淺析GPS技術(shù)在數(shù)字化測(cè)圖中控制測(cè)量的應(yīng)用

■陸清普

（廣東省中山市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)咨詢有限公司 廣東中山 528400）

淺析GPS技術(shù)在數(shù)字化測(cè)圖中控制測(cè)量的應(yīng)用

■陸清普

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針對(duì)全球定位系統(tǒng)而言，于本世紀(jì)70年代由美國(guó)陸海空三軍聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。目前在工程建設(shè)的勘測(cè)階段、工程施工階段、運(yùn)營(yíng)管理階段，相比較傳統(tǒng)大地測(cè)量技術(shù)手段的應(yīng)用，取得了質(zhì)的飛躍。

GPS技術(shù)數(shù)字化測(cè)圖控制測(cè)量

0 引言

在最近的幾年GPS精密定位技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)工程建設(shè)得到了廣泛的應(yīng)用，在進(jìn)行工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，許多項(xiàng)目建設(shè)工程采用GPS技術(shù)的潛力深廣。

1 關(guān)于GPS1衛(wèi)星定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（1）GPS點(diǎn)之間不要求相互通視，使GPS技術(shù)在數(shù)字化測(cè)圖方面的應(yīng)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(dá)毫米級(jí)別，滿足一般項(xiàng)目建設(shè)精度要求。（3）觀測(cè)的速度快，特別是動(dòng)態(tài)GPS技術(shù)在項(xiàng)目建設(shè)工作中，測(cè)量圖根點(diǎn)，地形特征點(diǎn)等方面的應(yīng)用，10-15秒鐘就可以完成定位觀測(cè)。

總之，外業(yè)觀測(cè)應(yīng)符合GPS規(guī)范要求。

表1 GPS觀測(cè)基本技術(shù)規(guī)定表

2 GPS系統(tǒng)組成以及相關(guān)的工作原理

2.1 GPS系統(tǒng)組成與技術(shù)

針對(duì)GPS(RTK)系統(tǒng)而言，它在一定程度上是由基準(zhǔn)站部分、若干個(gè)流動(dòng)站部分及無(wú)線電通訊系統(tǒng)部分等組成。

（1）GPS系統(tǒng)包括三大部分：一部分是空間部分即GPS衛(wèi)星星座；另一部分是地面控制部分即地面監(jiān)控系統(tǒng)；最后一部分是用戶部分即GPS接收機(jī)。GPS接收機(jī)選用應(yīng)按下表執(zhí)行：

表2

（2）針對(duì)GPS系統(tǒng)空間部分而言，在一定程度上是由二十一顆工作衛(wèi)星及三顆備用衛(wèi)星組成的，它們均勻分布在六個(gè)近似圓形軌道上。（3）GPS工作衛(wèi)星地面監(jiān)控系統(tǒng)不僅有主控站，同時(shí)還在一定程度上包括三個(gè)注入站以及五個(gè)監(jiān)測(cè)站。（4）GPS衛(wèi)星位置主要采用就是2000大地坐標(biāo)系。（5）在GPS系統(tǒng)中，衛(wèi)星鐘以及接收機(jī)鐘都采用的是穩(wěn)定并且連續(xù)的GPS時(shí)間系統(tǒng)。（6）GPS衛(wèi)星星歷分為預(yù)報(bào)星歷和后處理星歷。（7）GPS接收機(jī)依據(jù)其用途可分為：導(dǎo)航型接收機(jī)、測(cè)量型接收機(jī)和授時(shí)型接收機(jī)。（8）GPS在定位工作的過(guò)程中，由于某些原因就會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星跟蹤出現(xiàn)暫時(shí)中斷的現(xiàn)象，使計(jì)數(shù)器無(wú)法累積計(jì)數(shù)，把這種現(xiàn)象稱為這種現(xiàn)象稱為整周跳變，而利用其它同步觀測(cè)記錄的數(shù)據(jù)加以修整，采用后方交會(huì)的技術(shù)，也可達(dá)到精確定位的目的。（9）結(jié)合不同的用途，GPS網(wǎng)的圖形布置通常有：點(diǎn)連式、邊連式、網(wǎng)連式和邊點(diǎn)混合連接這四種較為基本的方式。（10）衛(wèi)星在進(jìn)行定位的過(guò)程中，應(yīng)用采用后方交會(huì)的技術(shù)，配合專業(yè)軟件與商業(yè)軟件加以數(shù)據(jù)后處理技術(shù)，精確定位。目前GPS技術(shù)采集的為2000大地坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

2.2 關(guān)于GPS的工作原理

基準(zhǔn)站將收到的所有衛(wèi)星信息以及基準(zhǔn)站的一些信息通過(guò)無(wú)線電通信系統(tǒng)傳遞到流動(dòng)站，流動(dòng)站在接受衛(wèi)星數(shù)據(jù)的同時(shí)也能夠接受基準(zhǔn)站所傳遞的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。流動(dòng)站完成初始滯后，將接受到的基準(zhǔn)站信息傳遞到控制器內(nèi)并且將其基準(zhǔn)站的載波觀察信號(hào)進(jìn)行差分處理，便能夠得到實(shí)時(shí)求得位置點(diǎn)的坐標(biāo)。

3 GPS系統(tǒng)在數(shù)字化測(cè)圖中控制測(cè)量的應(yīng)用

（1）GPS網(wǎng)圖形的設(shè)計(jì)。①GPS網(wǎng)應(yīng)該要根據(jù)測(cè)區(qū)實(shí)際需要以及交通的情況，作業(yè)時(shí)結(jié)合衛(wèi)星情況，預(yù)期所達(dá)到的精度，成果的可靠性以及工作效率，更加優(yōu)化設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行。②GPS網(wǎng)通常應(yīng)該要通過(guò)獨(dú)立觀測(cè)邊構(gòu)成閉合的圖像，比如一個(gè)或者是若干個(gè)獨(dú)立的觀測(cè)環(huán)，或者是符合路線的形式，以此來(lái)增加檢核的條件，同時(shí)也能夠提高網(wǎng)的可靠性。③GPS網(wǎng)的點(diǎn)和點(diǎn)之間不要求通視，但是應(yīng)該要考慮常規(guī)的測(cè)量方面加密時(shí)候的應(yīng)用，每一個(gè)點(diǎn)應(yīng)該要有一個(gè)以上的通視的方向。各級(jí)GPS網(wǎng)最簡(jiǎn)異步觀測(cè)環(huán)或附合路線的邊數(shù)應(yīng)不大于表3的規(guī)定。

表3

（2）關(guān)于GPS網(wǎng)的密度設(shè)計(jì)。在對(duì)GPS方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通常要根據(jù)測(cè)量的任務(wù)書(shū)提出的GPS網(wǎng)的密度以及經(jīng)濟(jì)的指標(biāo)，同時(shí)還要結(jié)合規(guī)范規(guī)定的內(nèi)容并且制定現(xiàn)場(chǎng)勘查的具體方案以及每個(gè)點(diǎn)之間的連接方法，每個(gè)點(diǎn)設(shè)站觀測(cè)的次數(shù)以及時(shí)間長(zhǎng)短等布網(wǎng)觀測(cè)的方案。每個(gè)不同的任務(wù)要求以及服務(wù)對(duì)象，對(duì)GPS點(diǎn)的分布要求也并不相同。對(duì)于一般城市以及工程測(cè)量布設(shè)點(diǎn)的密度必須要滿足測(cè)圖加密以及工程測(cè)量的需要。

表4 GPS網(wǎng)級(jí)別劃分和測(cè)量精度表

（3）B、C、D和E級(jí)的精度應(yīng)不低于表5的要求。

表5

4 總結(jié)

針對(duì)目前而言，GPS精密定位技術(shù)在一定程度上已經(jīng)廣泛的滲透到經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及科學(xué)技術(shù)等多方面的領(lǐng)域，特別是在相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域中，例如：資源勘察、工程測(cè)量學(xué)等方面得到了廣泛的應(yīng)用，進(jìn)一步的顯示衛(wèi)星定位技術(shù)的高精度以及高效益。

[1]錢躍磊,喻錚錚.南方CORS系統(tǒng)在數(shù)字化測(cè)圖中的應(yīng)用 [J].全球定位系統(tǒng),2012,01: 84-85+88.

[2]彭先進(jìn).DJHT系統(tǒng)在數(shù)字化測(cè)圖中的應(yīng)用 [J].武測(cè)科技,1994,02:42-44.

[3]雒應(yīng).GPS全球定位系統(tǒng)在公路路線控制測(cè)量中的應(yīng)用研究 [D].長(zhǎng)安大學(xué),2000.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-142-1