淺析GPS技術在數字化測圖中控制測量的應用

■陸清普

（廣東省中山市水利水電勘測設計咨詢有限公司 廣東中山 528400）

淺析GPS技術在數字化測圖中控制測量的應用

■陸清普

（廣東省中山市水利水電勘測設計咨詢有限公司 廣東中山 528400）

針對全球定位系統而言，于本世紀70年代由美國陸海空三軍聯合研制的新一代空間衛星導航定位系統。目前在工程建設的勘測階段、工程施工階段、運營管理階段，相比較傳統大地測量技術手段的應用，取得了質的飛躍。

GPS技術數字化測圖控制測量

0 引言

在最近的幾年GPS精密定位技術已經在我國工程建設得到了廣泛的應用，在進行工程項目建設過程中，許多項目建設工程采用GPS技術的潛力深廣。

1 關于GPS1衛星定位技術的優點

（1）GPS點之間不要求相互通視，使GPS技術在數字化測圖方面的應用更加的靈活，大大提高工作效率。（2）定位精度比較高，精度能夠達毫米級別，滿足一般項目建設精度要求。（3）觀測的速度快，特別是動態GPS技術在項目建設工作中，測量圖根點，地形特征點等方面的應用，10-15秒鐘就可以完成定位觀測。

總之，外業觀測應符合GPS規范要求。

表1 GPS觀測基本技術規定表

2 GPS系統組成以及相關的工作原理

2.1 GPS系統組成與技術

針對GPS(RTK)系統而言，它在一定程度上是由基準站部分、若干個流動站部分及無線電通訊系統部分等組成。

（1）GPS系統包括三大部分：一部分是空間部分即GPS衛星星座；另一部分是地面控制部分即地面監控系統；最后一部分是用戶部分即GPS接收機。GPS接收機選用應按下表執行：

表2

（2）針對GPS系統空間部分而言，在一定程度上是由二十一顆工作衛星及三顆備用衛星組成的，它們均勻分布在六個近似圓形軌道上。（3）GPS工作衛星地面監控系統不僅有主控站，同時還在一定程度上包括三個注入站以及五個監測站。（4）GPS衛星位置主要采用就是2000大地坐標系。（5）在GPS系統中，衛星鐘以及接收機鐘都采用的是穩定并且連續的GPS時間系統。（6）GPS衛星星歷分為預報星歷和后處理星歷。（7）GPS接收機依據其用途可分為：導航型接收機、測量型接收機和授時型接收機。（8）GPS在定位工作的過程中，由于某些原因就會導致衛星跟蹤出現暫時中斷的現象，使計數器無法累積計數，把這種現象稱為這種現象稱為整周跳變，而利用其它同步觀測記錄的數據加以修整，采用后方交會的技術，也可達到精確定位的目的。（9）結合不同的用途，GPS網的圖形布置通常有：點連式、邊連式、網連式和邊點混合連接這四種較為基本的方式。（10）衛星在進行定位的過程中，應用采用后方交會的技術，配合專業軟件與商業軟件加以數據后處理技術，精確定位。目前GPS技術采集的為2000大地坐標數據。

2.2 關于GPS的工作原理

基準站將收到的所有衛星信息以及基準站的一些信息通過無線電通信系統傳遞到流動站，流動站在接受衛星數據的同時也能夠接受基準站所傳遞的衛星數據。流動站完成初始滯后，將接受到的基準站信息傳遞到控制器內并且將其基準站的載波觀察信號進行差分處理，便能夠得到實時求得位置點的坐標。

3 GPS系統在數字化測圖中控制測量的應用

（1）GPS網圖形的設計。①GPS網應該要根據測區實際需要以及交通的情況，作業時結合衛星情況，預期所達到的精度，成果的可靠性以及工作效率，更加優化設計的原則進行。②GPS網通常應該要通過獨立觀測邊構成閉合的圖像，比如一個或者是若干個獨立的觀測環，或者是符合路線的形式，以此來增加檢核的條件，同時也能夠提高網的可靠性。③GPS網的點和點之間不要求通視，但是應該要考慮常規的測量方面加密時候的應用，每一個點應該要有一個以上的通視的方向。各級GPS網最簡異步觀測環或附合路線的邊數應不大于表3的規定。

表3

（2）關于GPS網的密度設計。在對GPS方案進行設計的過程中，通常要根據測量的任務書提出的GPS網的密度以及經濟的指標，同時還要結合規范規定的內容并且制定現場勘查的具體方案以及每個點之間的連接方法，每個點設站觀測的次數以及時間長短等布網觀測的方案。每個不同的任務要求以及服務對象，對GPS點的分布要求也并不相同。對于一般城市以及工程測量布設點的密度必須要滿足測圖加密以及工程測量的需要。

表4 GPS網級別劃分和測量精度表

（3）B、C、D和E級的精度應不低于表5的要求。

表5

4 總結

針對目前而言，GPS精密定位技術在一定程度上已經廣泛的滲透到經濟建設以及科學技術等多方面的領域，特別是在相關學科領域中，例如：資源勘察、工程測量學等方面得到了廣泛的應用，進一步的顯示衛星定位技術的高精度以及高效益。

[1]錢躍磊,喻錚錚.南方CORS系統在數字化測圖中的應用 [J].全球定位系統,2012,01: 84-85+88.

[2]彭先進.DJHT系統在數字化測圖中的應用 [J].武測科技,1994,02:42-44.

[3]雒應.GPS全球定位系統在公路路線控制測量中的應用研究 [D].長安大學,2000.

P2[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-142-1