公路測量畢業(yè)設計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　GPS即全球定位系統(tǒng)是美國從上世紀70年代開始研制，歷時20年，耗資200億美元的美國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)，當前，GPS技術已廣泛應用于大地測量、資源勘查、地殼運動、地籍測量等領域，特別是在測量領域。本文介紹了GPS的特點、發(fā)展及應用、GPS的組成及工作原理，GPS公路控制測量、實時動態(tài)測量技術、GPS數(shù)據(jù)處理、GPS基線解算

2、的基本原理等。根據(jù)GPS測量的技術特點，論述了GPS在307國道實際測量工作中的應用。</p><p>　　第一章 GPS的發(fā)展</p><p>　　第一節(jié) GPS的簡介</p><p><b>　　一、 概念</b></p><p>　　GPS即全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System）是

3、美國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng),是美國從上世紀70年代開始研制，歷時20年，耗資200億美元，在子午儀衛(wèi)星導航系統(tǒng)的基礎上發(fā)展起來的，它采納了子午儀系統(tǒng)的成功經(jīng)驗。于1994年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。和子午儀系統(tǒng)一樣，全球定位系統(tǒng)由空間部分、地面監(jiān)控部分和用戶接收機三大部分組成。</p><p>　　二、 GPS系統(tǒng)的特點</p><p&

4、gt;　　GPS系統(tǒng)的特點：高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應用廣泛等。</p><p><b>　　1、定位精度高</b></p><p>　　應用實踐已經(jīng)證明，GPS相對定位精度在50KM以內(nèi)可達10-6，100-500KM可達10-7，1000KM可達10-9。在300-1500M-工程精密定位中，1小時以上觀測的解其平面位置誤差小于1mm，與ME-5

5、000電磁波測距儀測定得邊長比較，其邊長較差最大為0.5mm,校差中誤差為0.3mm。</p><p><b>　　2、觀測時間短</b></p><p>　　隨著GPS系統(tǒng)的不斷完善，軟件的不斷更新，目前，20KM以內(nèi)相對靜態(tài)定位，僅需15-20分鐘；快速靜態(tài)相對定位測量時，當每個流動站與基準站相距在15KM以內(nèi)時，流動站觀測時間只需1-2分鐘，然后可隨時定位，每站

6、觀測只需幾秒鐘.</p><p><b>　　3、測站間無須通視</b></p><p>　　GPS測量不要求測站之間互相通視，只需測站上空開闊即可，因此可節(jié)省大量的造標費用。由于無需點間通視，點位位置可根據(jù)需要，可稀可密，使選點工作甚為靈活，也可省去經(jīng)典大地網(wǎng)中的傳算點、過渡點的測量工作。</p><p><b>　　4、可提供三維

7、坐標</b></p><p>　　經(jīng)典大地測量將平面與高程采用不同方法分別施測。GPS可同時精確測定測站點的三維坐標。目前GPS水準可滿足四等水準測量的精度。</p><p><b>　　5、操作簡便</b></p><p>　　隨著GPS接收機不斷改進，自動化程度越來越高，有的已達“傻瓜化”的程度；接收機的體積越來越小，重量越來越

8、輕，極大地減輕測量工作者的工作緊張程度和勞動強度。使野外工作變得輕松愉快。</p><p><b>　　6、全天候作業(yè)</b></p><p>　　目前GPS觀測可在一天24小時內(nèi)的任何時間進行,不受陰天黑夜、起霧刮風、下雨下雪等氣候的影響。</p><p><b>　　7、功能多、應用廣</b></p>&

9、lt;p>　　GPS系統(tǒng)不僅可用于測量、導航，還可用于測速、測時。測速的精度可達0.1M/S，測時的精度可達幾十毫微秒。其應用領域不斷擴大。當初，設計GPS系統(tǒng)的主要目的是用于導航，收集情報等軍事目的。但是，后來的應用開發(fā)表明，GPS系統(tǒng)不僅能夠達到上述目的，而且用GPS衛(wèi)星發(fā)來的導航定位信號能夠進行厘米級甚至毫米級精度的靜態(tài)相對定位，米級至亞米級精度的動態(tài)定位，亞米級至厘米級精度的速度測量和毫微秒級精度的時間測量。因此，GPS系

10、統(tǒng)展現(xiàn)了極其廣闊的應用前景</p><p>　　第二節(jié) GPS定位技術的應用現(xiàn)狀</p><p>　　如人們所說："GPS的應用，僅受人們的想象力制約。"GPS問世以來，已充分顯示了其在導航，定位領域的霸主地位。許多領域也由于GPS的出現(xiàn)而產(chǎn)生革命性變化。目前，幾乎全世界所有需要導航，定位的用戶，都被GPS的高精度，全天候，全球覆蓋，方便靈活和優(yōu)質(zhì)價廉所吸引。GPS越

11、來越被廣泛的使用，</p><p>　　一、GPS應用于測量 </p><p>　　GPS技術給測繪界帶來了一場革命。利用載波相位差分技術（RTK）,在實時處理兩個觀測站的載波相位的基礎上，可以達到厘米級的精度。與傳統(tǒng)的手工測量手段相比，GPS技術有著巨大的優(yōu)勢：測量精度高; 操作簡便，儀器體積小，便于攜帶; 全天候操作;觀測點之間無須通視;測量結(jié)果統(tǒng)一在WGS-84坐標下，信息自動接收、

12、存儲，減少繁瑣的中間處理環(huán)節(jié)。當前，GPS技術已廣泛應用于大地測量、資源勘查、地殼運動、地籍測量等領域。 </p><p>　　2、GPS應用于交通</p><p>　　3、GPS應用于救援 </p><p>　　4、GPS應用于農(nóng)業(yè)</p><p>　　5、GPS應用于娛樂消遣</p><p>　　二、 我國的G

13、PS定位技術應用情況</p><p>　　2002年2月，國家計委提出“衛(wèi)星導航應用產(chǎn)業(yè)化專項”，其目標是在“十五”末期，形成一個市場規(guī)模超過百億元的新產(chǎn)業(yè)。要在生產(chǎn)制造衛(wèi)星導航應用基礎產(chǎn)業(yè)的規(guī)模和數(shù)量上進入世界前列。接收機主板產(chǎn)量超過100萬套，行業(yè)總產(chǎn)值超過100億元（約占世界市場份額的4%）。其中導航運營服務產(chǎn)值將超過20億元。在基礎產(chǎn)品上，芯片組與主機板等將從目前的全部依賴進口變?yōu)樽灾鳟a(chǎn)品占60%以上。產(chǎn)

14、品出口將占國產(chǎn)總量的10%，具有自主知識產(chǎn)權的芯片組、嵌入式軟件及專用數(shù)據(jù)將批量投放市場。通過衛(wèi)星導航應用示范工程和基礎設施的建設，推動衛(wèi)星導航應用設備及其擴展系統(tǒng)在國民經(jīng)濟諸多部門和人們的日常生活中得到廣泛應用，產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。</p><p><b>　　三、 前景</b></p><p>　　據(jù)專家預測，今后幾年內(nèi)GPS在通信、大氣探測、精細農(nóng)業(yè)

15、以及環(huán)保等領域中也將得到廣泛的應用，GPS將進入各行各業(yè)。還有專家預測，不久的將來人們將生產(chǎn)出電子手表式的GPS接收機而價格將降至普通人都能接受的水平。到那時侯人們不僅能方便地獲得時間信息而且能方便地獲得三維位置和三維速度信息，從而深刻地改變?nèi)藗兊纳罘绞健Ｈ蚨ㄎ幌到y(tǒng)將作為20世紀最偉大的科學成就之一而載入史冊。</p><p>　　第二章 GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)</p><p>　　

16、第一節(jié) GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的組成</p><p>　　GPS全球定位系統(tǒng)由以下三個部分組成：空間部分（GPS衛(wèi)星）、地面監(jiān)控部分和用戶部分。</p><p><b>　　一、 空間部分</b></p><p><b>　　1、GPS衛(wèi)星</b></p><p>　　GPS衛(wèi)星的主體呈圓柱形，兩側(cè)

17、有太陽能帆板，能自動對日定向。太陽能電池為衛(wèi)星提供工作用電。每顆衛(wèi)星配備有4臺原子鐘，可為衛(wèi)星提供高精度的時間標準。衛(wèi)星上帶有燃料和噴管，可在地面控制下調(diào)整自己的運行軌道。GPS衛(wèi)星的基本功能是：接收并存儲來自地面控制系統(tǒng)的導航電文；在原子鐘的控制下自動生成測距碼（C/A碼和Y碼）和載波；采用二進制相位調(diào)制法將測距碼和導航電文調(diào)制在載波上播發(fā)給用戶。</p><p><b>　　2、衛(wèi)星星座：</

18、b></p><p>　　發(fā)射入軌能正常工作的GPS衛(wèi)星集合城GPS衛(wèi)星星座。 最初的GPS衛(wèi)星星座由24顆GPS衛(wèi)星組成。這些衛(wèi)星分布在三個傾角為63°幾乎為圓形的軌道上。相鄰軌道的升交點赤經(jīng)之差為120°，每個軌道上將均勻地分布5顆衛(wèi)星。軌道的長半徑為26560km，衛(wèi)星的運行周期為12h（恒星時）。后因美國財政赤子過大而做了較大的變動。GPS衛(wèi)星總數(shù)削減為18顆軌道傾角改為60&#

19、176;，軌道增至6個，每個軌道上均勻分布3顆衛(wèi)星，相鄰軌道的升交點赤經(jīng)之差為60°，其余參數(shù)不變。</p><p>　　二、 GPS地面監(jiān)控部分</p><p>　　支持整個系統(tǒng)正常運行的地面設施稱為地面監(jiān)控部分。它由一個主控站，三個注入站和五個監(jiān)控站以及通信和輔助系統(tǒng)組成。主控站擁有以大型計算機為主體的數(shù)據(jù)收集、計算、傳輸、診斷等設備。它的主要功能是：收集各監(jiān)測站測得的距離

20、和距離差、氣象要素、衛(wèi)星時鐘和工作狀況的數(shù)據(jù)，監(jiān)測站自身的狀態(tài)數(shù)據(jù)等； </p><p>　　監(jiān)控站是為主控站編算導航電文提供觀測數(shù)據(jù)，每個監(jiān)測站均用GPS信號接收機測量每顆可見衛(wèi)星的偽距和距離差，采集氣象要素等數(shù)據(jù)，并將它們發(fā)送給主控站。</p><p>　　注入站是向GPS衛(wèi)星輸入導航電文和其他命令的地面設施。3個注入站分別位于迭哥伽西亞、阿松森群島和卡瓦加蘭。注入站能將接收到的導航電

21、文存儲在微機中，當衛(wèi)星通過其上空時再用大口徑發(fā)射天線將這些導航電文和其他命令分別“注入”衛(wèi)星。</p><p>　　通信和輔助系統(tǒng)是指地面監(jiān)控系統(tǒng)中負責數(shù)據(jù)傳輸以及提供其他輔助服務的機構(gòu)和設施。全球定位系統(tǒng)的通信系統(tǒng)由通信線、海底電纜及衛(wèi)星通信等聯(lián)合組成。</p><p><b>　　三、 用戶部分</b></p><p>　　GPS的用戶部

22、分由GPS接收機、數(shù)據(jù)處理軟件及相應的用戶設備如計算機、氣象儀器等組成，GPS信號接收機，是GPS導航衛(wèi)星的用戶設備，是實現(xiàn)GPS衛(wèi)星導航定位的終端儀器。它是一種能夠接收、跟蹤、變換和測量GPS衛(wèi)星導航定位信號的無線電設備，既具有常用無線電設備的共性，又具有捕獲、跟蹤和處理衛(wèi)星微弱信號的特性。在測量領域，隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，體積小、重量輕便于攜帶的GPS定位裝置和高精度的技術指標為工程測量帶來了極大的方便。例如：我們在控制測量中使用

23、了４臺南方測繪儀器公司的NGS9600型靜態(tài)GPS接收機，其技術指標為：測量精度：5mm＋2×10－6 mm靜態(tài)測量，20ｍｍ+1×10－6mm（高程）。這些技術指標充分地滿足了控制測量的精度要求。 以下是 GPS信號接收機的類型 </p><p>　　1、 按工作原理分類&l

24、t;/p><p>　　基于被動式定位原理的GPS衛(wèi)星測量技術，關鍵在于怎樣測得GPS信號接收天線和GPS衛(wèi)星之間的距離（簡稱站星距離）。</p><p>　　1、按測量站星距離所用測距信號之異，GPS信號接收機可以分為下列幾種類</p><p>　?。?） 碼接收機：用偽噪聲碼和載波作測距信號；</p><p>　?。?） 無碼接收機：僅用載波作

25、測距信號；</p><p>　?。?） 集成接收機：既用GPS信號，又用GLONASS信號測量站星距離。</p><p><b>　　2、 按用途分類</b></p><p>　?。?）測地型接收機：厘米級精度，測后數(shù)據(jù)處理；</p><p>　　（2）導航型接收機：米級精度，實時數(shù)據(jù)處理；</p><

26、;p>　　（3）定時型接收機：專用于時間測定和頻率控制。</p><p>　　3、 按所用載波頻率多少分類</p><p>　　用于衛(wèi)星導航定位的載波是L1和L2，它們的頻率分別為：f1=154×10.23MHz=1574.42MHZ;f2=120×10.23MHz=1227.60MHz.</p><p>　　按所用載波頻率多少，GPS信號

27、接收機可以分成下列類型：</p><p>　?。?）單頻接收機：僅使用第一載波（L1）及其調(diào)制波進行導航定位測量；</p><p>　?。?）雙頻接收機：同時使用多個載波及其調(diào)制波進行導航定位測量。</p><p>　　第二節(jié) GPS衛(wèi)星定位原理</p><p><b>　　一、 概述</b></p>

28、<p>　　測量學中有測距交會確定點位的方法。與其相似，無線電導航定位系統(tǒng)、衛(wèi)星激光測距定位系統(tǒng)，其定位原理也是利用測距交會的原理確定點位。</p><p>　　就無線電導航定位來說，設想在地面上有三個無線電信號發(fā)射臺，其坐標為已知，用戶接收機在某一時刻采用無線電測距的方法分別測得了接收機至三個發(fā)射臺的距離d1,d2,d3。只需以三個發(fā)射臺為球心，以d1,d2,d3為半徑作三個定位球面，即可交會出用戶接

29、收機的空間位置。如果只有兩個無線電發(fā)射臺，則可根據(jù)用戶接收機的概略位置交會出接收機的平面位置。這種無線電導航定位是迄今為止仍在使用的飛機、輪船的一種導航定位方法。</p><p>　　近代衛(wèi)星大地測量中的衛(wèi)星激光測距定位也是應用了測距交會定位的原理和方法。雖然用于激光測距的衛(wèi)星（表面上安裝有激光反射棱鏡）是在不停的運動中，但總可以利用固定于地面上三個已知點上的衛(wèi)星激光測距儀同時測定某一時刻至衛(wèi)星的空間距離，d1,

30、d2,d3，應用測距交會的原理變可確定該時刻衛(wèi)星的空間位置。如此，可以確定三顆以上衛(wèi)星的空間位置。如果在第四個地面點上（坐標未知）也有一臺衛(wèi)星激光測距儀同時參與測定了該點至第三顆衛(wèi)星點的空間距離，則利用所測定的三個空間距離可以交會出該地面點的位置。</p><p>　　將無線電信號發(fā)射臺從地面點搬到衛(wèi)星上，組成一顆衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)，應用無線點測距交會的原理，便可由三個以上地面已知點（控制點）交會出衛(wèi)星的位置，反之

31、利用三顆以上衛(wèi)星的已知空間位置又可交會出地面未知點（用戶接收機）的位置。這便是GPS衛(wèi)星定位的基本原理。</p><p>　　在GPS定位中，GPS衛(wèi)星是高速運動的衛(wèi)星，其坐標值隨時間在快速變化著。需要實時地由GPS衛(wèi)星信號測量出測站至衛(wèi)星之間的距離，實時地由衛(wèi)星的導航電文解算出衛(wèi)星的坐標值，并進行測站點的定位。依據(jù)測距的原理，其定位原理與計算方法主要有偽距法定位，載波相位測量定位以及差分GPS定位等。對于待定點

32、來說，根據(jù)運動狀態(tài)可以將GPS定位分為靜態(tài)定位和動態(tài)定位。靜態(tài)定位指的是對于固定不動的待定點，將GPS接收機置于其上，觀測數(shù)分鐘乃至更長的時間，以確定該點的三維坐標，又叫絕對定位。若以兩臺GPS接收機分別置于兩個固定不變的待定點上，則通過一定時間的觀測，可以確定兩個待定點間的相對位置，又叫相對定位。而動態(tài)定位則至少有一臺接收機處于運動狀態(tài)，測定的是各觀測時刻（觀測歷元）運動中的接收機的點位（絕對點位或相對點位）。</p>

33、<p>　　利用接收到的衛(wèi)星信號（測距碼）或載波相位，均可進行靜態(tài)定位。實際應用中，為了減弱衛(wèi)星的軌道誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機鐘差以及電離層和對流層的折射誤差的影響，常采用載波相位觀測值的各種線形組合（即差分值）作為觀測值，獲得兩點之間高精度的GPS基線向量（即坐標差）。</p><p>　　二、 GPS幾種定位方式</p><p><b>　　1、偽距測量定位<

34、/b></p><p>　　偽距法定位是由GPS接收機在某一時刻測出得到四顆以上GPS衛(wèi)星的偽距以及已知的衛(wèi)星位置，采用距離交會的方法求定接收機天線所在點的三維坐標。</p><p>　　2、 載波相位測量定位</p><p>　　利用測距碼進行偽距測量是GPS定位系統(tǒng)的基本測距方法。然而由于測距碼的碼元長度較大，對于一些高精度應用來講其測距精度還顯的過低無法

35、滿足需要。如果觀測精度均取至測距碼波長的百分之一，則偽距測量對P碼而言量測精度為30cm，對C/A碼而言為3m左右。而如果把載波作為量測信號，由于載波的波長短19cm；24cm，所以就可達到很高的精度。</p><p><b>　　3、差分GPS定位</b></p><p>　　該部分所講述的差分GPS定位技術是將一臺接收機安置在基準站上進行觀測。根據(jù)基準站已知精密坐

36、標，計算出基準站到衛(wèi)星的距離改正數(shù)，并由基準站實時地將這一改正數(shù)發(fā)送出去。用戶接收機在進行GPS觀測的同時，也接收到基準站的改正數(shù)，并對其定位結(jié)果進行改正，從而提高定位精度。</p><p>　　GPS定位中，存在著三部分誤差：一是多臺接收機公有的誤差，如：衛(wèi)星鐘誤差、星歷誤差；二是傳播延遲誤差，如：電離層誤差、對流層誤差；三是接收機固有的誤差，如：內(nèi)部噪聲、通道延遲、多路徑效應。采用差分定位，可完全消除第一部分

37、誤差，可大部分消除第二部分誤差（視基準站至用戶的距離）。</p><p>　　差分可分為單基準站差分、具有多個基準站的局部區(qū)域差分和廣域差分三種。</p><p>　　第三章 GPS在公路測量中的應用</p><p>　　第一節(jié) GPS在公路控制測量中的應用</p><p>　　一、 GPS控制網(wǎng)的內(nèi)業(yè)設計</p><

38、p>　　1.GPS控制網(wǎng)設計 </p><p>　　GPS控制網(wǎng)的技術設計是進行GPS測量的基礎。它應根據(jù)用戶提交的任務書或測量合同所規(guī)定的測量任務進行設計。其內(nèi)容包括測區(qū)范圍、測量精度、提交成果方式、完成時間等。設計的技術依據(jù)是國家測繪局頒發(fā)的《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》及建設部頒發(fā)的《全球定位系統(tǒng)城市測量技術規(guī)程》。</p><p>　　（一）GPS網(wǎng)技術設計的一般原則&l

39、t;/p><p>　　(1)、充分考慮GPS控制網(wǎng)的應用范圍</p><p>　　(2)、采用分級布網(wǎng)的方案</p><p>　?。ǘ〨PS測量的精度標準</p><p>　　GPS測量的精度標準常用網(wǎng)中相鄰點之間的距離中誤差表示，其形式為</p><p>　　σ = a + bd

40、 </p><p>　　式中 σ————距離中誤差，mm</p><p>　　a————固定誤差，mm</p><p>　　b————比例誤差系數(shù)，10-6</p><p>　　d———— 相鄰點的距離，km</p><p>　　表 GPS的測量精度</p><p>　　（三）坐標系統(tǒng)

41、和起算數(shù)據(jù)</p><p>　　GPS采用的1984年世界大地坐標系（world geodetic system，WGS84坐標系）是一個協(xié)議坐標系，其空間直角坐標系的原點是地球的質(zhì)心，Z軸指向國際時間局（BIH1984.0）定義的地極方向。而實用上需要得到的是參心坐標系，在我國即1980年國家大地坐標系和1954年北京坐標系（或地方獨立坐標系）的坐標，“參心” 意指參考橢球的中心。為此，在GPS網(wǎng)的技

42、術設計中，必須有GPS網(wǎng)的成果所采用的坐標系和起算數(shù)據(jù)，即GPS網(wǎng)所采用的基準，或稱之為GPS網(wǎng)的設計基準。</p><p>　　2. 影響GPS測量技術設計的因素</p><p>　　GPS外業(yè)涉及面很廣，因而外業(yè)階段的技術設計是一個復雜的技術管理問題，經(jīng)綜合大致有以下一些因素應加以考慮：</p><p>　?。?）、同測站有關的因素網(wǎng)點密度；布網(wǎng)方案；時段分配、

43、重復設站和重合點的設計。</p><p>　?。?）、同觀測衛(wèi)星有關的因素觀測衛(wèi)星數(shù)；衛(wèi)星信號質(zhì)量；圖形強度因子；衛(wèi)星高度角；星歷來源。</p><p>　　（3）、同儀器有關的因素接收機，用于精密相對定位時至少為兩臺；天線，若天線設計質(zhì)量和穩(wěn)定性欠佳，會帶來一系列的誤差；記錄設備，可以是盒式數(shù)據(jù)磁帶或軟磁盤。</p><p>　?。?）、后勤方面的因素動用接收機臺

44、數(shù)及其來源和使用期間；測區(qū)內(nèi)各時段，機組的調(diào)度；其他外業(yè)裝備，主要是效能工具和通訊設備。 3.GPS控制網(wǎng)的圖形設計</p><p>　　對于常規(guī)方法布設的三角網(wǎng)、三邊網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)，圖形設計是非常重要的一項工作。良好的圖形設計可以減少野外選點的工作量，節(jié)省造標的經(jīng)費，也為得到較高精度的成果打下基礎。由于GPS的同步觀測不要求通視，因此，GPS網(wǎng)的圖形設計也具有很大的靈活性。</p><p&

45、gt;　?。?）所選點位要便于低等級常規(guī)測量的使用，每一個GPS點應與兩個或兩個以上的控制點通視，困難情況下也至少保持與相鄰一個控制點通視，否則，需埋設方位樁，且用GPS聯(lián)測。</p><p>　　（2）GPS點間距離應按規(guī)范要求設計，可考慮靈活變動，以便于低等級控制點加密，小間中距相鄰點位應進行直接聯(lián)測。</p><p>　　（3）GPS網(wǎng)點中各同步邊應盡可能構(gòu)成若干個閉合環(huán)，在完成各邊

46、的平差后，可檢驗閉合差是否滿足相應等級要求。一等以上GPS網(wǎng)中至少包含三個閉合環(huán)且彼此線性無關；二、三、四等也應有兩個以上的閉合環(huán)；五等網(wǎng)也至少有一個閉合環(huán)。</p><p>　?。?）考慮將測區(qū)內(nèi)原有的國家或地方測設的三角點進行聯(lián)測，有利于兩系統(tǒng)成果的變換，聯(lián)測點應盡量均勻分布在整個測區(qū)的里面和外圍。為精確求定轉(zhuǎn)換參數(shù)，(GPS網(wǎng)要盡可能多地聯(lián)測高等級的大地控制點，聯(lián)測點和重合點的個數(shù)不得少于3個，特殊情況下也

47、不得少于2個。 </p><p><b>　　4.技術指標</b></p><p>　　按照規(guī)范要求，其控制網(wǎng)的精度符合如下規(guī)定。相臨點間的最小距離保持為平均距離的1／2～1／3；相臨點間的最大距離保持為平均距離的2～3倍。其主要技術要求見下表：</p><p>　　表 GPS網(wǎng)的主要技術要求</p><p>　　GP

48、S控制網(wǎng)的外業(yè)設計</p><p><b>　　1. 選點要求</b></p><p>　　點位的選擇應符合下列要求。 </p><p>　?。?）.點位周圍應視野較開闊。</p><p>　?。?）. GPS網(wǎng)點視場內(nèi)不應有大于仰角15°的成片障礙物。</p><p>　?。?）

49、. 選定能便于長期保存，穩(wěn)定堅固的地方設點。</p><p>　?。?）. GPS網(wǎng)點應避開高壓輸電線、變電站等設施。</p><p>　?。?）. 交通便利點位離開附近可通輕便車的道路不應超過500m，且在點位30m內(nèi)有足夠的空間安置接收機和方便操作進行。</p><p>　　（6）. GPS網(wǎng)點應避開對電磁波接收有強烈吸收和反射影響的金屬和其他障礙物，<

50、;/p><p><b>　　2.埋石</b></p><p>　　由于時間要求，埋石擬與選點同時進行。根據(jù)現(xiàn)場具體情況，采用埋預制標石和現(xiàn)澆混凝土兩種形式。</p><p><b>　　3.外業(yè)觀測</b></p><p>　　確認儀器性能良好。根據(jù)GPS網(wǎng)形設計編制作業(yè)調(diào)度表，作好人員和交通工具的配備

51、。觀測者應根據(jù)GPS作業(yè)調(diào)度表的安排進行觀測，觀測者填寫測量手簿和外業(yè)觀測記錄，并應隨時監(jiān)視儀器的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)不良反應，及時報告或記錄案。觀測要求按照下表進行測量。</p><p>　　表 GPS測量作業(yè)基本技術要求</p><p>　　三、GPS控制網(wǎng)的外業(yè)實施</p><p><b>　　1.儀器準備</b></p><p

52、>　　此次C級控制網(wǎng)的建立所采用的儀器是南方NGS9600型GPS接收機，該接收機是以四臺套進行工作。所以作業(yè)以前準備四個三腳架，四臺接收機，四個盒尺。 </p><p>　　1 GPS接收機的選用</p><p>　　對于不同的GPS網(wǎng)的類級和控制等級，精度要求不一，此處提出選用接收機的基本要求，見下表</p><p><b>　　表

53、接收機的選用</b></p><p>　　南方9600型測量系統(tǒng)GPS測量的工作程序如下圖：</p><p><b>　　圖 </b></p><p>　　2. 接收機及附屬設備的檢驗與維護</p><p>　　接收機、天線及其他設備是否完整齊全，可隨時出測。</p><p>　　各設

54、備及電纜外部有無損傷、銹蝕，能否確保安全連接。</p><p><b>　　3.人員組織</b></p><p>　　每臺接收機必須有一個人進行操作，為了全面加強控制測量工作的領導，測量隊伍還成立了職員組和技術指導組。</p><p><b>　　4.儀器安裝</b></p><p>　　將準備好的

55、三腳架架到已經(jīng)選好的待測點上，將接收機安裝到三腳架上對中、整平。量取天線高，開機進入工作階段。</p><p><b>　　5. 野外觀測 </b></p><p>　　野外觀測應嚴格按照技術設計要求進行。</p><p><b>　　（1)、安置天線:</b></p><p>　　(2)、安置GP

56、S接收機:</p><p>　　(3)、操作：按規(guī)定時間打開GPS接收機，輸入測站名，衛(wèi)星截止高度角，衛(wèi)星信號采樣間隔等。。</p><p>　　(4)、檢查：一個時段測量結(jié)束后要查看儀器高和測站名是否輸入，確保無誤再關機、關電源、遷站。</p><p>　　第二節(jié) GPS RTK在公路測量中的應用</p><p><b>　　2

57、 RTK技術</b></p><p>　　2.1 RTK 技術簡介。RTK技術是以載波相位測量與數(shù)據(jù)傳輸技術相結(jié)合的以載波相位測量為依據(jù)的實時差分GPS 測量技術。是一種將GPS與數(shù)傳技術相結(jié)合, 實時解算進行數(shù)據(jù)處理, 在1~2 秒的時間里得到高精度位置信息的技術, 它是GPS測量技術發(fā)展的一個新突破, 在道路工程中有廣闊的應用前景。</p><p>　　2.2 GPS技術的

58、基本原理。建立無線數(shù)據(jù)通訊是實時動態(tài)測量的保證, RTK 技術的原理是取點位精度較高的首級控制點作為基準點, 安置一臺接收機作為參考站對衛(wèi)星進行連續(xù)觀測,流動站上的接收機在接收衛(wèi)星信號的同時, 通過無線電傳輸設備接收基準站上的觀測數(shù)據(jù), 隨機計算機根據(jù)相對定位的原理實時計算顯示出流動站的三維坐標和測量精度。這樣用戶就可以實時監(jiān)測待測點的數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量和基線解算結(jié)果的收斂情況, 根據(jù)待測點的精度指標, 確定觀測時間, 從而減少冗余觀測, 提

59、高工作效率[4]。</p><p>　　2.3 RTK系統(tǒng)的組成。RTK 系統(tǒng)主要由基準站接收機、數(shù)據(jù)鏈及移動接收機三部分組成。它是利用2 臺以上GPS接收機同時接收衛(wèi)星信號, 其中一臺安置在已知坐標點上作為基準站,另一臺用來測定未知點的坐標( 移動站) ?；鶞收靖鶕?jù)該點的準確坐標求出其他衛(wèi)星的距離改正數(shù)并將這一改正數(shù)發(fā)給移動站, 移動站根據(jù)這一改正數(shù)來改正其定位結(jié)果, 從而大大提高定位精度。它能夠?qū)崟r地提供測站

60、點指定坐標系中的三維定位結(jié)果, 并達到厘米級精度。RTK技術根據(jù)差分方法的不同分為修正法和差分法。修正法是將基準站的載波相位修正值發(fā)送給移動站, 改正移動站的接收載波相位, 再求解坐標; 差分法是將基準站采集到的載波相位發(fā)送給移動站, 進行求差解算坐標。</p><p>　　2.4 RTK 技術的特點。RTK技術具有如下優(yōu)點[6]:</p><p>　　a.工作效率高。在一般的地形地勢下,

61、 高質(zhì)量的RTK 設站一次即可測量完4km 半徑的測區(qū), 大大減少了傳統(tǒng)測量所需的控制點數(shù)量和測量儀器的設站次數(shù), 移動站一人操作即可, 勞動強度底, 作業(yè)速度快, 提高了工作效率。</p><p>　　b.定位精度高。只要滿足RTK的基本工作條件, 在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)( 一般為4km) , RTK 的平面精度和高程精度都能達到cm級。</p><p>　　c.全天候作業(yè)。RTK 測量

62、不要求基準站、移動站間光學通視, 只要求滿足“電磁波”通視, 因此和傳統(tǒng)測量相比,RTK 測量受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制小, 在傳統(tǒng)測量看來難于開展作業(yè)的地區(qū), 只要能滿足rtk 的基本工作條件, 它也能進行快速高精度定位, 使測量工作變得更容易更輕松。</p><p>　　d.RTK 測量自動化、集成化程度高, 數(shù)據(jù)處理能力強。RTK 可進行多種測量內(nèi)、外業(yè)工作。移動站利用軟件控制系統(tǒng),

63、無需人工干預便可自動實現(xiàn)多種測繪功能, 減少了輔助測量工作和人為誤差, 保證了作業(yè)精度。</p><p>　　3 RTK 在道路工程測量中的應用</p><p>　　3.1 繪制大比例地形圖。高等級公路選線多是在大比例尺( 通常是1: 2000 或1: 1000) 帶狀地形圖上進行, 用傳統(tǒng)方法測圖, 先要建立控制網(wǎng), 然后進行碎部測量, 繪制成大比例尺地形圖,其工作量大速度慢, 花費時間

64、長。用實時GPS 動態(tài)測量, 構(gòu)成碎部點的數(shù)據(jù)。在室內(nèi)即可由繪圖軟件成圖, 由于只需要采集碎部點的坐標和輸入其屬性信息, 而且采集速度快, 大大降低了測圖的難度, 既省時又省力。</p><p>　　3.2 控制測量。用GPS 建立控制網(wǎng), 最精密的方法當屬靜態(tài)測量。對大型建筑物, 如特大橋、隧道、互通式立交等進行控制, 宜用靜態(tài)測量。而一般公路工程的控制測量, 則可采用GPS 動態(tài)測量。這種方法在測量過程中能實

65、時獲得定位精度。當達到要求的點位精度, 即可停止觀測, 大大提高了作業(yè)效率。由于點與點之間不要求通視,使得測量更簡便易行。</p><p>　　3.3 線路勘測。在公路選線過程中, 我們往往要按照勘測設計規(guī)范, 本著盡量減少占用農(nóng)田、少拆遷房屋并盡量利用舊路路基這樣一個原則, 為了準確設計好道路中線路使其符合設計要求, 我們可以利用GPS RTK 技術, 用車載GPS RTK接收機做流動站, 沿原路中線按一定間隔

66、采集數(shù)據(jù), 選擇另一已知點為參考站, 遇到重要地物, 準確定位, 最后將數(shù)據(jù)傳入計算機, 利用autoCAD軟件可以方便在計算機上選線。設計人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后, 需將公路中線在地面上標定出來, 并得到中樁點坐標及坐標文件。采用實時GPS 測量, 只需將中樁點坐標或坐標文件輸入到GPD電子手簿中, 系統(tǒng)軟件就會自動定出放樣點的點位由于每個點的測量都是獨立完成的, 所以不會產(chǎn)生累計誤差, 各點放樣精度趨于一致。</p&g

67、t;<p>　　3.4 道路的中線測設。設計人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后, 需將公路在地面標定出來。采用動態(tài)GPD測量, 只需將中線主點的坐標輸入GPS 接收機中, 系統(tǒng)就會定出放樣的點位。由于每個點位的測量都是獨立完成的, 不會產(chǎn)生累積誤差, 各點放樣精度趨于一致。</p><p>　　3.5 公路縱、橫斷面放樣。公路中線確定后,利用中線樁點坐標, 通過繪圖軟件, 即可給出路線縱斷面和各樁點的

68、橫斷面。由于所用數(shù)據(jù)都是測繪地形圖時采集來的, 因此不需要再到現(xiàn)場進行縱、橫斷面測量。從而大大減少了外業(yè)工作。如果需要進行現(xiàn)場斷面測量時, 也可采用動態(tài)GPS測量。與傳統(tǒng)方法相比, 在精度、經(jīng)濟、實用各方面都有明顯的優(yōu)勢。</p><p>　　3.6 施工測量。動態(tài)GPS 系統(tǒng)既有良好的硬件, 也有極其豐富的軟件可選擇。施工中對點、線、面以及坡度等放樣均很方便、快捷, 精度可達到厘米級。隨著動態(tài)GPS 測量技術的

69、不斷發(fā)展、完善, 將更加充分的顯示出這一技術的高精度和高效益, 它會為公路工程建設的發(fā)展和進步發(fā)揮更大的作用。</p><p>　　4 影響RTK成果精度的因素 一般來說, 影響RTK成果精度的因素主要是GPS觀測其有誤差源, 除此之外, 還有受基線解算精度、基準站點位精度、坐標系轉(zhuǎn)換精度的影響, 但是在RTK 作業(yè)中, 基線解算精度可以達到10cm+1μmd; 基準站點位精度平均在3cm 之內(nèi); 坐標系轉(zhuǎn)換精度

70、, 對于10km 基線亦在3cm以內(nèi), 動態(tài)作業(yè)由于測距偏心, 天線高誤差等, 一般也在3cm 以內(nèi), 至于正常高擬合與內(nèi)插精度取決于連測點數(shù)目與分布、擬合模型等, 一般在5cm～10cm內(nèi)是能夠做到的。</p><p>　　RTK技術是GPS 定位技術的一個新的里程牌,它不僅具有GPS 技術的所有優(yōu)點,而且可以實時獲得觀測結(jié)果及精度,大大提高了作業(yè)效率并開拓了GPS 新的應用領域。由于載波相位測量,差分處理技術

71、、整周未知數(shù)、快速求解技術以及移動數(shù)據(jù)通信技術的融合,使RTK在精度、速度、實時性上達到了完滿的結(jié)合,并使得RTK定位技術大大擴展了它的應用范圍。</p><p>　　第三節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)處理</p><p><b>　　一、 數(shù)據(jù)傳輸</b></p><p>　　觀測完畢即可進行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸是內(nèi)業(yè)工作的基礎工作，在數(shù)據(jù)傳輸過程中必

72、須嚴格按軟件的操作程序進行操作，要認真的對待這一過程。本次觀測數(shù)據(jù)傳輸，是將NGS9600型GPS接收機與計算機連接，使用相應的軟件進行數(shù)據(jù)傳輸和處理。</p><p>　?。ㄒ唬┻B接計算機和GPS接收機前的準備</p><p>　　1、保證NGS9600型主機電源充足，打開電源</p><p>　　2、用通訊電纜連接好電腦的串口COM1或串口2(COM2)。<

73、;/p><p>　　3、要等待(約10秒鐘)9600主機進入主界面后再進行連接和傳輸(初始界面不能傳輸)。</p><p>　　4、設置要存放野外觀測數(shù)據(jù)的文件夾，可以在數(shù)據(jù)通訊軟件中設置。</p><p>　?。ǘ┻M行通訊參數(shù)的設置</p><p>　　1、選擇“通訊”菜單中的“通訊接口”功能，系統(tǒng)彈出圖4-3所示的通訊參數(shù)設置對話框。<

74、;/p><p>　　2、在通訊參數(shù)設置對話框中選擇通訊接口COM1或COM2，鼠標單擊“確定”按鈕。</p><p>　　圖4-2 通訊參數(shù)設置對話框</p><p>　?。ㄈ┻B接計算機和GPS接收機</p><p>　　圖4-3 連接計算機和GPS接收機后的程序菜單</p><p>　　選擇“通訊”菜單中的“開始連

75、接”功能或直接在工具欄中選擇“連接”。如果在第二步中設置的通訊參數(shù)正確系統(tǒng)將連接計算機和GPS接收機，在程序視窗的下半部分顯示GPS接收機內(nèi)的野外觀測數(shù)據(jù)。見圖4-3。如果通訊參數(shù)設置不正確，請重復第二步的操作。</p><p><b>　?。ㄋ模?shù)據(jù)傳輸</b></p><p>　　1、選擇“通訊”菜單中的“傳輸數(shù)據(jù)”功能，系統(tǒng)彈出圖4-4所示的對話框。</p

76、><p>　　2、在GPS數(shù)據(jù)傳輸對話框中選擇野外的觀測數(shù)據(jù)文件，鼠標單擊“開始”。</p><p><b>　?。ㄎ澹嚅_連接</b></p><p>　　選擇“通訊”菜單中的“斷開連接”功能或直接在工具欄中選擇“斷開”，即可斷開計算機和GPS接收機的連接。</p><p>　　例如要將數(shù)據(jù)保存在E盤根目錄下JT文件夾中，

77、則可以進行如下操作：</p><p>　　1、打開E盤根目錄下JT文件夾；</p><p>　　2、選定欲傳輸?shù)臄?shù)據(jù)（如2113點數(shù)據(jù)）如圖4-4。</p><p>　　3、在圖4-4的對話框中可更改點名、儀器天線高、時段號。</p><p>　　4、然后鼠標左鍵點擊“開始”，該點上采集的數(shù)據(jù)“2113”將傳輸?shù)侥阒付ǖ腅盤根目錄下JT文件夾

78、。</p><p><b>　　5、斷開連接。</b></p><p>　　圖4-4 GPS數(shù)據(jù)傳輸對話框</p><p><b>　　二、 數(shù)據(jù)處理</b></p><p>　　GPS導線數(shù)據(jù)處理分為基線解算和網(wǎng)平差兩個階段，數(shù)據(jù)處理采用GPS數(shù)據(jù)處理軟件。經(jīng)濟基線解算、質(zhì)量檢核、網(wǎng)平差后，得

79、到GPS控制點的三維坐標。</p><p>　　（一）處理過程符合下列技術要求</p><p>　　同一時段觀測值基線處理中，二、三等數(shù)據(jù)采用率都不宜低于80%，同步環(huán)的相對閉合差和全長相對閉合差應符合下表3-5規(guī)定：</p><p>　　表4-5 同步環(huán)坐標分量及環(huán)線全長相對閉合差的規(guī)定（ppm）</p><p>　　（二）觀測成果檢驗

80、 </p><p>　　1、每個時段同步環(huán)檢驗:同一時段多臺儀器組成的閉合環(huán)，坐標增量閉合差應為零。由于儀器開機時間不完全一致，會有誤差。在檢核中應檢查一切可能的環(huán)閉合差。其閉合差分量要求不超過限差。 </p><p>　　2、同步邊檢驗：一條基線在不同時段觀測多次，有多個獨立基線值，這些邊稱為重復邊。任意兩個時段所得基線差應小于相應等級規(guī)定精度的2 2倍。</p><

81、p><b>　　3、異步環(huán)檢驗 </b></p><p>　　在構(gòu)成多邊形環(huán)路的基線向量中，只要有非同步觀測基線，則該多邊形環(huán)路稱為異步環(huán)。異步環(huán)檢驗應選擇一組完全獨立的基線構(gòu)成環(huán)進行檢驗，應符合限差要求。 </p><p><b>　?。ㄈ┭a測與重測</b></p><p>　　為了滿足成果的精度和統(tǒng)一年性當一個

82、控制點不能與兩條合格獨立基線相連接時，則必須在該點上補測或重測不少于一條獨立基線。</p><p>　?。ㄋ模〨PS網(wǎng)平差處理</p><p>　　當各項質(zhì)量檢核符合要求時，應以所有獨立基線組成閉合圖形，進行控制網(wǎng)平差，平差時應遵循以下規(guī)定：</p><p>　　1、各觀測時段均首先進行一個起算點的三維無約束平差，基線向量的改正數(shù)（VΔx、VΔy、VΔz）的絕對值均

83、≤42mm。</p><p>　　2、在三維無約束平差確定的有效觀測量基礎上，應在陽泉市礦區(qū)獨立坐標下進行約束平差。在基線向量的改正數(shù)與剔除粗差后的無約束平差結(jié)果的同名基線相應改正數(shù)的較差（d VΔx、dΔy、dΔz）均≤28mm。約束點的已知點坐標，已知距離，已知方位可作為強制約束的固定值，平差結(jié)果應輸出陽泉市礦區(qū)獨立坐標系中的三維坐標。同時應輸出基線向量改正數(shù)，基線邊長，及成果的精度信息。</p>

84、<p>　?。ㄎ澹?GPS高程擬合方法</p><p>　　高程擬合采用附加地形改正的曲面擬合法。本項目導線網(wǎng)聯(lián)測四等精度以上水準點4座，且分布均勻，通過4個水準點正常高與三維平差得到的同名點大地高做比較，來檢核高程異常值變化。確保高程成果的精度滿足項目設計的要求。由于本測區(qū)地形多為山地，高程起伏大，又由于GPS高程擬合受地形變化的影響大，擬合精度存在不穩(wěn)定因素，對全網(wǎng)的高程精度會有所影響，在時間和

85、其它條件具備的情況下，可以考慮對部分控制點采用直接水準方法，以提高全網(wǎng)的高程成果精度，滿足后期施工的要求。</p><p>　　第四節(jié) 基線解算原理</p><p><b>　　一、 基線解算</b></p><p>　　基線解一般采用差分觀測值，GPS載波相位測量值可以在衛(wèi)星間或接收機間求差 ，也可以在不同歷元間求差 。在衛(wèi)星間求一次差

86、、在接收機間求一次差以及在不同歷元間求一次差是常見的三種求一次差的方法 。對載渡相位測量的一次差還可以繼續(xù)求差 ，稱為求二次差 。常見的求二次差的方法也有三種 ，即在接收機和衛(wèi)星間求二次差 、在接收機和歷元間求二次差以及在衛(wèi)星和歷元間求二次差 。二次差還可以繼續(xù)求差 ，稱為求三次差 。求三次差的方法只有一種 ．即在接收機 、衛(wèi)星和歷元間求三次差。考慮到GPS定位的誤差源 ，實際上經(jīng)常采用的求差法只有三種 ，即在接收機間求一次差 、在接收

87、機和衛(wèi)星間求二次差以及在接收機 、衛(wèi)星和歷元間求三次差 (圖5- 1)。</p><p>　　圖 5-1 求 一次 差 、二 次 差 、三 次 差示 意 圖</p><p>　　較為常用的差分觀測值為雙差觀測值 ，即由兩個測站(接收機 )的原始觀測值分別在測站和衛(wèi)星間求二次差后得到的觀測值 (圖5- 1)。雙差觀測值可以表示成下面的形式</p><p>　　式 中

88、：為在接收機j和 i至衛(wèi)星 P和q之間的二次差虛擬觀測值 ；為衛(wèi)星P和q至接收機J和 i之間的距離二次差 ；為在接收機 J和 i至衛(wèi)星 q和 P之間的電離層延遲之二次差 ；為在接收機 j和 i至衛(wèi)星 q和 P之間的對流層延遲之二次差 ； 為在接收機 J和 i至衛(wèi)星 q和 P之間的整周未知數(shù)之二次差 ； 、 分別為接收機 i、j的鐘差 ； , 分別為第p、q顆衛(wèi)星信號傳到接收機i所用的時間 ； 、 分別為第 P、q顆衛(wèi)星信號傳到接收機

89、j所用的時間 。 若在某一歷元中，對4顆衛(wèi)星進行了同步觀測，則每個歷元在兩個測 站上共有 8個載波相位觀測值，可以組成 4個一次差觀測值和3個二次差觀測值 。在進行基線解算時 ，電離層延遲和對流層延遲一般并不作為未知參數(shù) ，而是通過模型改正或雙頻改正將它們消除。因此，基線解算時一般只有兩類參數(shù)：一類是測站的坐標參數(shù)，數(shù)量為 3(基線解算時將一個端點的坐標作為已知值固定 )；另一類是 整周未知數(shù) ，數(shù)量為 n-1( 為同步觀測衛(wèi)星總數(shù) )

90、。</p><p>　　二、 GPS基線解算的分類</p><p>　　基線解算一般分為單基線解和多基線解算 。 </p><p><b>　　1、單基線解 </b></p><p>　　所謂單基線解算 ，就是不顧及同步觀測基線間的誤差相關性 ，對每一條基線單獨進行解算 由于其基線解算結(jié)果無法反映同步基線間誤差的相關

91、性 ，所以不利于GPS網(wǎng)平差處理 。</p><p><b>　　2、多基線解 </b></p><p>　　多基線解的解算是在顧及了同步觀測基線間誤差相關性的情況下。對同步觀測的所有基線一并計算。由于多基線解在解算時考慮了同步觀測基線間的誤差相關性，所以在理論上是嚴密的，有利于GPS網(wǎng)平差計算 。</p><p>　　三、 GPS基線解算的

92、過程</p><p>　　目前，我國使用的絕大部分軟件是接收機廠家配備的處理軟件 ，國內(nèi)也于2O世紀9O年代初開發(fā)研制出GPS數(shù)據(jù)處理軟件 。上述軟件的使用方法雖具有不同的特點 ，但GPS基線解算過程是基本相同的 。 </p><p>　　1、觀測數(shù)據(jù)的讀入 </p><p>　　在GPS外業(yè)觀測中，每天必須把原始觀測數(shù)據(jù)輸入到計算機中 。在進行基線解算時。需首先讀

93、取這些 GPS原始觀測數(shù)據(jù)。接收廠家配備的GPS數(shù)據(jù)處理軟件，能讀取本廠生產(chǎn)的GPS接收機的原始觀測數(shù)據(jù) ，而不能直接讀取其他廠家生產(chǎn)的 GPS接收機的原始觀測數(shù)據(jù)；如果要處理這些原始觀測數(shù)據(jù)，首先需要進行格式轉(zhuǎn)換。目前最常用的格式轉(zhuǎn)換軟件是RINEX 格式 。 </p><p>　　2、輸入數(shù)據(jù)的檢查 </p><p>　　在把原始觀測數(shù)據(jù)輸入到計算機中后，就需要對野外手工輸入的原始觀測

94、數(shù)據(jù)進行檢查，檢查的內(nèi)容有測站名、測站坐標、天線高(包括斜高以及天線高固定偏差)等，如有錯誤立刻進行修改。 </p><p>　　3、設置基線解算的參數(shù) </p><p>　　設置基線解算的參數(shù)是基線解算的一個重要環(huán)節(jié) ?；€解算的參數(shù)包括單基線解與多基線解算、衛(wèi)星截止高度角、電離層與對流層改正模型、L1與 L2頻率選擇、解算模糊度的基線長度、單位權中誤差(RMS)、整周模糊度檢驗值 (R

95、ATIO)、衛(wèi)星選擇、時段選擇等。通過設定基線解算的控制參數(shù)，用以確定基線處理方法和基線的精化處理。 </p><p><b>　　4、基線解算 </b></p><p>　　GPS接收機采集的數(shù)據(jù)是接收機天線至衛(wèi)星的距離和衛(wèi)星星歷等數(shù)據(jù)，而不是常規(guī)測量所測的地面點間的邊長、角度和高差等。因此，接收機采集的GPS數(shù)據(jù)還需要通過一系列的處理，才能得到定位成果。 <

96、/p><p>　　第四章 公路控制測量實例</p><p>　　陽泉市307國道復線坡頭至水峪項目</p><p><b>　　一， 項目概述：</b></p><p>　　受陽泉市交通局委托，山西國辰建設工程勘察設計有限公司，陽泉市測繪處承擔了陽泉市307國道復線坡頭至水峪工程的GPS導線控制測量任務。測區(qū)從礦區(qū)馬家坡

97、橋經(jīng)陽煤集團一礦，大村，黃砂堰村，三泉村，白泉村直至水峪村。全長約30公里。地形多為山地溝壑，較為復雜，交通多為山間小道，給操作人員的工作和物資設備的運輸增加了很多困難。</p><p>　　二， 項目內(nèi)業(yè)設計：</p><p><b>　　1，坐標系統(tǒng)</b></p><p>　　本項目平面采用陽泉市礦區(qū)獨立坐標系，中央子午線經(jīng)度為113.

98、332703。高程采用1985年國家高程基準。</p><p><b>　　2，作業(yè)依據(jù)</b></p><p>　　項目嚴格按照1997年中華人民共和國行業(yè)標準《全球定位系統(tǒng)城市測量技術規(guī)程》CJJ73-97，1999年建設部發(fā)布的行業(yè)標準《城市測量規(guī)范》CJJ8-99的要求設計。按照《項目設計書》要求，項目控制網(wǎng)的等級為GPS一級導線，全線共擬布設一級導線點38個

99、點。為了保證要求和成果的精度，并為GPS高程擬合計算提供高程起算數(shù)據(jù)，全線設計聯(lián)測二等三角點一個，三等三角點一個，四等三角點八個，四等水準點五個。由于測區(qū)大部位于煤礦開采區(qū)，存在沉降位移等因素，因此須聯(lián)測所有已知點，檢驗其內(nèi)部符合精度，如果平差后不能滿足需要，則還須聯(lián)測其他高等級控制點。</p><p><b>　　3，技術指標，</b></p><p>　　按照規(guī)范

100、要求，項目精度應符合如下規(guī)定。相臨點間的最小距離應為平均距離的1/2～1/3；相臨點間的最大距離應為平均距離的2～3倍。</p><p>　　GPS網(wǎng)的主要技術要求</p><p>　　根據(jù)此技術要求我們設計的GPS網(wǎng)如下圖（6—1）</p><p><b>　　圖6-1</b></p><p>　　三． 項目外業(yè)設計

101、：</p><p><b>　　1，選點要求</b></p><p>　　選點前應做好各種準備，收集與工程有關的資料，收集原有的控制測量資料，合理進行控制網(wǎng)的設計。</p><p><b>　　2，埋石</b></p><p><b>　　3，外業(yè)觀測</b></p>

102、;<p>　　ＧＰＳ測量作業(yè)基本技術要求表：</p><p>　　四、 數(shù)據(jù)處理及精度分析</p><p>　　GPS導線數(shù)據(jù)處理分為基線解算和網(wǎng)平差兩個階段，數(shù)據(jù)處理采用南方測繪公司的南方GPS數(shù)據(jù)處理軟件。經(jīng)基線解算、質(zhì)量檢核、網(wǎng)平差后，得到GPS控制點的三維坐標。</p><p>　　處理過程符合下列技術要求：</p><p

103、><b>　　⑴基線解算:</b></p><p>　　采用雙差相位觀測值，其數(shù)學處理模型采用雙差固定解；</p><p>　?、苹€解算的質(zhì)量檢驗要求：</p><p>　　同一時段觀測值基線處理中，二，三等數(shù)據(jù)采用率都不宜低于80%，</p><p>　　同步環(huán)的相對閉合差和全長相對閉合差應符合下表規(guī)定。&l

104、t;/p><p>　　同步環(huán)坐標分量及環(huán)線全長相對閉合差的規(guī)定(ppm)</p><p><b>　　3,補測和重測</b></p><p>　　為了滿足成果的精度和統(tǒng)一性當一個控制點不能與兩條合格獨立基線相連接時,則必須在該點上補測或重測不少于一條獨立基線。</p><p>　　五、 技術總結(jié)與成果資料提交</p&

105、gt;<p>　　GPS測量的全部工作結(jié)束后，應及時寫出技術總結(jié)報告，并在規(guī)定的時間內(nèi)及時向甲方提供測量成果，成果的內(nèi)容應包括：（1）數(shù)據(jù)處理中生成的文件，資料（2）平差成果表（3）GPS外業(yè)觀測手?。?）GPS導線平面布置圖（5）項目技術總結(jié)報告（6）GPS觀測網(wǎng)圖（7）GPS導線點點之記（8）本技術設計書。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p>

106、<p>　　通過以上對GPS測量的應用事例的探討，可以看出GPS在公路工程的控制測量上具有很大的發(fā)展前景： </p><p>　　第一 GPS作業(yè)有著極高的精度。它的作業(yè)不受環(huán)境和距離限制，非常適合于地形條件困難地區(qū)、局部重點工程地區(qū)等。 </p><p>　　第二 GPS測量可以大大提高工作及成果質(zhì)量。它不受人為因素的影響。整個作業(yè)過程全由微電子技術、計算機技術控制，自動記錄

107、、自動數(shù)據(jù)預處理、自動平差計算。 </p><p>　　第三 GPSRTK技術將徹底改變公路測量模式。RTK能實時地得出所在位置的空間三維坐標。這種技術非常適合路線、橋、隧勘察。它可以直接進行實地實時放樣、中樁測量、點位測量等。 </p><p>　　第四 GPS測量可以極大地降低勞動作業(yè)強度，減少野外砍伐工作量，提高作業(yè)效率。一般GPS測量作業(yè)效率為常規(guī)測量方法的3倍以上。 </p

108、><p>　　第五 GPS高精度高程測量同高精度的平面測量一樣，是GPS測量應用的重要領域。特別是在當前高等級公路逐漸向山嶺重丘區(qū)發(fā)展的形勢下，往往由于這些地區(qū)地形條件的限制，實施常規(guī)的幾何水準測量有困難，GPS高程測量無疑是一種有效的手段。 </p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過一個多月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設計

109、已經(jīng)接近尾聲，作為一個?？粕漠厴I(yè)設計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。本篇論文雖然凝聚著自己的汗水，但卻不是個人智慧的產(chǎn)品，沒有老師的指引和贈予，沒同學們的幫助和支持，我在大學的學術成長肯定會大打折扣。當我打完畢業(yè)論文的最后一個字符，涌上心頭的不是長途跋涉后抵達終點的欣喜，而是源自心底的誠摯謝意。我首先要感謝我的導師xx老師，他平日里工作繁多但對我們的

110、指導仍然是不厭其煩，對我的構(gòu)思以及論文的內(nèi)容不厭其煩的進行多次指導和悉心指點，使我在完成論文的同時也深受啟發(fā)和教育。除了敬佩xx老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。</p><p>　　然后還要感謝大學三年來所有的老師，為我們打下測繪專業(yè)知識的基礎；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次畢業(yè)設計才會順利完成。 再次由衷