測繪工程畢業(yè)論文-gps在控制測量中的應(yīng)用與精度分析

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　GPS在控制測量中的應(yīng)用與精度分析</p><p>　　GPS在控制測量中的應(yīng)用與精度分析</p><p>　　【摘要】：隨著GPS定位技術(shù)的快速發(fā)展，測量行業(yè)迎來了重大變革。

2、社會的快速發(fā)展也出現(xiàn)了越多越多的精密工程，在這些工程中，控制測量顯得極其重要。因此很多專家學(xué)者也將研究的目光投向了GPS控制測量。為了加強(qiáng)對GPS控制網(wǎng)的深入了解，我們針對龍巖學(xué)院建立一個GPS控制網(wǎng)，通過數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析，獲得待測點(diǎn)的精確坐標(biāo)，方便后續(xù)測量。本文結(jié)合龍巖學(xué)院GPS控制測量，簡要的介紹了GPS的組成和原理、GPS控制網(wǎng)的設(shè)計和施測、數(shù)據(jù)處理和精度分析等過程。</p><p>　　【關(guān)鍵

3、字】：GPS控制網(wǎng);網(wǎng)形布設(shè);基線向量解算;網(wǎng)平差;精度分析</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1.引言1</b></p><p>　　1.1GPS簡介1</p><p>　　1.2 GPS控制網(wǎng)與常規(guī)控制網(wǎng)對比分析1</p><p>

4、;　　1.3 我國GPS定位網(wǎng)的布設(shè)概況3</p><p>　　2.GPS測量概述3</p><p>　　2.1 GPS定位的基本原理3</p><p>　　2.2 GPS靜態(tài)定位原理4</p><p>　　2.3 GPS動態(tài)定位原理4</p><p>　　3.GPS控制網(wǎng)的設(shè)計與內(nèi)外業(yè)工作4</p&

5、gt;<p>　　3.1 GPS控制網(wǎng)特點(diǎn)4</p><p>　　3.2 GPS控制網(wǎng)的網(wǎng)形設(shè)計4</p><p>　　3.3 測量的外業(yè)施測6</p><p>　　3.4 測量的數(shù)據(jù)處理6</p><p>　　GPS在龍巖學(xué)院控制測量中的應(yīng)用實例7</p><p>　　4.1 任務(wù)概述7&l

6、t;/p><p>　　4.2 GPS控制測量依據(jù)和技術(shù)要求7</p><p>　　4.3 GPS控制點(diǎn)的選擇與編號8</p><p>　　4.4 GPS控制網(wǎng)的布設(shè)和分析8</p><p><b>　　4.5外業(yè)觀測9</b></p><p>　　4.6內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理9</p>

7、<p>　　4.7測量結(jié)果總結(jié)13</p><p>　　5.總結(jié)與展望13</p><p><b>　　6.致謝語15</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)16</b></p><p><b>　　1. 引言</b></p><p&

8、gt;　　隨著GPS技術(shù)的快速發(fā)展，GPS已經(jīng)運(yùn)用到我們生活的各個領(lǐng)域，其中最被大家所熟知的就是GPS導(dǎo)航和GPS定位技術(shù)了。在以往的測量中，大多是運(yùn)用全站儀與經(jīng)緯儀等進(jìn)行測量。伴隨著GPS的不斷完善和發(fā)展，在測量的過程中逐漸的代替了傳統(tǒng)的測量方式，逐步的成為了現(xiàn)代測量最常用的方式?，F(xiàn)代施工控制測量中，GPS由于具有全天候、高精度、定位速度快、定位點(diǎn)間不需要通視的特點(diǎn)，已被廣泛采用[1]?？梢哉fGPS控制測量開啟了控制測量一個嶄新的時代

9、，因此研究GPS技術(shù)在控制測量中的應(yīng)用，對提高GPS定位技術(shù)的認(rèn)識與發(fā)展具有重大意義。</p><p><b>　　1.1GPS簡介</b></p><p>　　GPS，即美國根據(jù)自己國家的需要，開發(fā)了二十年，直到十九世紀(jì)九十年代初完成。具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)[2] 。它的首要作用還是為美國的軍事全球一體化提供定位、

10、導(dǎo)航、地形收集以及信號通訊等軍事目的所服務(wù)。GPS系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括地面的監(jiān)控部分、空間的衛(wèi)星部分以及用戶的接受部分共同構(gòu)建而成。結(jié)構(gòu)如圖1-1所示：</p><p>　　圖1-1 GPS系統(tǒng)的構(gòu)成</p><p><b>　?。?）空間星座部分</b></p><p>　　空間星座主要是由多顆衛(wèi)星構(gòu)建而成，這些衛(wèi)星環(huán)繞在地球的周邊，在用戶需要

11、其進(jìn)行服務(wù)的時候，發(fā)射相應(yīng)的信號給空間衛(wèi)星，不少于四顆的衛(wèi)星同時參與觀測活動，獲得最精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，在GPS的系統(tǒng)構(gòu)建中有空間衛(wèi)星24顆。</p><p>　?。?）GPS地面監(jiān)控部分</p><p>　　這一部分是衛(wèi)星信息接受和發(fā)出觀測信號的中繼站，它主要由信息控制中心、數(shù)據(jù)信息輸入站點(diǎn)和空間衛(wèi)星檢測站點(diǎn)構(gòu)成。</p><p><b>　?。?）用戶部分&l

12、t;/b></p><p>　　用戶是最直接使用GPS功能的群體，他們通過相應(yīng)的信息傳輸裝置，向地面監(jiān)控部分申請觀測數(shù)據(jù)，通過地面監(jiān)控部分在接受空間衛(wèi)星的返回的數(shù)據(jù)，反饋給用戶，使用戶達(dá)到定位的目的。</p><p>　　1.2GPS控制網(wǎng)與常規(guī)控制網(wǎng)對比分析</p><p>　　ME500的測距儀與T3經(jīng)緯儀是現(xiàn)階段我國最主要的精密控制網(wǎng)測量工具。為了研究G

13、PS控制網(wǎng)在精密控制網(wǎng)的可行性，特意做了以下實驗。布設(shè)了由5個點(diǎn)組成的精密控制網(wǎng)，如圖1-2所示。每個點(diǎn)帶</p><p>　　有強(qiáng)制對中裝置，首先采用ME500測邊，再用T3測角，然后用GPS進(jìn)行測量，觀測2個小時。最后經(jīng)過平差計算，求出全網(wǎng)各邊的長度和點(diǎn)位坐標(biāo)。結(jié)果如表1-1和表1-2所示</p><p>　　圖1-2 控制點(diǎn)分布</p><p>　　表1-1G

14、PS網(wǎng)與邊角網(wǎng)邊長比較表</p><p>　　表1-2 GPS網(wǎng)與邊角點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)比較</p><p><b>　?。?-1-1）</b></p><p><b>　　（1-1-2）</b></p><p>　　通過對上述所得數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和計算得出，運(yùn)用ME500所測量得出的數(shù)據(jù)和運(yùn)用GPS測量所得出的

15、同邊數(shù)據(jù)誤差緊緊為±0.34㎜，運(yùn)用GPS所測量得出的點(diǎn)位坐標(biāo)數(shù)據(jù)同運(yùn)用ME500和T3測得數(shù)據(jù)緊有±0.29㎜誤差，兩個測量數(shù)據(jù)中其較差⊿都是有正有負(fù)，系統(tǒng)性的差異在兩次測量中也均未顯現(xiàn)出來，綜上所述，GPS適用于控制網(wǎng)的構(gòu)建。</p><p>　　1.3我國GPS定位網(wǎng)的布設(shè)概況</p><p>　　隨著科技的發(fā)展，我國在70年代末布設(shè)全國人造衛(wèi)星多普勒定位網(wǎng)，全網(wǎng)

16、由37個測站組成，測站的平均距離為800㎞，最大間距1300㎞。從20世紀(jì)90年代以來，中國的空間大地測量工作取得了相當(dāng)大的發(fā)展[3]。在3年內(nèi)，測定了700多個定位點(diǎn)，定位精度達(dá)到了國際先進(jìn)水平。目前我國已經(jīng)完成了A級和B級GPS網(wǎng)的布測和數(shù)據(jù)處理工作。</p><p>　　目前我國的第一代A級網(wǎng)點(diǎn)就是運(yùn)用GPS在多個地點(diǎn)坐標(biāo)上經(jīng)過長時間的觀測而得出的地心坐標(biāo)構(gòu)建而成的。</p><p>

17、;　　2. GPS測量概述</p><p>　　2.1GPS定位的基本原理</p><p>　　GPS定位的基本原理是把GPS衛(wèi)星視為一種飛行的動態(tài)已知點(diǎn)，在其瞬間位置已知的情況下（星歷提供），以GPS衛(wèi)星和用戶的GPS接收機(jī)天線相位中心之間的距離為觀測量，進(jìn)行空間距離的后方交會，從而確定用戶所在的位置[4]。</p><p>　　GPS定位的方式有很多種，按照接收

18、機(jī)運(yùn)動狀態(tài)的不同，可分為靜態(tài)定位、動態(tài)定位和準(zhǔn)動態(tài)定位[4]。靜態(tài)定位是指定位過程中，GPS接收機(jī)相對周圍點(diǎn)位處于靜止?fàn)顟B(tài)；動態(tài)定位是指定位過程中，接收機(jī)處于運(yùn)動狀態(tài)；準(zhǔn)動態(tài)定位是指定位過程中接收機(jī)處于“走走停停”的間歇運(yùn)動狀態(tài)[5]。</p><p>　　2.2GPS靜態(tài)定位原理</p><p>　　觀測站同觀測衛(wèi)星之間的偽距是GPS靜態(tài)定位運(yùn)用的最基本原理，又由于在觀測中量的不相同，可

19、以將其分成為測碼和測相兩種不同的偽距靜態(tài)定位方式。而這兩種測量的方式中，測相的定位由于依靠的是載波相位的技術(shù)，所以運(yùn)用這種測量方法所測量出的結(jié)果是最精確的，所以在運(yùn)用GPS的測量之中普遍運(yùn)用的測相偽偽距靜態(tài)定位。</p><p>　　2.3GPS動態(tài)定位原理</p><p>　　基于在定位過程中參考物的不同能夠分為絕對和相對兩種方式。在我們的日常生活中運(yùn)用與汽車、輪船和飛機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)依據(jù)的

20、就是其中的動態(tài)絕對定位，這種定位方式是通過安裝在運(yùn)動物體的上的數(shù)據(jù)信息接收器來實現(xiàn)同衛(wèi)星的瞬時絕對位置的定位。不過這種方法的缺點(diǎn)就是容易受到外界的各種影響從而致使整個測量的數(shù)據(jù)和定位不夠精確。所以精密的定位和數(shù)據(jù)測量并不能夠運(yùn)用這種方法。</p><p>　　GPS控制網(wǎng)的設(shè)計與內(nèi)外業(yè)工作</p><p>　　3.1GPS控制網(wǎng)特點(diǎn)</p><p>　　采用GPS技

21、術(shù)布設(shè)控制網(wǎng)和常規(guī)控制測量方法布設(shè)控制網(wǎng)區(qū)別很大。GPS控制網(wǎng)無論是在布網(wǎng)方案,還是在平差模型方面,都與經(jīng)典網(wǎng)有許多不同之處[6]。GPS控制網(wǎng)特點(diǎn)如下：</p><p>　　GPS的定位網(wǎng)中各個GPS控制網(wǎng)之間的關(guān)系并未遵循依次遞進(jìn)的原則，使其之間的的聯(lián)系不再那么緊密。GPS網(wǎng)的分級更側(cè)重針對于地域范圍和規(guī)模大小，在同一個地區(qū)內(nèi)，分級布網(wǎng)就沒有必要了。</p><p>　　在GPS的控制

22、網(wǎng)之中。所選取和測量的控制點(diǎn)都是與其他點(diǎn)沒有相應(yīng)聯(lián)系的，所以，以前所運(yùn)用的公式和算法對于GPS的控制網(wǎng)都不在適用。</p><p>　　GPS控制網(wǎng)對控制點(diǎn)所處的位置和所布設(shè)圖形結(jié)構(gòu)沒有嚴(yán)格的要求，這是因為GPS控制網(wǎng)中控制點(diǎn)的位置是直接測定的。</p><p>　　GPS接收機(jī)采集的是衛(wèi)星到接收機(jī)天線的距離和衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)，不是地面點(diǎn)相對觀測量，因此GPS定位網(wǎng)不強(qiáng)求點(diǎn)間相互通視。<

23、/p><p>　　3.2GPS控制網(wǎng)的網(wǎng)形設(shè)計</p><p>　　GPS控制網(wǎng)的布設(shè)根據(jù)用途分一般分為為：點(diǎn)連式、邊連式及邊點(diǎn)混合連接式[7]。GPS控制網(wǎng)網(wǎng)形的選擇主要和項目工程控制網(wǎng)所要求的精度，GPS接收機(jī)的臺數(shù)及外業(yè)的觀測條件有關(guān)。</p><p><b>　　點(diǎn)連式</b></p><p>　　這種連接的方式是將

24、接近的兩個不規(guī)則圖形通過一個共同的點(diǎn)連接在一起，在連接的同時相應(yīng)的閉合條件未達(dá)到，或者是很少達(dá)到。導(dǎo)致圖形幾何強(qiáng)度很很低，所以可靠性也低，所以在布網(wǎng)時一般都不被用來單獨(dú)使用。如圖3-1所示：</p><p><b>　?。?）邊連式</b></p><p>　　邊連式是指同步圖形之間由一條公共基線相連接[8]。在儀器臺數(shù)相同的情況下，因為點(diǎn)連式的觀測時段數(shù)比邊連式少，

25、所以邊連式的幾何強(qiáng)度和可靠性均比點(diǎn)連式好。如圖3-2所示：</p><p><b>　　圖3-2邊連式網(wǎng)形</b></p><p>　?。?）邊點(diǎn)混合連接式</p><p>　　邊點(diǎn)混合連接式就是將點(diǎn)連式與邊連式兩者的優(yōu)點(diǎn)集結(jié)在一塊組成的布設(shè)方法[9]，如圖3-3所示?；爝B式是實際作業(yè)中最為頻繁使用的布設(shè)方法，這種方法不僅可以確保GPS網(wǎng)的幾何

26、強(qiáng)度，提升可靠指標(biāo)，而且可以使外業(yè)的工作量，強(qiáng)度和測量成本得到大幅降低。</p><p>　　圖3-3邊點(diǎn)混合連接網(wǎng)形</p><p>　　設(shè)計GPS控制網(wǎng)時應(yīng)該根據(jù)測區(qū)的具體情況，按照GPS測量規(guī)范，遵循從整體到局部、從高級到低級逐級控制的原則實施[10]。通過這一原則所制定的設(shè)計不僅要科學(xué)合理，同時還要求具有相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益?？梢砸罁?jù)以下規(guī)定。</p><p>　

27、　自由基線不應(yīng)該存在與所設(shè)計的網(wǎng)局中，它會在閉合圖形的構(gòu)建中產(chǎn)生粗差。</p><p>　　為了保證在測量上的精準(zhǔn)度，在相同的測量站中應(yīng)該對相同的測量事物進(jìn)行最少兩次的測量。</p><p>　　GPS網(wǎng)中，某一閉合條件中基線類型不宜過多，以免各邊的粗差相互抵消，不利于發(fā)現(xiàn)粗差。</p><p>　　在測量網(wǎng)的構(gòu)建中，地面網(wǎng)同GPS網(wǎng)之間要有2個以上的重合點(diǎn)，這樣才

28、能有效的進(jìn)行坐標(biāo)間的置換。</p><p>　　GPS測量地點(diǎn)的選取中，要選擇不影響測量路徑和測量準(zhǔn)確度的開闊地帶。</p><p>　　此外GPS網(wǎng)的設(shè)計還應(yīng)注意，GPS網(wǎng)形中不能有自由式的網(wǎng)型結(jié)構(gòu)。應(yīng)構(gòu)成封閉式閉合環(huán)和子環(huán)路，在基線解算時有利于提高精度[11]。</p><p>　　3.3測量的外業(yè)施測</p><p>　　GPS控制點(diǎn)的

29、選擇、標(biāo)志的埋設(shè)、相應(yīng)信息數(shù)據(jù)的收集、信息的傳輸以及信息的處理等組成了GPS控制測量的外業(yè)施測。</p><p>　　在GPS的測量布網(wǎng)中，要充分的利用其便捷靈活的特性，做好相應(yīng)的測量準(zhǔn)備工作，力求在測量中不出現(xiàn)不應(yīng)有的影響因素致使測量的效率下降。具體包括：了解布網(wǎng)任務(wù)和相關(guān)資料，包括測區(qū)的大比例尺地形圖，已有的控制點(diǎn)，衛(wèi)星連續(xù)運(yùn)行的基準(zhǔn)站，測區(qū)的交通及地質(zhì)特點(diǎn)等。同時還應(yīng)遵循一下原則：</p>&

30、lt;p>　　為了是信號和測量數(shù)據(jù)不受影響，要選擇視眼開闊，障礙物上的場地作為點(diǎn)的選取。</p><p>　　在點(diǎn)位的選取上要遠(yuǎn)離高壓線、和具有電磁場的地方，以免對接下來的測量造成影響。</p><p>　　點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大水庫等水面寬廣的地方，消弱多路徑效應(yīng)可能帶來的影響。</p><p><b>　　點(diǎn)位交通方便。</b></p&g

31、t;<p>　　點(diǎn)位所選取的地面狀況要穩(wěn)定。</p><p>　　選點(diǎn)人員應(yīng)按照技術(shù)設(shè)計進(jìn)行勘探，在實地按照要求選點(diǎn)。</p><p>　　為了方便測量中點(diǎn)與點(diǎn)之間的聯(lián)系，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建網(wǎng)狀聯(lián)系。</p><p>　　當(dāng)利用舊點(diǎn)時，應(yīng)對舊點(diǎn)是否安全進(jìn)行檢查，符合條件時才可利用。</p><p><b>　　標(biāo)志埋設(shè)</

32、b></p><p>　　GPS網(wǎng)點(diǎn)一般應(yīng)埋設(shè)具有中心標(biāo)志的標(biāo)石，以精確標(biāo)志點(diǎn)位。且標(biāo)石和標(biāo)志必須穩(wěn)定、堅固方便長久保存和利用。埋設(shè)結(jié)束后應(yīng)填寫點(diǎn)的記錄并提交以下資料。</p><p><b>　　點(diǎn)的記錄。</b></p><p>　　GPS網(wǎng)的選點(diǎn)網(wǎng)圖。</p><p>　　土地占用批準(zhǔn)文件與測量標(biāo)志委托保管書

33、。</p><p>　　選點(diǎn)與埋石技術(shù)總結(jié)。</p><p><b>　　數(shù)據(jù)預(yù)處理</b></p><p>　　數(shù)據(jù)信息的預(yù)處理是為之后的數(shù)據(jù)精細(xì)處理做準(zhǔn)備，預(yù)處理能夠得出大致的評價，這一評價能夠為接下的數(shù)據(jù)處理提升相應(yīng)的精確度。其基本內(nèi)容是：</p><p>　　數(shù)據(jù)傳輸：將GPS接收機(jī)觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌橘|(zhì)上。&l

34、t;/p><p>　　數(shù)據(jù)分流：將有用的信息統(tǒng)計出來，進(jìn)行相應(yīng)的歸納和分類。</p><p>　　統(tǒng)一數(shù)據(jù)文件格式，以便統(tǒng)一處理。</p><p>　　衛(wèi)星軌道的標(biāo)準(zhǔn)化，以減化計算機(jī)工作。</p><p>　　探測周跳，修復(fù)載波相位觀測值。</p><p>　　在GPS觀測值中加入對流層改正及電離層等必要改正。</p

35、><p>　　3.4測量的數(shù)據(jù)處理</p><p>　　野外的觀測資料統(tǒng)計收集之后，第一步就是對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的實際性和規(guī)范性檢核。要分為4個項目進(jìn)行檢核。</p><p><b>　　獨(dú)立閉合環(huán)檢核</b></p><p>　　相同的時間段中剔除的觀測值個數(shù)與應(yīng)獲得觀測值個數(shù)的比值要小于10％。</p>

36、<p>　　B級和之下的外業(yè)控制網(wǎng)要滿足下列的公式：</p><p>　　；； （3-3-1）</p><p><b>　?。?-3-2） </b></p><p><b>　?。?-3-3） </b></p><p>　　N代表閉合

37、環(huán)中的邊數(shù)；ó代表相應(yīng)級別規(guī)定的精度。</p><p><b>　　重復(fù)觀測邊的檢核</b></p><p>　　在重復(fù)測量中，觀測結(jié)果的三邊同步環(huán)中的第三邊處理結(jié)果和前兩邊的代數(shù)和之差應(yīng)符合</p><p>　??；；； （3-3-4） </p><p>　　≤3σ／5

38、 (3-3-5） </p><p>　　式中:σ代表相應(yīng)級別規(guī)定的精度。</p><p><b>　　異步環(huán)觀測環(huán)檢測</b></p><p>　　不管是單線還是多基線，各獨(dú)立環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差應(yīng)滿足：</p><p>　?。?； ； （3-3-6）

39、 </p><p>　　4. GPS在龍巖學(xué)院控制測量中的應(yīng)用實例</p><p><b>　　4.1任務(wù)概述</b></p><p>　　為加強(qiáng)對的GPS控制測量的深入了解，在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行此次實習(xí)，這次實習(xí)要求我們通過本次實踐，了解和掌握布設(shè)GPS控制網(wǎng)的方法，熟悉GPS測量技術(shù)。能使用GPS進(jìn)行靜測量和對數(shù)據(jù)基線解算和網(wǎng)平差處理，最終

40、獲得待測點(diǎn)的坐標(biāo)。本次實習(xí)的范圍為龍巖學(xué)院，先布設(shè)E級GPS控制網(wǎng)，再進(jìn)行GPS控制測量。龍巖學(xué)院地勢起伏較小，視野開闊，但其中有的控制點(diǎn)位于省道203，車流量相對較大，所以此次實習(xí)需要特別注意安全問題。</p><p>　　4.2GPS控制測量依據(jù)和技術(shù)要求</p><p>　　GPS控制測量依據(jù)如下：</p><p>　　《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（GB

41、/T18314—2001）；</p><p>　　2、《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》（CJJ73—99）；</p><p>　　3、《公路全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（JTJ/T066—98）； </p><p>　　4、《數(shù)字產(chǎn)品質(zhì)量要求》（GB17491.1）；</p><p><b>　　已有資料利用情況</b&g

42、t;</p><p>　　此次測量任務(wù)利用分布在行政大樓附近D64和校門口省道203上的X79兩個已知點(diǎn)，已有的西安80</p><p>　　坐標(biāo)如表4-1所示：</p><p>　　表4-1已知點(diǎn)成果表(西安80坐標(biāo))</p><p>　　此次實習(xí)所用的儀器是南方公司提供的GPS，操作簡單。但是在選點(diǎn)和進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的時候，需要遵循以下指標(biāo)如

43、表4-2所示：</p><p>　　表4-2 E級GPS的測量標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　4.3 GPS控制點(diǎn)的選擇與編號</p><p>　　選點(diǎn)前收集了D64和X79的平面坐標(biāo)、高程、坐標(biāo)系統(tǒng)并根據(jù)技術(shù)要求，在合適的位置要求選出了另外5個點(diǎn)采用現(xiàn)場鐵釘和紅油漆標(biāo)識，分別編號D9，E1，E2，E3和S1。</p><p>　　4.4 GPS控

44、制網(wǎng)的布設(shè)和分析</p><p>　　經(jīng)過我們測量小組的討論最終決定設(shè)的控制網(wǎng)的網(wǎng)形，如圖4-1所示</p><p>　　圖4-1控制網(wǎng)的網(wǎng)形</p><p>　　GPS網(wǎng)相鄰點(diǎn)間基線長度精度用如下</p><p><b>　?。?-4-1）</b></p><p>　　其中：——基線長度中誤差(

45、毫米)； </p><p>　　——基線觀測固定誤差(毫米)，其與基線長度無關(guān)； </p><p>　　——比例誤差系數(shù)，為10-6； </p><p>　　D——基線長度，即相鄰點(diǎn)間距離(㎞)，且bD與基線長度成比例。</p><p>　　E級網(wǎng)最近兩點(diǎn)間的距離要取0.5到0.67之間的的平均距離，最近兩點(diǎn)間的最大距離應(yīng)為2到3倍的平

46、均距離。</p><p>　　表4-3 E級控制網(wǎng)精度</p><p><b>　　[12]</b></p><p><b>　　4.5外業(yè)觀測</b></p><p>　　本次GPS外業(yè)觀測選擇在晴天，少云的天氣，減少信號受到的天氣干擾，提高精度。儀器采用經(jīng)過檢驗?zāi)軌蛘Ｊ褂玫哪戏届o態(tài)GPS3臺接

47、收機(jī)進(jìn)行觀測。觀測時采用靜態(tài)定位模式，觀測時同步衛(wèi)星數(shù)均為4顆以上，PDOP均小于7，衛(wèi)星高度角均大于15°，每個同步環(huán)觀測的時間均大約60分鐘。在進(jìn)行觀測的時候，要恪守相應(yīng)的觀測手冊，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和負(fù)責(zé)的心態(tài)對觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄，倘若在觀測的過程中發(fā)生了相應(yīng)的狀況，應(yīng)按照相應(yīng)的預(yù)案進(jìn)行相應(yīng)的記錄和操作。在觀測站中要保持衛(wèi)星接收器周圍不放置有電磁的物品，防止在運(yùn)用其進(jìn)行測量的時候?qū)е孪鄳?yīng)的誤差，在工作時間不能擅自離開觀測

48、位置。在觀測過程中應(yīng)保證接收機(jī)正常工作，數(shù)據(jù)記錄正確[13]。數(shù)據(jù)采集完成后，在當(dāng)天進(jìn)行數(shù)據(jù)的基線處理，超限或不合格的基線按要求進(jìn)行了返測。同時原始數(shù)據(jù)應(yīng)備份保存，防數(shù)據(jù)丟失。</p><p><b>　　4.6內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理</b></p><p>　　本次內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理采用的是南方測繪 Gnss數(shù)據(jù)處理軟件，GPS接收機(jī)采集記錄的是GPS接收天線至衛(wèi)星偽距，載波相位和

49、衛(wèi)星星歷等數(shù)據(jù)[14]。數(shù)據(jù)的處理是運(yùn)用相應(yīng)的計算方法和公式進(jìn)行數(shù)據(jù)的測算。相應(yīng)的步驟如下：</p><p>　　第一步：先打開南方測繪 Gnss軟件，導(dǎo)入需要處理文件，如圖4-2所示。 點(diǎn)擊全選將文件列表中的文件全部選中，結(jié)果如圖4-3所示。 然后點(diǎn)擊確定即可打開需要處理的文件</p><p>　　。 </p><p>&l

50、t;b>　　圖4-2導(dǎo)入文件</b></p><p>　　圖4-3全部選中文件</p><p>　　第二步：輸入已知點(diǎn)X79和D64的坐標(biāo)，如圖4-4所示，然后點(diǎn)擊確定</p><p><b>　　圖4-4輸入坐標(biāo)</b></p><p>　　第三步：點(diǎn)擊基線解算進(jìn)行基線解算，如圖4-5所示，若基線合格

51、將用紅色表示出來，直到所有的基線全部解算出來為止，如圖4-6所示，并獲得基線簡表，如圖4-7所示.</p><p>　　圖4-5點(diǎn)擊基線解算</p><p>　　圖4-6基線解算結(jié)果</p><p><b>　　圖4-7基線簡表</b></p><p>　　第四步：點(diǎn)擊平差處、自動處理、網(wǎng)平差計算，得到平差報告，部分?jǐn)?shù)據(jù)

52、如表4-4和表4-5表4-6所示</p><p>　　表4-4 七參數(shù)結(jié)果</p><p>　　表4-5 環(huán)閉合差報告</p><p>　　表4-6各點(diǎn)坐標(biāo)和精度</p><p><b>　　表4-6各點(diǎn)的高程</b></p><p>　　從以上的表格可知道：</p><p&g

53、t;　　在網(wǎng)圖中構(gòu)成的同步環(huán)，環(huán)閉合差最大0.0413，最小閉合差0.0018，均小于限差0.06點(diǎn)位精度rms最大為1.6676，最小為0.3174均小于限差2,根據(jù)平差結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)網(wǎng)中有含粗差的基線，網(wǎng)中基線質(zhì)量均符合要求[15]。以上分析可以看出,本次控制測量符合規(guī)范要求。</p><p><b>　　4.7測量結(jié)果總結(jié)</b></p><p>　　通過這次龍巖

54、學(xué)院控制測量的控制網(wǎng)布設(shè)，數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理，我們獲得了另外五點(diǎn)的精確坐標(biāo)，通過上述測量數(shù)據(jù)的比較和計算，可以清楚的看出測量的數(shù)據(jù)并沒有出現(xiàn)大的誤差，數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度是相當(dāng)高的，在一系列數(shù)據(jù)的觀測中也未出現(xiàn)相應(yīng)的誤差累積。</p><p><b>　　5. 總結(jié)與展望</b></p><p>　　通過對本次龍巖學(xué)院控制測量的實地實踐與精度分析，我們對GPS控制測量有了更深

55、入的了解，我們不僅將課堂上學(xué)到的理論和實踐結(jié)合了起來，還發(fā)現(xiàn)了許多控制測量中存在的問題。回顧我們用全站儀和水準(zhǔn)儀對學(xué)校進(jìn)行控制測量，我們不難看出GPS給控制測量帶來了很大的方便，極大的提高了我們的工作效率。</p><p>　　GPS技術(shù)功能眾多，已經(jīng)不僅局限于導(dǎo)航和收集情報，隨著GPS定位技術(shù)的提高，我們的測繪界也迎來了騰飛的機(jī)遇，GPS靜態(tài)相對定位讓整個測量界的精度進(jìn)一步提升，動態(tài)的相對定位為以前那些動態(tài)難測

56、量的物體提供了便捷的方法，不僅極大的提高了我們的測量精度，最主要的是GPS測量不要求點(diǎn)間通視，極大提高了工作效率，而且定位速度快，能夠全天候工作的特點(diǎn)也極大縮短了工期。隨著我國gps控制測量技術(shù)的革新，高鐵工程和甚至許多精密工程中，該技術(shù)將會得到越來越廣泛的應(yīng)用，為我國建設(shè)事業(yè)的發(fā)展帶來全新的面貌[16]。但是在一些信號不是很好的地方如：室內(nèi)、隧道、森林等，GPS可能無法接收到衛(wèi)星信號，所以有時候在測量的時候還需要傳統(tǒng)的測量方法配合著一

57、起使用，以達(dá)到測量要求。不過我們有理由相信，隨著GPS的繼續(xù)發(fā)展，GPS將會克服一個個難題，引領(lǐng)未來的測繪領(lǐng)域。</p><p><b>　　6.致謝語</b></p><p>　　曾幾何時，我才帶著龍巖學(xué)院入取通知書來到學(xué)校報到，然而，時光飛逝，轉(zhuǎn)眼間，我們馬上就要和我們偉大的龍巖學(xué)院說再見了。唱著匆匆那年的回憶我也要闊別生活了四年的大學(xué)，在這四年中不僅僅是我個人身

58、體心里的成長，更是我知識上的升華和思維上的補(bǔ)充。每一個大學(xué)老師都是我邁入社會前最有益的規(guī)范指導(dǎo)，在今后的工作和生活我將不回忘記他們對我的鼓勵和教誨。在這里還要感謝我所有的老師，特別是論文指導(dǎo)老師陳紹杰老師，陳老師在我論文的編撰過程中耐心的、細(xì)心的對我進(jìn)行指導(dǎo)。我還要感謝四年來我親愛的同學(xué)們，感謝你們四年來的幫助與關(guān)心；這四年注定是令人難忘的四年。畢業(yè)在即，我已經(jīng)準(zhǔn)備好了，我會繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，朝著自己心中的夢想一步步邁進(jìn)的，謝謝大家。<

59、;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]王勁松，陳正陽，吳堂林，等.GPS地面控制網(wǎng)對橫向貫通誤差影響的分析[J].湘潭礦業(yè)學(xué)院學(xué)報，2003,18（3）：76-80</p><p>　　[2]宋紫春.全球定位系統(tǒng),2003（1）</p><p>　　[3]莊蕊.淺談全球定位系統(tǒng)GPS技術(shù)在礦

60、區(qū)測量中的應(yīng)用.淺談全球定位系統(tǒng)GPS技術(shù)在礦區(qū)測量中的應(yīng)用,2011</p><p>　　[4]劉小慧.GPS系統(tǒng)概述及其定位原理.科技資訊,2006</p><p>　　[5]夏積德,郭江濤,王穩(wěn)江.G PS測量原理及誤差分析.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2008(7)</p><p>　　[6]楊秀明,趙永剛,黃再志.GPS控制網(wǎng)的布設(shè)原則及優(yōu)化設(shè)計探討.中國水運(yùn):

61、下半月,2012</p><p>　　[7]王健力.G PS控制網(wǎng)設(shè)計在水利工程控制測量中的應(yīng)用分析.廣東科技,2014(23)</p><p>　　[8]沙尚典,喬建林.四川建筑.2008(28)</p><p>　　[9]周建鄭,任偉.GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)及其在測量中的應(yīng)用[J].開封大學(xué)報,2003,17(3)：65 -67.</p><

62、p>　　[10]毛寧,何誠.甘肅冶金,2009</p><p>　　[11]丁明華,余存林,郭秉程.GPS工程控制網(wǎng)的布設(shè)[J].西部資源, 2012，(4)：168 -171</p><p>　　[12]GB/T18314-2001，全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范[S]</p><p>　　[13]張石磊.GPS控制測量在城鎮(zhèn)地籍更新調(diào)查中的應(yīng)用.科技資訊,

63、2011</p><p>　　[14]趙慶志,張書畢.G PS靜態(tài)相對定位技術(shù)在城市區(qū)域控制測量中的應(yīng)用.全球定位系統(tǒng),2012</p><p>　　[15]時東玉,陳毅敏,張萍麗.GPS高程轉(zhuǎn)換的應(yīng)用研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報,2007，13(9)：161-162</p><p>　　[16]曹亮.淺談高鐵精密工程GPS控制測量的問題分析.科技與企業(yè),2014(15

64、)</p><p>　　GPS application in control survey and precision analysis</p><p>　　【Abstract】:With the rapid development of GPS positioning technology, measuring industry ushered in the great reform.

65、The rapid development of society also appeared in precision engineering more and more, in these cases, it is very important to control measurement. Therefore, many experts and scholars will also study the sights on GPS c

66、ontrol survey. In order to strengthen the in-depth understanding of GPS control network, we create a GPS control network in Longyan University, through data acquis</p><p>　　【Keyword】:The GPS control net; net