舉例來說，就是GSM是用來進(jìn)行語音通話的，而GPRS即可以語音通話，還可以視頻通話，更可以用來高速傳輸數(shù)據(jù)。

WAP的中文是無線應(yīng)用協(xié)議，它與GSM、GPRS屬于不同的范疇，它的目的是將互聯(lián)網(wǎng)的豐富信息及先進(jìn)的業(yè)務(wù)引入到移動電話等無線終端之中。打個(gè)比喻，GPRS和GSM都是馬路，而WAP是在馬路上的汽車。中國移動開通GPRS之后，WAP就行駛在GSM和GPRS兩條馬路上，而行駛在GPRS的馬路上可以提高數(shù)據(jù)傳輸速度。因此，現(xiàn)有WAP上的內(nèi)容一樣可以通過GPRS進(jìn)行瀏覽和應(yīng)用。

綜上所述，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)RTK的數(shù)據(jù)傳輸方式主要就是GSM與GPRS兩種（CDMA是與GSM相類似的一種數(shù)據(jù)傳輸方式，平常有廠家所說的WAP、VRS等都不是數(shù)據(jù)傳輸方式。

目前，GPRS作為GSM的一種更高形式，相對原來GSM的撥號方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式，GPRS是分組交換技術(shù)，具有“實(shí)時(shí)在線”、“按量計(jì)費(fèi)”、“快捷登錄”、“高速傳輸”、“自如切換”的優(yōu)點(diǎn)。

3、 GPRS 網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在村鎮(zhèn)建設(shè)的應(yīng)用

通過多處實(shí)驗(yàn)證明GPRS RTK 技術(shù)即網(wǎng)絡(luò) RTK 技術(shù)可行可用的。我們單位于2010年7月新增賓得SMART8800雙星GPS 該型號機(jī)器支持雙星，即 GPS 和GNSS兩套衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)大大提高其定位精度和空間PDOP值大小，提高差分初始化速度。為提高其作業(yè)半徑我采用GPRS網(wǎng)絡(luò)RTK作業(yè)方法。

采用GPRS 網(wǎng)絡(luò) RTK的作業(yè)方法使用3張USM卡。每月每張卡提供300M流量以滿足作業(yè)需求。GPRS網(wǎng)絡(luò)RTK的作業(yè)半徑一般平原地區(qū)在50KM-70KM。我單位轄區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)多數(shù)在這半徑范圍內(nèi)完全可以滿足我們測繪的需求。

以往的傳統(tǒng)GPS RTK做法是到一個(gè)測區(qū)架設(shè)一次基準(zhǔn)站。老方法中基準(zhǔn)站的附件比較多，例如：天線、電瓶、電臺、腳架等，架設(shè)位置如果不是很好還會影響信號接收的效果。并且傳統(tǒng)UHF電臺天線方法分為高低2個(gè)頻段。高頻段工作范圍在平原情況下僅為20KM。

因?yàn)槲覀冏鼍唧w規(guī)劃的地形圖測繪只要滿足規(guī)劃要求即可。工作性質(zhì)上要求我們不可能一天僅對一個(gè)小的測區(qū)進(jìn)行地形測繪，而是有時(shí)候可能對3到4個(gè)小的測區(qū)進(jìn)行地形圖測繪。如果是在不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)、不同位置對這三四個(gè)測區(qū)用傳統(tǒng)的UHF電臺天線進(jìn)行測繪的話可能花費(fèi)很多時(shí)間用來架設(shè)基準(zhǔn)站。

采用CORS（連續(xù)參考站技術(shù)）做法，將基準(zhǔn)站架設(shè)在單位樓上，設(shè)置成GPRS作業(yè)模式后可以對以我單位樓頂為圓心50KM為半徑的范圍內(nèi)進(jìn)行測繪。由于東港地區(qū)地形比較平坦沒有什么高山所以信號的傳播方面沒有太多的影響，在該GPSR基站建立后，在東港地區(qū)周邊范圍50KM的地區(qū)進(jìn)行1：1000的地形圖測繪、放線、竣工驗(yàn)收，可以更加方便快捷，GPRS 網(wǎng)絡(luò)RTK發(fā)揮了很好的效果。

示例如下:

3-1-1.面積大于1平方公里的地形圖測繪

項(xiàng)目名稱：山城水庫地形圖測繪

山城水庫坐落于東港市前陽鎮(zhèn)長川村境內(nèi)。該地區(qū)所測繪地形圖約4平方公里。該地區(qū)距離基準(zhǔn)站15KM。大多數(shù)人會考慮其由于距離遠(yuǎn)而造成的誤差問題，所以我們對該地區(qū)首先進(jìn)行控制，該地區(qū)采用國家80坐標(biāo)系3度帶投影該測區(qū)控制點(diǎn)是由3個(gè)2級點(diǎn)以快速靜態(tài)模式發(fā)展下來的。在測區(qū)范圍我們共計(jì)做了4個(gè)已知控制點(diǎn)每日測圖都對這幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行檢查后進(jìn)行測圖。用多點(diǎn)校驗(yàn)的方法確保其滿足1：1000地形圖測繪的需求。工作日12天。對該地區(qū)的地形包括水庫水岸線范圍進(jìn)行測繪平均日工作8小時(shí)平均日工作量為0.3平方公里若按圖幅計(jì)算平均一日1幅圖。其中由于GPS信號原因林區(qū)的測繪速度會很低不過在樹葉稀少的地方依然可以進(jìn)行測繪。

方便簡潔的作業(yè)模式，簡單易學(xué)的操作方法。提高了我們的工作的效率，如用傳統(tǒng)方法或者是全站儀測圖來做則需要更長的時(shí)間來做。

3-1-2．面積大于1平方公里的帶狀地形圖

項(xiàng)目名稱：G201 及G201 至濱海公路帶狀地形圖

G201東港市長山鎮(zhèn)至東港市北井子鎮(zhèn)之間G201拓寬規(guī)劃用圖測繪。該地形圖采用獨(dú)立坐標(biāo)系，1.5度帶投影，比例尺1：1000。其線狀帶寬200米即中線左右各100米以滿足規(guī)劃的需求。路線長約40公里約8平方公里的地形圖。其中G201兩側(cè)帶狀地形圖周圍房區(qū)較多，對于GPS來說房區(qū)是GPS的弱點(diǎn)。因此我們采用的是雙星GPS加上網(wǎng)絡(luò)RTK作業(yè)模式在保證精度要求的條件下我們將GPS桿升高到3.5M的位置以提高信號初始化的速度。超過房屋檐頭避免信號的遮擋并且能準(zhǔn)確的測量出房屋角的位置及關(guān)系。有時(shí)采用GPS鋼尺配合作業(yè)對于4點(diǎn)房屋進(jìn)行量寬。

同時(shí)采用編碼法對相應(yīng)地物進(jìn)行編輯節(jié)省了繪制草圖和記憶點(diǎn)號的時(shí)間。因?yàn)椴捎玫木幋a均為漢字，通俗易懂地反映了現(xiàn)場的地形要素。傳統(tǒng)方法與GPS結(jié)合體現(xiàn)出測繪的嚴(yán)謹(jǐn)。

3-1-3．線路工程施工放線

項(xiàng)目名稱：北井子鎮(zhèn) 椅圈鎮(zhèn)6萬6KV 輸電線路

北井子鎮(zhèn)距基站距離21公里（直線距離）車行距離30公里。信號良好。線路長3公里。該線路穿越地區(qū)大多是稻田，不過距離21公里的信號較長，我們使用1+2的GPS，對兩個(gè)移動站進(jìn)行不同的配置：一個(gè)是GPRS模式的移動站，一個(gè)是傳統(tǒng)的UHF移動站。如采用傳統(tǒng)方法，在到21公里處UHF移動臺的信號完全丟失了單點(diǎn)解狀態(tài)。而采用GPRS模式的移動站則是固定解數(shù)據(jù)連2.0 PDOP 2.3可見衛(wèi)星14顆 公用衛(wèi)星12顆。說到衛(wèi)星有人會問為什么我說到我收到了12顆共同衛(wèi)星（正常的GPS衛(wèi)星最多可看到的為11顆）。這就是雙星GPS的特別指出其能同時(shí)接受美國GPS衛(wèi)星的信號也能接受GNSS俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星信號。原來使用傳統(tǒng)GPS效果很差，是因?yàn)橛袝r(shí)間段的問題雖然雙星也有不過比較看強(qiáng)了很多也正是因?yàn)檫@個(gè)原因。

椅圈鎮(zhèn)距離基準(zhǔn)站40公里信號正常，不過反映遲緩了。由于距離的延續(xù)其距離是上述地區(qū)的2倍但依然可以收到固定解。如何保證精度依然是在測區(qū)校正點(diǎn)。所以我的基站用遠(yuǎn)是屬于架設(shè)在未知點(diǎn)上。如果考慮聯(lián)測的話有大網(wǎng)可以對下面鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行控制的話可以提高我們的工作效率。方便檢查校對，對工程負(fù)責(zé)。方便自身工作。

3-1-4．跨海工程放線測圖中GPS RTK的應(yīng)用

項(xiàng)目名稱：北井子鎮(zhèn)獐島村小學(xué)項(xiàng)目

該測區(qū)位于北井子鎮(zhèn)獐島村獐島，就是對外宣稱萬里海疆的第一島，該島位于黃海據(jù)基準(zhǔn)站距離15公里。因?yàn)樵谌モ瘝u之前對北井子鎮(zhèn)進(jìn)行多次測繪放線所以該地區(qū)成為放心完成的實(shí)驗(yàn)地區(qū)，所以在北井子鎮(zhèn)內(nèi)點(diǎn)校正后對獐島內(nèi)部小學(xué)進(jìn)行放線工作。之前對控制點(diǎn)進(jìn)行檢查后再進(jìn)行的放線，在去獐島之前的時(shí)候還沒底的不曉得是否可以，后來事實(shí)證明可以。

項(xiàng)目名稱：鹿島地形圖測繪

對鹿島地形圖進(jìn)行補(bǔ)測，由于鹿島面積比獐島的面積大所以需要做控制 。在島內(nèi)進(jìn)行測圖工作如果基準(zhǔn)站放在單位樓上的情況充電等問題很難解決，因此我將基準(zhǔn)站設(shè)置在鹿島山上，然后回到大孤山進(jìn)行點(diǎn)校驗(yàn)工作，然后在島內(nèi)分布了6個(gè)也就是3對控制點(diǎn)，分別對島北側(cè)、南側(cè)和中間進(jìn)行控制。將點(diǎn)引入后方便檢查后進(jìn)行測量。

GPS擺脫傳統(tǒng)方法，無需通視,更方便了跨江跨河跨海工程控制網(wǎng)的組建工作。

3-1-5．住宅小區(qū)及廠房放線中GPS RTK的應(yīng)用

項(xiàng)目名稱：前陽鎮(zhèn)泰陽佳城小區(qū) 前陽鎮(zhèn)陽光新城前陽鎮(zhèn)合馨園小區(qū)

泰陽佳城小區(qū)1期14棟建筑，合計(jì)建筑面積6萬多平方米。大約所需放樣點(diǎn)位30余個(gè)。傳統(tǒng)方法全站儀，首先是控制然后將各個(gè)點(diǎn)輸入全站儀后對其進(jìn)行坐標(biāo)放樣。而我使用GPS RTK時(shí)是將DWG格式圖上的點(diǎn)通過CASS提取出來經(jīng)過以點(diǎn)號，X，Y，H 為順序的CSV格式文件直接導(dǎo)入PDA中，避免了輸入過程中按錯(cuò)讀錯(cuò)而導(dǎo)致的線位偏移。

項(xiàng)目名稱：前陽鎮(zhèn) 前陽村海珠煤業(yè)科技發(fā)展有限公司新建廠房

項(xiàng)目名稱：前陽鎮(zhèn) 榆樹村萬順汽車裝配有限公司廠房、辦公樓

上述2個(gè)廠區(qū)均為新建大型廠區(qū) ，廠區(qū)面積都比較大。雖然海珠煤業(yè)是用全站儀進(jìn)行放線的不過我在這里提到了因?yàn)轵?yàn)線和竣工時(shí)候我們使用的GPS。萬順汽車裝配有限公司廠房辦公樓是完全依照圖上坐標(biāo)進(jìn)行放線落成的。

項(xiàng)目名稱 ：孤山鎮(zhèn)宮屯村居民點(diǎn)地界放線

孤山鎮(zhèn)宮屯村位于基站直線距離55公里處信號正常，不過初始化速度緩慢大約2分鐘左右。同樣我在孤山鎮(zhèn)內(nèi)校正點(diǎn)后對該地區(qū)進(jìn)行放樣此時(shí)基準(zhǔn)站設(shè)置在55公里外的單位樓上。

項(xiàng)目名稱：十字街鎮(zhèn)垃圾填埋場項(xiàng)目

該測區(qū)位于東港市十字街鎮(zhèn)赤榆村，地形山地同樣基站位于樓上依然對該地區(qū)進(jìn)行放線工作。放線的原則是放完后再采集回去落到圖上。該測區(qū)離基準(zhǔn)站距離15公里。

第四部分．總結(jié)

在村鎮(zhèn)建設(shè)中GPSRTK 起到了關(guān)鍵的作用，雖然它僅僅是一工具不過其真正的提高了效率。方便了我們的具體測繪工作，讓測繪也變成了及時(shí)性的工作。一個(gè)項(xiàng)目從最開始的地形圖測繪，到后來的放線、開槽驗(yàn)線、竣工。可以貫穿了整個(gè)在我們村鎮(zhèn)建設(shè)測繪方面（具體對于規(guī)劃）的大部分工作。使用GPRS技術(shù)，解決了測區(qū)散 、測區(qū)大、測區(qū)不通視的難題。 有了GPRS 我們不怕沒有密林的山脈。只要有通信網(wǎng)絡(luò)有GPS信號兩者同時(shí)存在我們的狀態(tài)“固定的”。測繪房區(qū)我們的信號不再是“浮動的”。也不用害怕超過20公里信號是“單點(diǎn)的”。

參考文獻(xiàn)：

[1] 《GPS測量操作與數(shù)據(jù)處理》 魏二虎，黃勁松編 武漢大學(xué)出版社 2004年6月

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[中圖分類號] P228.4 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-7-218-2

1GPS技術(shù)概述

1.1定義

所謂GPS（Global Positioning System）即導(dǎo)航衛(wèi)星定時(shí)測距系統(tǒng)，也稱全球定位系統(tǒng)。它是美國國防部在1983年底建成的軍民兩用衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，它通過定時(shí)和測距對空間交會進(jìn)行定位，能為全球用戶提供三維座標(biāo)、三維速度、時(shí)間信息。

1.2原理

GPS是將高速運(yùn)動的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的數(shù)據(jù)，使用空間距離后方交會的方法進(jìn)行計(jì)算，確定GPS信號接受機(jī)的位置。

根據(jù)這個(gè)原理，在地面上一點(diǎn)安裝GPS接收機(jī)，如果此時(shí)可以確定GPS信號到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間為t，那么可以通過公式進(jìn)行計(jì)算：

公式中：

x，y，z，Vto未知；

Di=cti（i=1，2，3，4）；

di（i=1，2，3，4）是衛(wèi)星（1，2，3，4）信號到達(dá)接收機(jī)所用的時(shí)間；

C為GPS傳播速度（為光速）；

X，y，z為待測目標(biāo)的空間直角座標(biāo)；

xi、yi、zi（i=1、2、3、4）為衛(wèi)星（1，2，3，4）在t時(shí)刻的空間直角座標(biāo)；

Vti（i=1、2、3、4）為衛(wèi)星（1，2，3，4）的衛(wèi)星鐘鐘差，它由于衛(wèi)星星歷提供；

以上四個(gè)未知可通過公式得到。

以上公式通過天上至少4顆GPS定位（為求精準(zhǔn)，需要至少4顆以上）的信號，根據(jù)信號到達(dá)GPS接收機(jī)的時(shí)間差，算出自己距離衛(wèi)星的位置，由于定位衛(wèi)星的座標(biāo)是已知的，所以通過該公式求出各種需要的數(shù)值。

1.3優(yōu)點(diǎn)

1.3.1對地形沒有特殊的要求

GPS測量只需要三個(gè)條件：基準(zhǔn)接收站（地面部分），它需要建立在已知坐標(biāo)的參考點(diǎn)位上，該接收站只需要上空視野開闊，能連續(xù)接收可視的GPS衛(wèi)星信號即可；GPS信號接收機(jī)（用戶部分），它需要安裝支持實(shí)時(shí)動態(tài)差分的軟件系統(tǒng)；信息數(shù)據(jù)鏈，它能將測站坐標(biāo)、觀測值衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)、接收機(jī)工作狀態(tài)通過數(shù)據(jù)鏈的形勢發(fā)送出去。只要滿足三個(gè)條件即可完成測量活動。

1.3.2能精準(zhǔn)測量

以基準(zhǔn)接收站為圓心，GPS的精準(zhǔn)度俏皮時(shí)以上觀測的結(jié)果通過計(jì)算，平面誤差小于1mm，它的精確度與紅外儀不相上下，距離基準(zhǔn)接收站越遠(yuǎn)，精確度越高。

1.3.3三維定位實(shí)現(xiàn)

GPS測量時(shí)，不僅能確定平面的位置，同時(shí)能測出該觀測站的高程。

1.3.4確定定位時(shí)間短

使用GPS進(jìn)行定位，只需要在測定的點(diǎn)上站30-40秒左右，如果使用靜態(tài)定位方法，則可以達(dá)到20KM以內(nèi)靜態(tài)相對定位，僅用10-15分鐘完成，如果進(jìn)行RTK測量，流動站與參考之間的距離如果在150KM以內(nèi)，則確定定位只需要1-2分鐘就能得到三維定位。

1.3.5操作方便

GPS的測量，只需要一名測量員即可完成操作，測量員主要安裝開關(guān)儀器、量出儀器的高、保證儀器的工作狀態(tài)，然后手持一部GPS接收機(jī)，其它測量功能全部由于儀器自動完成。

1.3.624小時(shí)全天測量

GPS的測量不受天氣的影響，在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間都可以進(jìn)行完成。

1.3.7應(yīng)用廣泛

GPS定位系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè)中，尤其在DGPS技術(shù)與RTK實(shí)時(shí)差分定位系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展，美國AS技術(shù)的解除，GPS測量的精度比以前更高，它廣泛應(yīng)用在導(dǎo)航、實(shí)時(shí)監(jiān)控、石油勘測、地質(zhì)勘測、測繪與放樣等等需要精準(zhǔn)定位的地方。

2GPS技術(shù)在測量中的應(yīng)用

2.1GPS設(shè)置

2.1.1GPS基準(zhǔn)接收站的選點(diǎn)

基準(zhǔn)站要建立在適合接受信息的地方，比如視野開闊、上空沒有遮擋物、周圍沒有對電磁波接收有干擾的物體，比如其它電磁波物體的干擾，大面積水域的干擾等等。

2.1.2設(shè)置天線

天線的設(shè)置要求要設(shè)置對中、整平、定向、量測天線的高度等等工作。在進(jìn)行靜態(tài)相對定位時(shí)，要將天線設(shè)立在三角架上，與原先設(shè)定好的標(biāo)志中心直接對中，天線基座的圓水準(zhǔn)氣泡要居中，天線的定向標(biāo)志朝正北方，定向誤差要小于3-5度，測量天線高是指天線的相位中心到觀測點(diǎn)中心的垂直距離。

2.1.3設(shè)置GPS接收機(jī)

安置完基準(zhǔn)接收站的天線，將GPS接收機(jī)先距離不遠(yuǎn)的地方進(jìn)行試測，確定電源、天線的連接電纜等都能正常進(jìn)行，即可在特定的時(shí)間、地點(diǎn)打開電源，使用接受機(jī)實(shí)測。

2.2GPS測量

2.2.1測量任務(wù)

GPS的測量任務(wù)主要是捕匹敵GPS衛(wèi)星的信號，對它發(fā)出的信號進(jìn)行跟蹤、接收、處理，最后獲得需要的定位信息、觀測數(shù)據(jù)等。

2.2.2測量記錄

所謂的測量記錄分兩種，一種是手動記錄，它是由于觀測人員填寫，記錄的內(nèi)容是GPS定位的過程和原始數(shù)據(jù)，這是對后續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與驗(yàn)證的重要依據(jù)，居然詳細(xì)、準(zhǔn)確的填寫；一種是自動記錄，它是GPS接收機(jī)通過軟件進(jìn)行計(jì)算或處理過的數(shù)據(jù)，測量人員可以隨時(shí)調(diào)用。

2.2.3測量校核

對測量出的結(jié)果進(jìn)行校核是對測量的結(jié)果進(jìn)行預(yù)期定位精度與保證測量質(zhì)量的重要內(nèi)容，在測量任務(wù)結(jié)束以后，對測量的結(jié)果必須按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格檢查、分析，通常來說，測量結(jié)果精度不高，與環(huán)視狀況不佳有關(guān)，如果出現(xiàn)測量精度不合格的數(shù)據(jù)要重新測量或者補(bǔ)測，比如選擇更好的觀測時(shí)間或者內(nèi)業(yè)基準(zhǔn)線等等，只有校核無誤，才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2.2.4數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容一般為預(yù)處理、平差計(jì)算、坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換換（或已有地面網(wǎng)的聯(lián)合平差）。

2.3測量中的注意事項(xiàng)

2.3.1精度問題

在使用GPS進(jìn)行測量時(shí)，必須跟蹤4顆以上衛(wèi)星才能進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，以免出現(xiàn)精度不夠。

2.3.2指示燈的問題

注意數(shù)據(jù)存儲燈的狀況，它表示數(shù)據(jù)存儲的情況，比如，慢閃則表示正在存儲數(shù)據(jù)，快閃則表示正在存儲數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)已經(jīng)快到存儲的極限；燈滅表示存儲結(jié)束或存儲已達(dá)極限；電池的LED指示燈綠色表示使用狀況，黃色代表待用狀態(tài)，綠燈常亮表示電池量足夠，綠燈慢閃表示電量已到極限，黃燈慢閃表示電池壞了，燈滅表示無電狀況。

2.3.3數(shù)據(jù)處理的問題

對于測出的數(shù)據(jù)要即時(shí)導(dǎo)出，以免下次作業(yè)出現(xiàn)存儲卡不夠的現(xiàn)象，影響測量效率。

2.3.4精度問題

GPS雖然測量精準(zhǔn)度很高，但由于它本身的特色也有其自身的局限，在選擇使用GPS測量以前要作好綜合考量。

篇10

中圖分類號：TB22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

前言：近幾年來，全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)、RTK、CORS測量技術(shù)的不斷發(fā)展并且逐步應(yīng)用到各行各業(yè)中。GPS技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用和推廣開啟了大地測量工作的新紀(jì)元，并發(fā)揮了巨大的作用。隨著GPS技術(shù)在大地測量工作中的應(yīng)用推動了我國的城鎮(zhèn)化發(fā)展，使得大地測量工作逐步趨于自動化發(fā)揮在那，大幅度提高了大地測量以及大地管理工作的水平。

一、GPS 技術(shù)基本原理及特點(diǎn)

1.1、GPS 技術(shù)基本原理

GPS技術(shù)的工作原理是三角測量，使用的是距離交會法，是在全球范圍內(nèi)進(jìn)行的實(shí)時(shí)的定位、導(dǎo)航系統(tǒng)，是通過GPS定位衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)的。GPS使用的體制是多星高軌測距，基本觀測量去的是接收機(jī)與GPS衛(wèi)星的距離。用戶站上的GPS接收機(jī)需要接受基準(zhǔn)站上觀測到的數(shù)據(jù)，這就需要使用無線電接收設(shè)備，接收到數(shù)據(jù)之后就需對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過程應(yīng)根據(jù)相對定位園林，計(jì)算結(jié)果應(yīng)將用戶站的精度及三維坐標(biāo)顯示出來。進(jìn)行測算的前提是地面的GPS接收機(jī)能夠在同一時(shí)刻接收到三顆以上的衛(wèi)星信號，此時(shí)就可以使用載波相位測量或者是位距測量的方法進(jìn)行測算。進(jìn)而測算出接收機(jī)接受衛(wèi)星信號所需要使用的時(shí)間和距離，然后根據(jù)這些位置信息，把衛(wèi)星到用戶的多個(gè)等距離球面相交后，就能夠獲得用戶的三維( 經(jīng)度、緯度、高度) 數(shù)據(jù)坐標(biāo)、速度以及時(shí)間等相關(guān)參數(shù)。

1.2、GPS 技術(shù)的特點(diǎn)

第一，使用GPS進(jìn)行工程測量時(shí)測站之間不需要通視，這就為GPS技術(shù)在工程測量中的靈活性和方便性奠定了基礎(chǔ)。但在測量過程中應(yīng)保證測站上空的廣闊，使得GPS可以不受干擾的接收衛(wèi)星信號[1]。

第二，GPS技術(shù)具有高精度的定位。其測量精度可以和紅外儀的定位精度相媲美，這一優(yōu)點(diǎn)更加突出了GPS在測量過程中的優(yōu)勢。

第三，使用GPS技術(shù)進(jìn)行工程測量時(shí)只需要很短的測量時(shí)間，如果是通過布置控制網(wǎng)進(jìn)行測量時(shí)，只需要30-40分鐘就可以完成每隔測站的觀測；如果采用的是快速靜態(tài)的定位方法，在更短的時(shí)間就可以完成觀測。

第四，GPS技術(shù)在進(jìn)行工程測量時(shí)可以提供三維坐標(biāo)，這樣一來在進(jìn)行測站的平面位置的觀察時(shí)就可以更加精確的確定觀測站的大地高程。

第五，GPS技術(shù)在進(jìn)行工程測量時(shí)的具有很高的自動化水平，因此操作簡便。GPS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成傻瓜式操作和小型機(jī)，在進(jìn)行測量時(shí)觀測人員只需要進(jìn)行簡單的操作就可以進(jìn)行測量，GPS會自動處理數(shù)據(jù)并計(jì)算三維坐標(biāo)[2]。

第六，GPS可以實(shí)現(xiàn)全天候的測量。該技術(shù)可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)持續(xù)作業(yè)，并且不會受到天氣的影響。

二、 GPS 技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用

使用GPS測量技術(shù)在界定土地使用范圍的同時(shí)還可以進(jìn)行土地位置、土地使用面的管理、土地的利用情況以及土地的審批等多種工作的量化管理。這樣一來就大大縮減了土地管理工作人員的工作量，并且有效的提高了工作效率，使得測量精度大幅度提高。大地測量工作應(yīng)本著先整體后局部，先控制后碎部的原則進(jìn)行。有效保證土地開發(fā)的統(tǒng)一性、整體性以及規(guī)模性是進(jìn)行土地測量工作的目的。

大地測量作業(yè)模式包括以下幾種類型：第一種，常規(guī)靜態(tài)相對定位模式，這種模式在進(jìn)行測量過程中便于網(wǎng)形的外業(yè)檢核，之后進(jìn)行評差，來提高定位的精度使得大地控制網(wǎng)的建立更加簡單。第二種模式是 快速靜態(tài)定位模式，該模式具有較高的精度以及高效的工作速度，但也有其局限性，這是由于快速靜態(tài)定位模式不能將兩臺接收機(jī)的工作構(gòu)成閉合模型，導(dǎo)致測量的可靠性大幅度下降，考慮到該模式的特點(diǎn)建議在建立大地平面控制網(wǎng)以及加密控制的和測量界址點(diǎn)等時(shí)采用；第三種模式是GPS―RTK 實(shí)時(shí)動態(tài)定位，GPS-RTK技術(shù)是一種實(shí)時(shí)動態(tài)的定位系統(tǒng)，是基于載波相位觀測值的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，采用RTK技術(shù)進(jìn)行定位時(shí)，流動站需要及時(shí)的接收到已知數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)，這就要求基準(zhǔn)站接收機(jī)實(shí)時(shí)的傳輸數(shù)據(jù)。流動站接受到數(shù)據(jù)之后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行整周模糊度的求解工作，在觀測到四顆衛(wèi)星以后，就要實(shí)時(shí)的進(jìn)行厘米級的流動站動態(tài)位置的求解過程[3]。由于GPS-RTK技術(shù)在進(jìn)行測量時(shí)具有較高的精度因此在大地測量工作中得到了廣泛的應(yīng)用和好評，為大地圖的繪制做好了基礎(chǔ)。

三 、GPS 在大地測量中的控制過程

3.1、GPS 大地控制網(wǎng)點(diǎn)的精度和密度

大地測量工作過程中，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集以及大地圖件的測繪工作的基礎(chǔ)是進(jìn)行全測區(qū)的控制測量，同時(shí)，控制測量也是進(jìn)行大地測量工作的首要任務(wù)。大地控制測量的范圍是大地區(qū)一級大地子區(qū)，測量的基礎(chǔ)應(yīng)嚴(yán)格按照國家的等級點(diǎn)在進(jìn)行大地控制網(wǎng)點(diǎn)工作時(shí)，強(qiáng)調(diào)其密度和精度的原因是為了服務(wù)于界址點(diǎn)，為土地權(quán)屬范圍內(nèi)的特征點(diǎn)的測量工作做準(zhǔn)備。

3.2、合理選擇基準(zhǔn)站的位置

為了提高觀測的精度，并且不影響到流動站和基準(zhǔn)站之間的數(shù)據(jù)通信，就必須選擇出合理、科學(xué)的基準(zhǔn)站的位置[4]。比如說在沒有遮擋的開闊的高處以及較為明顯的平頂樓房的屋頂?shù)葷M足基準(zhǔn)站設(shè)置其他要求的地方作為基準(zhǔn)站的設(shè)置場所。

3.3、隨著基準(zhǔn)站與流動站之間距離的不斷擴(kuò)大差分定位的精度在不斷的降低，為了有效的解決這一問題，應(yīng)均勻分布用來進(jìn)行求解轉(zhuǎn)換的參數(shù)的已知點(diǎn)的位置。為了滿足高程測量的需求，應(yīng)保證整個(gè)測區(qū)在已知點(diǎn)的覆蓋下。

3.4、大地測量技術(shù)

3.4.1、GPS RTK 技術(shù)

GPS RTK 技術(shù)是一種實(shí)時(shí)差分測量技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)的根據(jù)是載波相位觀測量。RTK技術(shù)的工作原理是在基準(zhǔn)站上安裝一臺GPS接收機(jī)，用來連續(xù)觀測所有可觀測到的衛(wèi)星，之后無線電傳輸設(shè)備為傳輸介質(zhì)向流動站傳送實(shí)時(shí)觀測信息。與此同時(shí)，用戶站上的GPS接收機(jī)需要接受基準(zhǔn)站上觀測到的數(shù)據(jù)，這就需要使用無線電接收設(shè)備，接收到數(shù)據(jù)之后就需對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過程應(yīng)根據(jù)相對定位園林，計(jì)算結(jié)果應(yīng)將用戶站的精度及三維坐標(biāo)顯示出來。為了有效提高測量精度，準(zhǔn)確定位，可以通過差分定位，將GPS定位中的信號傳播誤差、多臺接收機(jī)共有誤差和接收機(jī)有關(guān)的誤差進(jìn)行虛弱和消除。

3.4.2、動態(tài)定位技術(shù)CORS及應(yīng)用

隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展，CORS技術(shù)使得GPS技術(shù)得以突破，CORS技術(shù)分為設(shè)備控制網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理中心、定位測量等四大部分，通過四大部分來是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)終端的互相鏈接，使得數(shù)據(jù)專用通道得以形成。通過基站方式來實(shí)現(xiàn)CORS系統(tǒng)的連接。相對于GPS技術(shù)CORS技術(shù)可以方便用戶的觀測，大幅度提高工作效率；除此之外，CORS技術(shù)打破了動態(tài)的GPS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了動態(tài)觀測，使得數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)更加完善，實(shí)現(xiàn)了動態(tài)事物的準(zhǔn)確性，提高了作業(yè)的可靠性。除了使用方便之外，CORS技術(shù)還具備經(jīng)濟(jì)型，測量過程中降低了成本，這是因測量過程中不需要設(shè)置物體參考點(diǎn)和數(shù)據(jù)鏈通訊方式。

3.4.3、VRSRTK技術(shù)

隨著GPS技術(shù)在測量領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，在建立和加密測量控制網(wǎng)工程中GPS技術(shù)憑借其經(jīng)濟(jì)可靠性收到了大力推崇和青睞。在大區(qū)域高精度實(shí)時(shí)定位過程中，VRS RTK技術(shù)作為虛擬參考站GPS定位技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。除了進(jìn)行經(jīng)濟(jì)實(shí)時(shí)定位職位，VRS RTK技術(shù)還可以作為基礎(chǔ)控制工程中的測量技術(shù)，用以更改GPS數(shù)據(jù)，同時(shí)可以直接聯(lián)測VRS RTK基準(zhǔn)站的坐標(biāo)。

4、結(jié)語

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展對于工程測量技術(shù)的發(fā)展既是挑戰(zhàn)又是機(jī)遇，科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新帶來了現(xiàn)代測量技術(shù)的不斷推陳出新，在大地測量以及工程測量領(lǐng)域廣泛應(yīng)用GPS、RTK、CORS等現(xiàn)代的數(shù)字化測繪技術(shù)，推動了測量技術(shù)的科學(xué)化以及自動化的發(fā)展進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)：

[1]張友銀. 淺談GPS測量技術(shù)及其在工程測量運(yùn)用中的特點(diǎn)[J]. 中華民居(下旬刊),2013,09:307-308.