GPS测量范文10篇
时间：2023-03-24 05:31:56
GPS测量范文篇1
（1）熟悉并熟练掌握GPS仪器的使用及进行控制丈量的基本方法，通过实习。巩固课堂所学知识，加深对测量学的基本理论的理解。
（2）了解GPS原理以及在测绘中的应用，能够用有关理论指导作业实践，做到理论与实践相统一，提高分析问题、解决问题的能力，从而对控制测量学的基本内容得到一次实际应用，使所学知识进一步巩固、深化。
（3）地形图的野外认识及填图，图形绘制和面积量算，并对资料的检查与整理。
（4）学会GPS进行控制测量的基本方法并对GPS数据的处理，培养实际动手能力。
二实习内容
1．GPS数据采集的方法
（1）手持GPS的设置：按MENU键，进入“系统设置”，选择“地图单位”后，可进行以下设置：
a.导航单位设置：设置为公里米公里/小时
b.北参考选择：选择真北
c.坐标投影：纬度/经度设置为度/分/秒，自定义坐标系选择“横向墨卡托”后，进行以下设置：原点纬度：00.00000N，原点经度：105.0000E，设置好后进入下一页设置比例因子：1.00000000，通用米单位：1.0000000，原点向东偏移：00500000.0，原点向北偏移：00000000.0，按“完成”即可。
d.参考椭球：选择“用户”后，根据所要测的坐标系及3°或6°带进行DA，DF，DX，DY，DZ的参数的设置，再进入下一页设置“自定义基准”，X旋转：+00.00000，Y旋转：+00.00000，Z旋转：
+00.00000，比例因子：+01.00000，则完成好设置，最后按ESC键直到显示要测数据。
（2）手持GPS定位测定方法：手持GPS站于待测点，等到精度达到要求时，按下MARK键，则显示出已设定好要测量的数据，记录下显示出的数据后可按ESC键进行下一测点的测定。
2.图上坐标高程的量算
如果所求的点刚好位于某根等高线上，则该点的高程就等于该等高线的高程，否则需采用比例内插的方法确定。
如上图所示：E点位于高程
为51m的等高线上，则E点的
高程就为51m，而F点位于48
与49这两根等高线之间，可以
通过F点作一大致与两根等高
线垂直的直线交于这两根等高
线于m，n点，从图上量得距离
mn=d，mf=d1，设等高距为h，
则F点的高程为：
HF=Hm+h*d1/d
3.面积量算方法
面积的计算方法，可根据不同的目的、用途和精度要求而定。规则的图形通常可采用几何图形量算法和坐标解析量算法；不规则图形通常可采用网点法，平行线法，计数器编程法，CAD法和求积仪法等。
不规则图形的面积量算：
(1)格网法
使用以毫米为单位的透明方格纸或透明塑料模片蒙在欲测图形上，首先读出完整的方格数，然后再用目估方法将不完整的方格凑成完整的方格数。最后累加出图形轮廓线内的总方格数。用总方格数去乘每一方格代表的实地面积，即得欲测图形的总面积。
若整格数为n，不满整格的一律以二分之一格
算，得到方格总数，乘以每个方格所代表的面积，
得到图形的面积。
(2)格点法：图形范围内的点数a，与轮廓线接触的
点数b，每个点代表的面积s，则图形面积为：
P=(a+b/2)*s
(3)平行线法
将图形分割成高为h的梯形，然后利用求所有梯形的面积之和用平行线法求面积的精度取决于平行线之间的间隔大小，平行线间隔愈小，则面积量算精度愈高。。
4.实习过程
本次实习时不定时多地点的实习，主要是手持GPS进行测定，并量算和地形图的野外认识及填图。
年月日上午，各组在林学楼305听老师讲解实习内容及任务，并领取各组的仪器，之后，在我小教学区进行GPS的设置及应用，找到教学区布设好的点，用GPS测一些点，学会及熟悉使用GPS；下午，在老师的安排下，我们在篮球场集中以待出发，目的地是我校后的刘家山。在出发之前，老师进行了指导，设定了各组的GPS参数，一却都准备好后，我们就沿路勘测选点，并测定、记录。到刘家山后，老师带我们测定许多点，这些点组成一个闭合的布控区域，目的是进行野外认识地形图，并在图上绘出行进路线，量算闭合区域的面积。
次日早晨，我组8点半在A6集中，安排好测量任务，对我校教学区已经布设好的22个点进行测定。下午进行东三环勘测选点，布设测点，并沿东三环向世博园方向测定各点的坐标、经纬度、高程，我们组轮换工作，测了各点的北京54-6°、北京54-3°、80-3°带的坐标。
5.本人完成情况
我在这次实习过程中，主要是负责本组的相关事情和相应的测量，组织本组的组员一同完成本次实习内容。由于GPS仪器较少，实习中，合理安排小组工作，实习的各项工作每人都有机会参与，小组内各成员之间团结协作，提高工作效率，得到锻炼。
实习之初，我进行了GPS的设置，学习如何使用GPS，并教不会设置和测量的成员。在校园里测点时，我主要跟同本组成员进行记录，并设置GPS为80坐标系测定一些点，协助本组成员一同完成了校园内的22个点的测定。在去刘家山的过程中，我测定了从篮球场至林学院饮水池之间的点，测定东三环时，我指导测量，也亲自测了一些点，测完之后，我整理好数据，并描绘在地图上，写好本次实习的实习报告。
三地图比较与分析
从实习报告书上的三张不同时段拍摄的地形图可以看出，年6月航拍的80坐标系3°带地形图上地物符号，地貌符号和注记符号都比较详细（在同一比例尺下）。
从80坐标系3°带的西林地形图上可看出，现在的东三环，我校的工学楼，图书馆，林学楼，标本馆等地物符号都没有，说明当时这些都没有建造。在现在的东三环路上及沿线两侧，由于修建而拆迁了许多建筑，现在世博交易中心、市儿童福利院、市第一、二看守所等在其他两幅图上没有，而校门口下面的农场在80坐标系3°带的西林地形图上已经没有，说明年后已经不存在或搬迁走了。
四数据分析
GPS测量的优点相对于常规测量来说其特点明显，测站之间无需通视，这样就使得选点更加灵活方便，但测站上空要求开阔，以使卫星信号不受干扰。不受天气因素的影响，这就使得全天候作业成为可能。观测时间短。
GPS测量灵活，方便，能大大节省人力物力，减少野外的工作量，减少一些不必要的过渡点，GPS由于接收卫星信号，在直接收到卫星信号的同时，还可能收到经天线周围地面物反射的卫星信号，多种信号叠加就会引起测量参考点的位置变化，GPS测量还存在卫星传播信号误差，电离层折射误差，对流层折射误差，人为误差等等。
GPS采集到的各点的高程为大地高程，其精度非常低，而在图上量算高程时，比较麻烦，要进行计算，容易出错，也有一定的误差，精度高于GPS采集到的。在地形图上量算时，由于地形图上等高线的密度，高程标注及明暗程度等使得量算困难。
根据表现形式的不同，通常将误差分为偶然误差和系统误差，在测量时，都存在仪器误差，而且GPS受外界环境的影响，使得测定结果有一定的误差。采用方格法量算面积，误差来源于所数方格数的多少，描点，连线时线条的粗细以及对不满整格的处理等等。
采用计数器编程法计算面积，误差来自点的输入，程序的编制，但程序正确，则精度高于方格法所求的面积。
通过多次测定取平均值可以削弱偶然误差的影响，但不能完全消除偶然误差的影响，系统误差通过正确的操作可以消除。
使用方格法求面积，简便易行，只要操作认真，精度可以得到保证，缺点是比较费工费时。
方格法量算面积为了保证量算精度，首先必须保证使用的方格纸或模片的方格大小合乎要求。另外，为提高量算精度，最好将方格纸或模片放置不同方向，进行两次量算。
五实习体会及建议通过这次实习，让我深刻明白了理论联系实际的重要性，实习的目的，就是要将这些理论与实际工程联系起来。此次实习学到了测量的实际操作能力，更有面对困难的忍耐力；但更重要的是学到了小组之间的团结、默契，而且锻炼了自己很多测绘的能力。为了能尽快地完成任务，我们小组分工进行测量，一次测量实习要完整的做完，单单靠一个人的力量是有的困难的，只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成，而这些，就是在测量之外所收获的。小组成员的合作很重要，实习小组的气氛很大程度上影响实验的进度。我在测量的过程中克服困难，没有感到辛苦，反而从中能自得其乐。
测量是一项精确的工作，各项都要达到一定的精度。测量应遵循“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“由高级到低级”的原则，并做到“步步有检核”，这样做可以防止误差的积累，及时发现错误。
GPS测量范文篇2
关键词：GPS；农村公路；测量；误差
随着科学技术的不断发展，测量技术从传统的经纬仪+水准仪到全站仪+水准仪，再到GPS测量技术，经历了一个不断更新的过程。GPS全球定位系统(GlobalPositioningSystem)是美国研制并在1994年投入使用的垒球卫星导航与定位系统。近年来，GPS系统因具有全球性、全天侯、连续性、实时性导航定位和定时功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间等优点，其技术的应用已遍及我国国民经济的各个领域，特别是在公路测量的应用上已经较为普遍。GPS系统在应有方面主要分为单点导航定位与相对测地定位，而对于常规测量而言，相对测地定位是主要的应用方式。在此，本文将重点谈谈GPS测量技术在农村公路的应用。
一、GPS测量技术的工作原理
相对测地定位是利用L1和L2载波相位观测值实现高精度测量，其原理是采用载波相位测量局域差分法：在接收机之间求一次差，在接收机和卫星观测历元之间求二次差，通过两次差分计算解算出待定基线的长度；求解整周模糊度是其关键技术，根据算法模型，设计了静态、快速静态以及RTK等作业模式。而RTK技术代表着GPS相对测地定位应用的主流。
二、GPS测量的特点
GPS系统是目前在导航定位领域应用最为广泛的系统，其可为各类用户连续提供动态目标的三维位置、三维速度及时间信息。GPS测量主要特点如下：
2.1功能多、用途广
GPS系统不仅可以用于测量、导航，还可用于测速、测时。测速的精度可达0.1m/s，测时的速度可达几十毫微秒。其应用领域不断扩大。
2.2定位精度高
一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm，而红外仪标称精度为5mm+5ppm，GPS测量精度与红外仪相当，但随距离的增长，GPS测量优越性愈加突出。大量试验证明，在小于50km的基线上，其相对定位精度可达12×10-6，而在100km～500km的基线上可达10-6～10-7。
2.3实时定位
利用全球定位系统进行导航，即可实时确定运动目标的三维位置和速度，可实时保障运动载体沿预定航线运行，亦可选择最佳路线。特别是对军事上动态目标的导航，具有十分重要的意义。
2.4观测时间短
采用GPS布设控制网时每个测站上的观测时间一般在30min～40min左右，采用快速静态定位方法，观测时间更短。例如，使用Timble4800GPS接收机的RTK法可在5s以内求得测点坐标。
2.5测站之间无需通视
这是GPS技术区别于常规测量的最大优点。常规测量技术需要保持良好的通视条件，又要保障测量控制网的良好图形结构。而GPS测量只要求测站15°以上的空间视野开阔，与卫星保持通视即可。其这一优点，使得在布设长大线路施工控制网时，可省去大量的传算点、过渡点的测量，大大减少测量作业时间和费用，同时也使选点布网变得非常灵活。
2.6操作简便
GPS测量的自动化程度很高。目前，GPS接收机已趋小型化和自动化，在观测中测量员只需打开GPS接收机、量取天线高、采集环境的气象数据、监视仪器的工作状态，而其他工作，如卫星的捕获、跟踪观测和记录等均由仪器自动完成，然后利用数据处理软件对数据进行处理，即求得测点三维坐标。观测结束时，仅需关闭电源，收好接机，便完成野外数据采集任务。
2.7可提供全球统一的三维地心坐标
经典大地测量将平面和高程采用不同方法分别施测。在GPS测量中，在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测量观测站的大地高程。其这一特点，不仅为研究大地水准面的形状和确定地面点的高程开辟了新途径，同时也为其在航空物探、航空摄影测量及精密导航中的应用，提供了重要的高程数据。
2.8全天候作业
GPS卫星较多，且分布均匀，保证了全球地面被连续覆盖，使得在地球上任何地点、任何时候进行项观测工作，通常情况下，除雷雨天气不宜观测外，一般不受天气状况的影响。
三、GPS测量技术在农村公路中的应用
3.1农村公路调查内容
农村公路调查对象主要是县乡道路以及复合标准的村道，另外，还要对每个建制村道路的通达情况作相关的调查。在外业数据采集中主要采集的数据有各条道路的长度、路基路面宽、路面类型、所经过的村委以及村小学等标志性建筑的地理坐标、各起终点的坐标、名称以及各分段点的信息等。
3.2GPS外业数据采集流程
3.2.1准备工作
GPS在农村公路测量中应用时，可采用“边采集、边录入”的现场数据采集模式，一般情况下，一个测量小组由1人负责GPS接收机的开关以及掌上电脑的录入工作、1人负责相关数据和出现特殊情况时的记录工作、一名乡镇向导和一名司机共4人组成。
在采集工作出发之前，应先做好采集计划，如安排好采集行程；提前准备好已有的周边路线图作为采集底图，并打印一份供采集时参考；对需要采集的路线以及附属设施提前准备好相关已有的资料(如路线编号，起点名称，起点路基宽度及路面宽度，道路等级，路面性质，穿越了几个乡镇、建制村，沿线共有几座桥梁、大概在什么位置等)，做到心中有数，提高采集效率。
在采集前，应先将GPS接收机与掌上电脑正确连接，然后通过蓝牙连接将GPS接收到的信号反映在掌上电脑上，并确保GPS连接和信息输出正常。
3.2.2主要操作
GPS外业采集功能主要是实现公路路线、桥梁、隧道、渡口、乡镇、建制村等图形和属性一体化采集，具体包括采集新路线、路线分段、停止采集路线、继续采集路线、点采集(如桥梁、隧道、渡口、乡镇、建制村等位置和属性信息)等功能。在进行外业采集之前，在GPS采集子系统中主要操作有：
(1)打开GPS：GPS接收机与计算机连接正常并输出有效的GPS数据后，通过“打开GPS”功能，建立与GPS接收机的通信连接。
(2)关闭GPS：在e-Road系统中断开与GPS接收机的通信连接，只有在打开了GPS后才能关闭。
(3)查看GPS状态：当打开GPS后，可查看GPS当前的状态，是否正常接收卫星信号，以及GPS输出的数据是否有效等信息。
(4)采集新路线：开始采集一条路线，记录该条路线的线形、线位和调查指标信息，如果GPS已经打开并且定位后，就可以进行路线的采集。
(5)路线分段：当路线的调查指标发生变化且符合路线分段原则时，需要添加一个路段，在采集路线的过程中，在路线分界点叫司机停下，并点击计算机平面上点击“分段”按钮，并输入分段原因：路面情况发生改变。同时还要输入分段点的相关信息。当然在其他路况发生改变时也要分段，比如路面宽度发生了明显改变，有分叉路的情况等。系统就会自动对路线进行分段。
(6)停止采集路线：在调查中还要标出各村村委以及村小学的地理坐标，在测量时只需在路线迄点处停止采集当前正在采集的路线，生成最后一个路段的讫点位置信息，并输入相关信息即可。
(7)继续采集路线：在路线采集的暂停位置继续采集路线的线形，如果在地图中存在没有采集完的路线，可以通过“继续采集路线”的功能，继续采集未采集完的路线。
(8)点采集：实现公路沿线附属设施点(如桥梁、隧道、渡口等)以及乡镇、建制村、村小学等点的地理位置和属性信息一体化采集。
通过上述功能操作，基本可以实现GPS+PC操作完美结合，在采集过程中，若因操作或人为走错路线等原因还可以进行对象属性编辑，现场及时修改或删除所采集数据信息。
3.2.3采集完毕
当天采集完毕后，首先要做好数据备份工作，建立以天为备份数据文件，同时备份到移动存储器中，以防计算机出现重大故障而使数据文件损坏，并及时将采集的数据进行必要的内业处理，防止因间隔时间过长，记录不准确，导致内业无法编辑等状况。
3.2.4经验总结
(1)GPS接收器本身时钟也存在误差和噪声，这些都影响定位的精确度。当出现比较明显的漂移时，测量人员应该叫司机先停下来，等指示箭头回归原点时再开始进行测量。
(2)当正在进行路线采集时，如果较长时间在某个地方停顿或需要离开正在采集的路线去采集其他路线、沿线乡镇、建制村时，应先使用“停止采集路线”功能暂停正在采集的路线，再采集其他路线、沿线乡镇、建制村等，然后回到暂停的位置处使用“继续采集路线”功能按原采集方向继续采集被停止采集的路线。
(3)在采集过程中，应时刻关注GPS的信号，如果连续出现“GPS无法定位”的提示时，应立即停止采集路线，以免丢失相关数据，甚至出现把数据导入PC机后出现乱码的情况。且测量人员应立即检查GPS的电池是否没电或是GPS与计算机是否已断开连接等，待设备都已完好后，为确保数据的有效性，测量人员应进行返工。
(4)采集过程中，GPS接收机和计算机不能离得太远(一般是10m以上)，以避免计算机无法接收GPS传过来的信号以致数据丢失。
(5)采集过程中，如测量人员下车去测标识物后，司机不能将车开动，以免出现当测量人员回来后重新测量时原点发生了改变，从而出现相应的误差的情况。
(6)采集过程中，车速不能太快，一般控制在40km/h～60km/h，尽量靠着路的中间行驶，尽量避免紧急刹车。
综上所述，由于GPS设备功能齐全，携带方便，易于掌握，能够彻底改变以往公路调查陈旧的工作模式，从根本上提高公路测量效率，减轻职工劳动强度。尽管GPS测量技术仍存在一些问题，但只要运用得当，其自身的缺陷仍可以克服。GPS技术的普遍应用必将促进交通工作向着精确、高效、现代化的方向发展，是今后交通工作中必不可少的工具，如广泛使用一定会取得巨大的经济和社会效益。可以说，GPS在公路领域的应用前景是无限的。
参考文献：
GPS测量范文篇3
关键词:公路测量;应用GPS;RTK;静态定位;动态定位
一、GPS技术在公路测量中的应用前景
随着我国国民经济的快速增长的西部大开发的实施,我省的高等级公路建设迎来前所未有的发展机遇,这就对勘测设计提出了更高的要求,随着公路设计行业软件技术和硬件设备的发展,公路设计已实现CAD化,有些软件本身还要求提供地面数字化测绘产品的支持;建立勘测、设计、施工、后期管理一体化的数据链,减少数据转抄、输入等中间环节,是公路勘测设计“内外业一体化”的要求,也是影响高等级公路设计技术发展的“瓶颈”所在。目前公路勘测中虽已采用电子全站仪等先进仪器设备,但常规测量方法受横向通视和作业条件的限制,作业强度大,且效率低,大大延长了设计周期。勘测技术的进步在于设备引进和技术改造,在目前的技术条件下引入GPS技术应当是首选。当前,用GPS静态或快速静态方法建立沿线总体控制测理,为勘测阶段测绘带状地形图,路线平面、纵面测量提供依据;在施工阶段为桥梁,隧道建立施工控制网,这仅仅是GPS在公路测量中应用的初级阶段,其实,公路测量的技术潜力蕴于RTK(实时动态定位)技术的应用之中,RTK技术在公路工程中的应用,有着非常广阔的前景。
二、GPS技术的发展
全球定位系统GPS是美国陆海空三军联合研制的卫星导航系统,具有全球性、全天侯、连续性、实时性导航定位和定时功能,能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。单点导航定位与相对测地定位是GPS应用的两个方面;对常规测量而言相对测地定位是主要的应用方式。
相对测地定位是利用L1和L2载波相位观测值实现高精度测量,其原理是采用载波相位测量局域差分法:在接收机之间求一次差,在接收机和卫星观测历元之间求二次差,通过两次差分计算解算出待定基线的长度;求解整周模糊度是其关键技术,根据算法模型,设计了静态、快速静态以及RTK等作业模式。静态作业模式主要用于地壳变形观测、国家大地测量、大坝变形观测等高精度测量;快速静态测量以其高效的作业效率与厘米级精度广泛应用于一般的工程测量;而RTK测量以其快速实时,厘米级精度等特点广泛应用于数据采集(如碎部测量)与工程放样中。RTK技术代表着GPS相对测地定位应用的主流。
GPS测地型接收设备是实现测地定位的基本条件,接收机有单频与双频之分,双频机能以L2观测值修正电离层折射影响,最适宜于中、长基线(大于20km)测量,具有快速静态测量的功能,可升级为RTK功能;单频机适宜于小于20km的短基线测量,对于一般工程测量具有良好的性能价格比。RTK系统由GPS接收设备、无线电通讯设备、电子手薄及配套设备组成,整套设备在轻量化、操作简便性、实时可靠性、厘米级精度等方面的特点,完全可以满足数据采集和工程放样的要求。鉴于GPS系统在轨卫星数有限,在对空通视受遮挡的条件下,不能保证正常解算,影响定位的精度和可靠性。实践表明,单频GPS系统由于多环境的制约,存在着很大的局限性。随着俄罗斯的全球导航卫星系统(CLONASS)的不断完善,利用GLONASS来改善GPS性能的双星座系统(GLONASS+GPS)已由美国Ashtech公司研制成功,这种全天候、全地域、高精度的系统为用户提供了更为完善的接收设备,双星座系统的接收设备GPS接收设备的新水平。
三、传统测量与RTK测量技术的比较
1.各种控制测量
传统的大地测量、工程控制测量采用三角网、导线网方法来施测,不仅费工费时,要求点间通视,而且精度分布不均匀,且在外业不知精度如何,采用常规的GPS静态测量、快速静态方法,在外业测设过程中不能实时知道定位精度,如果测设完成后,回到内业处理后发现精度不合要求,还必须返测,而采用RTK来进行控制测量,能够实时知道定位精度,如果点位精度要求满足了,用户就可以停止观测了,而且知道观测质量如何,这样可以大大提高作业效率。若把RTK用于公路控制测量则不仅可以大大减少人力强度、节省费用,而且大大提高工作效率,测一个控制点在几分钟甚至于几秒钟内就可完成。
2.地形测图
过去测地形图时一般首先要在测区建立图根控制点,然后在图根控制点上架上全站仪或经纬仪配合小平板测图,现在发展到外业用全站仪和电子手簿配合地物编码,利用大比例尺测图软件来进行测图,甚至于发展到最近的外业电子平板测图等等,都要求在测站上测四周的地形地貌等碎部点,这些碎部点都与测站通视,而且一般要求至少2-3人操作,需要在拼图时一旦精度不合要求还得到外业去返测。现在采用RTK时,仅需一人背着仪器在要测的地形地貌碎部点呆上几秒钟,并同时输入特征编码,通过手簿可以实时知道点位精度,把一个区域测完后回到室内,由专业的软件接口就可以输出所要求的地形图。
3.放样
放样是测量一个应用分支,它要求通过一定方法采用一定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来,过去采用常规的放样方法很多,如经纬仪交会放样,全站仪的边角放样等等,一般要放样出一个设计点位时,往往需要来回移动目标,而且要2-3人操作,同时在放样过程中还要求点间通视情况良好,在生产应用上效率不是很高,有时放样中遇到困难的情况会借助于很多方法才能放样,如果采用RTK技术放样时,仅需把设计好的点位坐标输入到电子手簿中,背着GPS接收机,它会提醒你走到要放样点的位置,既迅速又方便,由于GPS是通过坐标来直接放样的,而且精度很高也很均匀,因而在外业放样中效率会大大提高,且只需一个人操作。
四、RTK技术的应用情况
实时动态(RTK)定位有快速静态定位和动态定位两种测量模式,两种定位模式相结合,在公路工程中的应用可以覆盖公路勘测、施工放样等前端数据采集。
1.快速静态定位模式
要求GPS接收机在每一流动站上,静止的进行观测。在观测过程中,同时接收基准站和卫星的同步观测数据,实时解算整周未知数和用户站的三维坐标,如果解算结果的变化趋于稳定,且其精度已满足设计要求,便可以结束实时观测。一般应用在控制测量中,如控制网加密;若采用常规测量方法(如全站仪测量),受客观因素影响较大,在自然条件比较恶劣的地区实施比较困难,而采用RTK技术可起到事半功倍的效果。单点定位只需要5-10min,随着技术的不断发展,定位时间还会缩短,不及静态测量所需时间的五分之一,在公路测量中可以代替全站仪完成导线测量等控制点加密工作。
测量前需要在一控制点上静止观测数分钟(有的仪器只需2～10s)进行初始化工作,之后流动站就可以按预定的采样间隔自动进行观测,并连同基准站的同步观测数据,实时确定采样点的空间位置。目前,其定位精度可以达到厘米级。动态定位模式在公路勘测阶段有着广阔的应用前景,可以完成地形图测绘、中桩测量、横断面测量、纵断面地面线测量等工作。测量2～4s,精度就可以达到1～3cm,且整个测量过程不需通视,有着常规测量仪器不可比拟的优点。
GPS测量范文篇4
地质工程测量是为了地质找矿而做的基础工作，基本上都是山区作业，通讯不便，交通困难，各种成果也多建立在BJ54系统下，原国家等级三角点、导线点破坏严重，高等级GPS点、水准点分布严重不足，使得布网困难。GPS(全球定位系统)具有i贝4量精度高、全天候作业、测站间无需通视、观测时间短、仪器操作简便、成本低、提供三维坐标等特点，近几年来已经广泛应用于地质工程测量工作中…，为测绘工作提供了一个崭新的定位测量手段，取得了显著的经济效益，赢得了广大地质和测绘工作者的青睐。因此，讨论如何合理地利用GPS定位技术布设控制网，取得适宜的精确度，达到地质工程的要求，显得尤为重要。
2应用实例
2．1工程概况研究区位于新疆鄯善县境内，面积为26．47km，属南湖戈壁滩的低山丘陵区，地势较为平坦，海拔高度一般在1100m。考虑到海拔较高、工作难度大、工期较紧、降低成本等因素，决定采用GPS进行控制测量、碎部测量以及工程收测。
2．2GPS控制网的设计
2．2．1技术标准
GPS测量的技术设计主要依据《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB／T18314—2001)、《地质矿产勘查测量规范》(GB／T18341—2001)》及工程设计有关要求制定的。以1／10万地形图为参考图件，平面坐标系统采用1954年北京坐标系，高程基准采用1956年黄海高程系，投影面为高斯平面，中央子午线90。，3。分带，控制网等级为C级，以白石包国家二等三角点和黄山三等三角点做为起算依据。
2．2．2设计精度
GPS控制网宜以边连接为主，辅以点连接，这样可减少工作量，又可达到多检核的目的，布网时应尽可能地选择国家一、二等三角点，最好是同边邻点，这样的点位精度基本相同，能够很好地将WGS84坐标较严密地转换到BJz54系统，而尽可能地少选用三、四等点。根据研究区情况和工程需要，选择二级GPS网作为测区首级控制网，要求平均边长小于1km，最弱边相对中误差小于1／10000，GPS接收机标称精度的固定误差a≤15ram，比例误差系数b≤20×10。
2．2．3控制网布设
研究区采用c、D、E三级GPS网作为基本平面控制网。控制网共17个节点，其中c级GPS控制点1点，D级GPS控制点4点，E级GPS控制点13点。其中联测已知平面控制点2个，高程控制点5个(其高程由四等水准测得)，采用3台中海达GPS单频接收机(标称精度为5mm+2ppmxD)观测，网形布设成边连式(图1)。2．2．4观测计划根据GPS卫星的可见预报图和几何图形强度(空间位置因子PDOP)，选择最佳观测时段(卫星多于4颗，且分布均匀，PDOP值小于6)，并编排作业调度表。
2．3GPs控制网作业
2．3．1选点
GPS测量测站点之间不要求一定通视，图形结构也比较灵活，因此，点位选择比较方便。但考虑GPS测量的特殊性，并顾及后续测量，选点时应着重考虑：(1)点位要显著，视场周围15。无障碍物，以免信号被遮挡或吸收；(2)每点最好与某一点通视，以便后续测量工作的使用；(3)点位附近不应有大面积水域或强烈干扰卫星信号接收的物体，应选在视野开阔、交通方便、有利扩展、易于保存的地方，以便观测和日后使用；(4)点位要远离大功率无线电发射源，其距离不小于200m，远离高压电线和微波传送通道等，其距离不小于50m，以免电磁场对信号的干扰；(5)选点结束后，按要求埋设标石，标石规格按规范要求执行，埋石后应填写点之记。控制点的编号按顺序编排，并在前冠以大写字母“GPS”，如：“GPS1”表示一级GPS“1”号点。
2．3．2观测
根据GPS作业调度表的安排进行观测，采取静态相对定位模式，卫星高度角l5。，时段长度4O一60min，采样间隔15S。在3个点上同时安置3台接收机天线(对中、整平、定向)，天线安置采用脚架对点器精确对中，对点误差均小于2rOiTl。量取天线高，测量气象数据，开机观察，当各项指标达到要求时，按接收机的提示输入相关数据，则接收机自动记录，观测者填写测量手簿。
2．4GPS数据处理及精度分析
GPS网数据处理分为基线解算和网平差两个阶段，采用随机软件完成。经基线解算、质量检核、外业重测和网平差后，得到GPS控制点的三维坐标引。
2．4．1基线解算
测量过程中，对于当天采集的GPS数据，应及时通讯至计算机进行外业数据检查。而后利用中海达公司随机商用软件进行基线处理，处理过程中卫星高度角大于15。，采用静态相对定位处理方式。根据自动处理基线向量的结果，检查基线向量方差比均大于3，边长中误差均小于20mm。
2．4．2外业质量检核
外业质量检核是确保平差精度要求的重要环节，主要包括同步环检验、异步环检验、复测基线。
2．4．2．1复测基线
复测基线为两个不同时段所测的相同边的边长，复测基线长度较差d。≤2盯，《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB／T18314—2001)、《地质矿产勘查测量规范》(GB／T18341—2001)》指相应级别规定的精度(按实际平均边长计算)。对于互差超限的，应重新检查基线的方差比值，对于方差比值较小的，特别是临界的要重新设置参数，重新解算，解算后仍然超限的，应在异步环和同步环中进一步做分析，以确定哪条基线含有粗差。研究区经检查，复测基线的不符值最大5．12ppm，最小0．64ppm，达到相关规范要求，能够满足地质勘查工程测量需要。
2．4．2．2同步环闭合差检核
《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB／T18314—2001)中对同步闭合环的要求为wx，Wy，Wz≤／5叮，《地质矿产勘查测量规范》(GB／T18341—2001)》中Wx，wy，wz≤√n／2盯。在一个同步环中的基线解算组合方案应相同，这样可以取得最小的闭合差，反之，则容易超限。对于达不到要求的，应在异立环中继续分析。研究区检验同步环C级1个，D级4个，E级14个，经检核实测值，Wx最大1．6mm，wy最大3．6ram(13=4)，Wz最大1．1m／／1，均达到相关规范要求，能够满足地质勘查工程测量需要。
2．4．2．3异步环闭合差检核
《地质矿产勘查测量规范》中对独立闭合环的要求为Wx，Wy，wz≤2√n盯，《全球定位系统(GPS)测量规范》Wx，Wy，Wz≤3√n盯，o为相应级别规定的精度。如异步环中是包含有同步环超限的基线，应重新审查该基线观测段的星历预报，检查卫星分布状况是否长时间近似成一直线运行，以及PDOP是否接近限值，然后回忆野外观i贝4时是否在不合理条件下强行观测；若无同步环超限的基线，则将环中基线置于别的异步环中观察残差，或复测基线，则可判断环中哪条基线可能含有粗差。研究区中检验异步环D级6个，E级19个，经检核实测值：wx最大18．3mm，Wy最大35．6mm(n=4)，Wz最大30．7mm，均达到相关规范要求，能够满足地质勘查工程测量需要。
2．5GPS网平差计算
在基线向量和各项质量检核符合要求后，在WGS84坐标系内进行三维无约束平差，在BJ54内进行二维约束平差J。无约束平差精度反映了GPS测量的真实质量，约束平差结果反映了控制网点转换精度。研究区中WGS一84坐标系基线平差56条，中误差最大21．9mm，最小0．5mm，平均1．97mm；相对精度最高1／3074万，最低I／II万，均高于1／2万。在WGS一84坐标系的椭球体上，进行了大地坐标平差，单位权中误差为0．076nl，大地高程内符合中误差最大为0．0167m。BJ54坐标系二维约束平差，使尺度、方向和平移都受到了约束，平差结果单位权中误差为0．001ITI。总之，GPS网平差计算后，C、D、E级GPS点点位中误差均小于5cm，边长相对精度均高于1／2万，符合相关规定，能够满足地质勘查工程测量需要。
2．6工程测量
利用GPS控制网成果，对研究区内14条1／1000地质剖面、槽探工程、工程点用全站仪极坐标法或南方RTK定测检核。地质剖面点位差AX=8mm、△Y=4mm、AH：42mm，方位最大较差为28”。地质勘探工程点和探槽的定’狈4，使用南方RTK就其附近的控制点做检核，G012：AX=一14mm、aY=一27mm、AH=7nlm；G017：△X=6mm、AY=一1mm、aH=21mm；G013：AX=3mm、△Y=一3mill、aH=6mm。从以上检查控制点的结果可以看出本次测量的精度可靠。
GPS测量范文篇5
本文通过在郑东新区某道路施工的实践，我们摸索出在GPS测量的基础上用全站仪等常规测量仪器进行施工放样的方法，它既能保证测量放样工作的迅捷性又能确保放样测量的精度。
二、原理
在GPS测量的基础上用全站仪等常规测量仪器进行施工放样，其主要原理是：根据相应的精度要求，利用GPS定位技术中的测量方法，在沿道路走向的适当位置按相应等级GPS控制网的要求，布测一定距离且相互通视的控制点，然后在该控制点上架设全站仪，用坐标法进行测量放样。
三、精度分析
1、误差计算式由于测距有误差，将使放样点在放样距离的度度方向上产生位移，这种位移称为纵向中误差，相应的中误差称为纵向中误差，以ms表示。由于测角有误差，将使放样点在导线长度的垂直方向产生位移，这种位移称为横向误差，相应的中误差称为横向中误差，以mμ表示。用全站仪进行测量时，其中误差计算式为：ms=a+bSAB(1)式中，a为固定误差；b为比例误差。设放样角有误差dβ，则使放样点产生横向位移△μ，而△μ=SABdβ÷ρ，则放样点的横向中误差为mμ=(2)设起始坐标方位角误差为mα0，由于起始坐标方位角误差由已知点A，M引起，则根据误差传播定律，坐标方位角误差计算公式为mα0=(3)一般地，A，M点为同等级控制点，其中误差相等，设为mA，则mα0=(4)此外，放样点还受到起始点点位中误差mA影响，以及由于起始坐标方位角中误差mα0而使放样点产生横向位移为的影响，还有前、后视棱镜照准误差mv、仪器对中误差mi。考虑到起始误差、测量中的偶然误差的综合影响，放样点的总误差为MP=(5)代入(4)式，则MP=(6)另外还有温度、气压、大气折光的影响，但是由于放样距离一般不太远，而且全站仪都有这方面的改正系数，所以这里不予考虑。
2、点位误差和相邻点位误差点位误差指相对于控制网起算点的误差，相邻点位误差是指控制网点相对于相邻控制点的误差。道路中线放样的中线偏移位值一般可以认为是相对于最近控制点的放样误差，因此用于放样的测站宜按GPS二级网的精度施测且应该尽量靠近放样点，这样才可能达到放样精度。而GPS测量由于边长不受限制，在工程测量中就应强调逐级控制的原则，即在布测低等级控制点时应尽可能用最近的高等级点作为起算点，测量放样应以最近的控制点作为放样测站起算点。放样时若取其2倍中误差为限差选取测角精度在2〃以内，测距精度在(2㎜+2×10-6D)以上的全站仪，则在300m的距离以内，放样点的精度能够达到20㎜以内。
四、应用实例
郑东新区某道路是道路路网重要组成部分，由于以下原因：(1)道路分2个标段施工建设，施工单位不统一；(2)原来所布设的控制点已经有被破坏的点，地处戈壁荒漠郊区，控制点不便保存；所以，我们根据工程特点，利用GPS测量方法计算平面坐标，并用全站仪完成区内道路的施工放线工作。
1、原理
(1)在中线转折点附近选取既符合GPS测量等级以便于全站仪放线布点，并且至少要有两个点点相互通视。(2)按相应控制网要求，用测量方法测设控制点，利用开发商提供的软件把测量成果解算出各控制点的坐标。(3)在上述控制点上架设全站仪，用坐标法进行测量放样。
2、实例
GPS测量范文篇6
关键词：全球定位系统；工程测量；特点；应用
GPS全球定位系统由空间卫星群和地面监控系统两大部分组成，除此之外，测量用户当然还应有卫星接收设备。
①空间卫星群GPS的空间卫星群由24颗高约20万公里的GPS卫星群组成，并均匀分布在6个轨道面上，各平面之间交角为60°，轨道和地球赤道的倾角为55°，卫星的轨道运行周期为11小时58分，这样可以保证在任何时间和任何地点地平线以上可以接收4到11颗GPS卫星发送出的信号。
②GPS的地面控制系统GPS的地面控制系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站，主控站的作用是根据各监控站对GPS的观测数据计算卫星的星历和卫星钟的改正参数等并将这些数据通过注入站注入到卫星中去；同时还对卫星进行控制，向卫星指令，调度备用卫星等。监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星工作状态。注入站的作用是将主控站计算的数据注入到卫星中去。GPS地面控制系统主要设立在大西洋、印度洋、太平洋和美国本土。
③GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机、气象仪器等组成，其作用是接收GPS卫星发出的信号，利用信号进行导航定位等。
一、GPS定位原理
GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统。在需要的位置p点架设GPS接收机，在某一时刻ti同时接收了三颗(a、b、c)以上的GPS卫星所发出的导航电文，通过一系列数据处理和计算可求得该时刻GPS接收机至GPS卫星的距离sap、sbp、scp，同样通过接收卫星星历可获得该时刻这些卫星在空间的位置（三维坐标）。从而用距离交会的方法求得p点的维坐标（xp，yp，zp），其数学式为：
sap2=[（xp-xa）2+（yp-ya）2+（zp+za）2]
sbp2=[（xp-xb）2+（yp-yb）2+（zp+zb）2]
scp2=[（xp-xc）2+（yp-yc）2+（zp+zc）2]
式中（xa，ya，za），（xb，yb，zb），（xc，yc，zc）分别为卫星a，b，c在时刻ti的空间直角坐标。
在GPS测量中通常采用两类坐标系统，一类是在空间固定的坐标系统，另一类是与地球体相固联的坐标系统，称地固坐标系统，我们在公路工程控制测量中常用地固坐标系统。有利于表达地面控制点的位置和处理GPS观测成果，因此在测量中被广泛的应用。
二、GPS测量的技术特点
2.1测站之间无需通视测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这一特点，使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔，以使接收GPS卫星信号不受干扰。
2.2定位精度高一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm，而红外仪标称精度为5mm+5ppm，GPS测量精度与红外仪相当，但随着距离的增长，GPS测量优越性愈加突出。大量实验证明，在小于50公里的基线上，其相对定位精度可达12×10-6，而在100～500公里的基线上可达10-6～10-7。
2.3观测时间短采用GPS布设控制网时，每个测站上的观测时间一般在30～40min左右，采用快速静态定位方法，观测时间更短。例如使用接收机的rtk法可在5s以内求得测点坐标。
2.4提供三维坐标GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。
2.5操作简便GPS测量的自动化程度很高。目前GPS接收机已趋小型化和操作傻瓜化，观测人员只需将天线对中、整平，量取天线高打开电源即可进行自动观测，利用数据处理软件对数据进行处理即求得测点三维坐标。而其它观测工作如卫星的捕获，跟踪观测等均由仪器自动完成。
三、GPS卫星定位系统在工程测量中的应用
3.1GPS测量的技术设计①设计依据。GPS测量的技术设计主要依据1999年建设部的行业标准《城市测量规范》、1997年建设部的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》及工程测量合同有关要求制定的。②设计精度。根据工程需要和测区情况，选择城市或工程二级GPS网作为测区首级控制网。要求平均边长小于1km，最弱边相对误差小于1/10000，GPS接收机标称精度的固定误差a≤15mm，比例误差系数b≤20×10－6。③设计基准和网形。控制网共12个点，其中联测已知平面控制点2个，高程控制点5个。采用3台GPS接收机观测，网形布设成边连式。④观测计划。根据GPS卫星的可见预报图和几何图形强度（空间位置因子PDOP），选择最佳观测时段（卫星多于4颗，且分布均匀，PDOP值小于6），并编排作业调度表。
GPS测量范文篇7
盖孜水电站位于新疆省南疆某地，属于以发电为主的中型水电站。根据施工要求，盖孜水电站施工控制网设计为三等GPS网，共布设了25个GPS控制点，并对其中23个点进行三等水准高程联测。为了和测区原有的测量产品实现成果共享，本控制网设计为挂靠1954年北京坐标系的独立控制网，并将坐标投影至测区平均高程面。作业时执行标准为DL/T5173-2003水电水利工程施工测量规范。1．1GPS控制点的选点与造埋根据实际地形进行选点和造埋，具体要求如下:1)点位选在质地坚硬、稳固可靠的地方，以便于保存和使用;2)点位附近没有大功率发射台或高压线;3)各GPS点为具有强制对中盘，浇筑有混凝土的钢管墩标，墩标保持铅直;对中盘安放水平，水平误差小于4s。1．2GPS控制网的观测GPS控制网观测前首先下载卫星星历文件，合理安排观测时间，制定GPS网观测计划，将三等GPS施工控制网与设计阶段三个已知点进行联测。根据DL/T5173-2003水电水利工程施工测量规范要求，三等GPS点平均观测时段数不小于2，每个观测时段均大于90min。GPS测量使用四台Trimble5700双频GPS接收机(标称精度:5mm+0．5ppm×D)。
2GPS数据处理
盖孜水电站三等施工控制网以测区中心点GZ14为投影中心，以GZ14～GZ05的方位角为方向，边长投影至测区平均高程面上。GPS基线采用《TrimbleTotalControl》软件解算，在基线解算完成后，须剔除误差较大基线(数据剔除率小于10%)，以便得到较高质量的基线解，最后将基线解导出为Trimble数据交换格式(*．asc)。网平差采用武汉大学所编的《科傻GPS数据处理系统》进行。GPS数据处理输出结果包括:基线处理报告(包括基线的比率、RMS值、参考变量等);复测基线检测报告(包括每组复测基线的差值和限差等);环闭合差报告(包括检验的闭合环数目，最佳、最差闭合环信息、标准差的计算，最大环闭合差限差);三维平差结果(包括三维基线向量，三维基线向量残差及残差限差，控制点平差后的大地坐标及高斯平面坐标，点位中误差);二维平差报告(包括二维基线向量、二维基线向量残差;各点平面坐标的平差值及点位中误差，各点的误差椭圆元素，误差椭圆长半径，短、长半径方位角;各边的方位角、边长值的改正数及中误差，各边长的相对中误差)。
3精度分析
为了验证GPS测量和盖孜水电站工程坐标系的可靠度，对测区内的平面控制点用LeicaTCR402全站仪按三等边测量技术要求进行检核，并将全站仪所测的边长与GPS所测的边长进行了比较。由此可以看出GPS边长与全站仪观测边长比较差值很小，也验证了GPS测量成果的可靠性。
4结语
GPS测量范文篇8
关键词：煤炭地质勘查；GPS测量技术；应用
煤炭业，属于我国重点的工业项目，其对勘查技术的要求非常高。以往，采煤技术操作非常复杂，且已不能满足当前煤炭地质勘查的要求和需求，还会浪费较多的人力、物力和财力[1]。为提高煤炭业勘查的效率，确保测量数据的准确，应充分利用GPS测量技术，进而促使煤炭业获得更好的发展。
一、煤炭资源分布的主要特征
国内地形非常复杂且地貌比较丰富，一般多为高山和平原，各个地域均存在一定的挖掘必要，这也使得国内煤炭的分布发生分布不均匀的情况。可见，煤炭勘查工作非常困难，需投入较多的时间和精力进行勘查。与此同时，地域方面也会受到一定的限制，亦为促使国美煤炭开发区域不均匀的主要原因，对我国煤炭业的发展构成了严重的影响[2]。通过以往的调查显示，国内煤炭主要可划分成：褐煤、无烟煤，以及烟煤，分布的地域较多，且多见于北方、西北位置。分布的布局情况，和国内水资源分布状况刚好相反，可见煤炭聚集位置多为干旱恶劣的位置，以此使得煤炭勘查工作存在较大的挑战。因此，应合理的使用GPS测量技术，对煤炭实行勘查。GPS工作的主要流程：内也准备、工作区转换参数求解和基准点的设置、基准点的测定。GPS测量技术，具有操作简便、精度高和速度快、较多功能等特点。
二、煤炭地质勘查中GPS测量技术的应用探究
（一）GPS控制测量技术的应用
因为国内的地形非常广阔，地质结构也比较复杂，煤炭勘查中具有较大的挑战。经反复的实践显示，GPS技术能够有效的处理煤炭勘查工作的问题，确保煤炭勘查的准确的同时，可确保测量数据的准确。当前，这种测量技术被广泛应用于煤炭地质的勘查工作中，效果较好。
1、在测量控制计划中的应用
测量控制，即为经测量控制在规定的范围内，一般多应用于大地、摄影侧地形、工程和建立控制网等测量中。控制测量主要可划分成：平面、高程和三维几方面的控制测量。经简单勘查设备，对两点间实行直线距离连接的测量，进而实现较好的通视、沟通效果。控制测量的主要特点：可对全局实行严格的控制，并对测量的误差提出明确的规定，将其作为测量工作中的主要依据。如某地区煤炭资源勘查的过程，应合理的使用测量型接收设备，以及连接的方式，以西——东进行推进，确保勘查的精度能够满足GPS具体的标准。然后，对GPS实行严格的测量。然而，实际测量的过程，因为测量的地区观测量，均为相同的类型，并处于GPS静态解。因此，可合理的通过等权X2进行比较。网评查的过程，若产生外部误差情况，如仪器误差、相位观测值误差没有合理的进行添加，就容易产生GPS解中的误差情况。所以，实际的过程，应准确对平差的误差进行预估，应适量的将GPS还原。带权约束平差，能够明确GPS网参考因子为1，所以可经X2=α=94%实行检验，以便保证平差的收敛。
2、在图根中的应用
图根的控制，即为地形测图构建的平面控制图，实行高程的控制。经这一特点，能够判定勘查的地形，进而制定出具体的比例尺地图。测量控制图根的时候，可通过RTK进行测量技术完成测量工作。如：完成勘查工作后，可将原有的设计20km21：2000和1:1000地形进行测量。并结合具体状况，设计300个图根点，以此充分使用全野外数字化技术进行绘图。然后，加强对图根的控制工作，实际测量的阶段，经两个不同基站，对图根实行反复的测量，取平均值/最后值。若地形非常平缓，可通过三脚架确保其稳定，经反复测高获得数据的平均值，以保证获得数据的准确。测量图应经视野、图根比较的全野外数字化测图方式，经仪器获得准确的数据，以保证数据的精准。
3、在勘控点中的应用
测量数据的准确，可明确坐标的位置，实际进行测量的过程，应确保检波点、钻孔平面和物探线端点，以及放炮点位置需合理的实行放样、测量工作。然后，结合煤炭勘查的规划位置，于收集控制点适当的增加一级控制点。通过实践能够看出，现代经济状况下，可加密于E级点。实际加密的程度，因高帽子煤炭地质工程测量的具体要求，测量的边长应控制在1000m之内，进而达到GPS测量的具体标准。
（二）GPS工程测量技术的应用
1、在物探工程测量中的应用
实行外业测量的过程，应合理的使用RTK差分GPS技术进行测量。基准站方面，应合理的配备一台GPS接收设备，以此实行观测的效果。与此同时，应结合地震工作的要求，做好测线长短的具体方案。以便于测线间部位，合理的设置基准点，完成校正工作后，通过两点的方式进行校正。客观来讲，即为确保RTL为固定解状态下，对一个控制点进行校正。然后，将校正显示于RTK手薄上，对坐标、已知坐标实行对比和深入探析。若平面坐标误差、高层误差均控制为0.05m内，这时可对另一个控制点实行校正[3]。此外，测量工作已经落实70%左右，进而可结合两个坐标，对基准站坐标进行合理的计算，进而获得和卫星间距离的具体数据。
2、在山地和钻探工程、地质填图中的应用
对于存在一定危险的地形，难以实行煤炭的勘查工作。如山地和钻探的测量，应合理的使用三维定位的方式进行测量。需要特别注意的是，地形中探井、探巷和水井、探槽等测量的过程，应按照具体的规范进行测量，以便获得精准的数据填图。以此，测量的难度较大时，可充分的使用GPS、RTK技术进行测量，以便获得可靠的数据。
3、在野外作业中的应用
工作区域的坐标间实行转换的参数，合理的输入域基准站GPS接收设备中，可确保实施对动态差进行分析。然后，于基准点合理的设置GPS接收机，于接收设备将天线的高度、地方坐标进行输入。同时，结合转换参数将地方坐标，合理的转换为WGS-84坐标。基准站合理的使用电台将观测值、测站坐标和接受机的工作装填、卫星跟踪情况等进行输送，流动站接收基准站传输的数据，经处理后获得WGS-84坐标。最后，经转换参数将WGS-84坐标，合理的转变为地方坐标，主要的目的为将野外作业情况实施进行显示。作业的精度进行检测，应通过不同的方式进行作业精度方面的检测。于已知点进行设立移动站，以获取准确的数据，对比获得坐标、正确的数据，以此对不同的点实行检测，并在不同的时间对特征点进行测量，对比特征点间的差值。地质点和槽探端点、坑道钻孔实行测量，主要需结合随测的原则，对地质点、槽探端点进行测量。钻孔实行放样，应根据初测和复测、终测进行测量。具体需结合设计的坐标对坑道口进行测定，图根点应合理的设置于坑道口位置，以便于实行全站仪的合理测量。总结当前，我国煤炭业获得良好的发展，而GPS测量技术也被广泛的应用于煤炭业中。这项技术逐渐成为国内勘查工作中，首选的测量技术，其可促使煤炭业获得更好的发展。因此，煤炭地质实行勘查的过程，应结合实际情况，合理的使用这项技术，以此发挥GPS测量技术的最大作用，推动煤炭业获得可持续发展。
作者:孙计祥 单位:山西中新唐山沟煤业有限责任公司
参考文献：
[1]李文伟.GPS—RTK测绘技术在地质勘查测绘中的应用[J].江西建材，2015(18)：218—218.
GPS测量范文篇9
关键词：水利测量；GPS；测量精度
1概述
全球定位系统的英文缩写为GPS，主要是利用基于已发射地球卫星的无线式导航系统，每时每刻卫星将三维导航定位信息向地球发射，进而对地心坐标系中地面上某点的三维坐标进行测量，以实现导航或定位功能。转为民用后卫星定位系统技术已在各领域中的应用十分广泛，水利工程测量中相对于传统测量技术而言，其优势主要体现在效率较高、成本低廉、精度较高、工作无需较大强度等方面，具有比较广阔的应用前景，但GPS目前应用水利测量中也存在一些亟待解决的问题。
2GPS及其基本原理
2.1GPS的主要构成。GPS主要由空间卫星群、用户信号接收设备及地面监控系统等三部分所构成。2.2GPS的基本工作原理。GPS共有24颗卫星组成空间卫星群，并在6个轨道平面内平均分布，各轨道平面之间有60度的夹角，卫星轨道以11小时58分为一运行周期，在任何地点和时间，地表都可有效保障对发出的4-11颗GPS卫星信号进行接收。地面GPS控制系统监控卫星工作状态对卫星参数进行改正，将指令发向卫星，以确保卫星运行的正常。GPS信号接收机将信号接收后，用户应用数据处理软件进行处理，以实现导航定位及其它功能。
3水利测量中GPS的应用
在平面控制测量中，类似于传统水利工程测量，GPS也能完成平面控制测量工作。传统水利测量主要采用导线测量方式，而GPS技术在平面控制测量中可采用静态和动态两种定位方式。利用内置软件处理信号，可在较短时间内获得测点坐标的准确位置，进而完成平面控制测量工作。在高程测量工作中，传统测量针对区域性高程测量主要采用水准测量方式，而GPS测量可利用内置软件处理信号获得。在变形测量工作中，相对于传统测量方式而言，GPS技术能够实时测量，并在测量工程中对复杂参考网无需设置，所以可采用GPS技术完成观测大型水工建筑物是否发生变形。尤其是观测点在变形体上与变形区外稳定基准点之间的距离较远，或传统观测仪器在变形体上不便设置观测点时，采用GPS技术可方便观测产生的变形，甚至实现变形观测基准点的稳定性进行校核。
4水利测量中GPS的应用优势
一是具有较高的测量效率。一般情况下，应用GPS测量时对测点的三维定位只需要几秒钟就能获得，即便是不具有稳定的卫星信号时，测点测量任务也能在数分钟内完成。诸如根据每日对1.5个河道断面进行测量计算，至少能够提高测量工作效率不低于70%。二是具有较高的测量精度。GPS技术在不受任何天气影响时，可为用户提供的三维定位具有较高精度。通过验证测量结果可发现，对大地高程采用GPS静态定位技术测量只有3-4ppm的误差，如果测量距离不超过20千米，能够达到厘米级的精确度。采用GPS技术测量可有效避免传统测量中存在的误差累积问题，所以，GPS可达到的测量精度较高。三是不需要相互通视。在测站之间的相互通视是传统测量中存在的最大难题，而GPS具有无需相互通视的优势使测量中的难题得到有效解决。测点地区只要具有开阔的地势，就不能干扰卫星信号，也将提高测点布置的灵活性。四是只有较小的工作强度。采用传统测量设备测量过程中，外界因素随其具有较大的影响，尤其是地物、地形及地貌等因素，在一定程度上将使测量人员增大劳动强度。而地形、气候等因素对GPS技术没有任何限制作用，尤其是不需要相互视通等明显优势，可在短时间内实现测量面积较大及不规则的复杂区域等，进而使水利测量实际需要得到满足，测量人员明显降低劳动强度。五是无需较高的成本。GPS技术可对三维坐标精确定位，并采用数字化、可视化形式对测量资料进行编辑操作。利用一次测量得到的资料信息可实现对水利工程规划、防洪决策、建设及管理等有关工作实际需求的满足。另外，而且GPS技术具有较高的测量效率、较高精度、较小劳动强度等明显优势，使测量成本明显降低。
5水利测量中应用GPS的常见问题
在水利测量工作中，虽然GPS的优点十分明显并在应用中比较广泛，但也还存在很多问题，以下对常见的一些问题进行分析：一是在测量工作中GPS还存在一定程度的误差。随着日益发展的社会经济水平，对工程质量也逐渐提高了要求，在水利测量工作中不断提高了精度要求。虽然在一般情况下GPS技术可提供的精度较高，但在特殊情况下，若障碍物对卫星信号造成一定程度的影响时，将导致误差的发生。尤其是在应用于水利测量工作中，很多原因都造成实际误差高于理论分析误差的程度。二是在水利测量中GPS应用只有较小的力度。随着电子水准仪和电子全站仪等一些测量设备的不断发展，在水利测量工作中可使基本测量要求得到满足。而因GPS测量设备具有较高的价格，对测量人员也具有较高的技术要求，对于水利测量工作中GPS的广泛应用造成一定程度的影响。三是有关测量人员不具有较高的技能水平。相对于传统测量技术而言，在测量中GPS技术只有较短暂的应用时间，很多测量技术人员对其操作技能还无法完全掌握。所以，造成GPS的各种优势不能充分发挥出来，在一定程度上降低了测量效率，甚至在测量工作中发生一些错误，对于顺利实施工程建设造成不利影响。另外，因缺乏相关专业知识，在测量工作中发生很多小问题，有关人员对小问题的处理缺乏及时性，对于水利工程测量工作中GPS的广泛应用也造成不利影响。
6GPS的发展趋势
6.1工作态度严谨，偶然误差尽可能减少。各种测量技术在应用过程中都难免存在一些偶然误差，但可采取一定措施尽可能减小偶然误差。为获得质量较高的测量数据，一定要在工作中采取严谨的态度，使工作责任心不断提高，将偶然误差尽可能减少，从而使测量准确性不断提高。6.2在水利测量中加大GPS的应用推广力度。虽然在水利测量工作中GPS具有效率高、精度高、成本低、无需相互视通等明显优势，在水利测量工作中今后应进一步加强对GPS的宣传力度，使GPS在水利测量中不断扩大应用范围。6.3对测量技术人员加强培训，使其测量技能进一步提高。只有将GPS测量的基本操作技能深入掌握，才能开展水利测量工作中充分利用GPS的优势，要求有关技术人员应加强个人在相关专业知识方面的学习，进而提高相关业务素质。一是提高操作速度，在上岗前要求操作人员应加强练习，直至符合工作岗位的实际要求方可上岗工作。二是操作应认真准确，尽可能减少各种失误。基于操作速度，提高对操作员操作质量的重视程度，避免由于人为原因造成测量工作中出现错误，进而使工程产生更严重的失误。三是扩大知识面，在发生一些小问题时，应总结分析积累经验，避免对技术人员的依赖性，从而造成测量速度降低的情况。
综上所述，通过对水利测量应用中GPS常见问题的分析，并展望了水利测量应用中GPS的发展趋势，对于提高GPS在水利工程中的应用水平具有十分重要的促进作用。
参考文献
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GPS测量范文篇10
关键词:GPS;农村公路;测量;误差
随着科学技术的不断发展,测量技术从传统的经纬仪+水准仪到全站仪+水准仪,再到GPS测量技术,经历了一个不断更新的过程。GPS全球定位系统(GlobalPositioningSystem)是美国研制并在1994年投入使用的垒球卫星导航与定位系统。近年来,GPS系统因具有全球性、全天侯、连续性、实时性导航定位和定时功能,能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间等优点,其技术的应用已遍及我国国民经济的各个领域,特别是在公路测量的应用上已经较为普遍。GPS系统在应有方面主要分为单点导航定位与相对测地定位,而对于常规测量而言,相对测地定位是主要的应用方式。在此,本文将重点谈谈GPS测量技术在农村公路的应用。
1GPS测量技术的工作原理
相对测地定位是利用L1和L2载波相位观测值实现高精度测量,其原理是采用载波相位测量局域差分法:在接收机之间求一次差,在接收机和卫星观测历元之间求二次差,通过两次差分计算解算出待定基线的长度;求解整周模糊度是其关键技术,根据算法模型,设计了静态、快速静态以及RTK等作业模式。而RTK技术代表着GPS相对测地定位应用的主流。
2GPS测量的特点
GPS系统是目前在导航定位领域应用最为广泛的系统,其可为各类用户连续提供动态目标的三维位置、三维速度及时间信息。GPS测量主要特点如下:
2.1功能多、用途广
GPS系统不仅可以用于测量、导航,还可用于测速、测时。测速的精度可达0.1m/s,测时的速度可达几十毫微秒。其应用领域不断扩大。
2.2定位精度高
一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm,而红外仪标称精度为5mm+5ppm,GPS测量精度与红外仪相当,但随距离的增长,GPS测量优越性愈加突出。大量试验证明,在小于50km的基线上,其相对定位精度可达12×10-6,而在100km～500km的基线上可达10-6～10-7。
2.3实时定位
利用全球定位系统进行导航,即可实时确定运动目标的三维位置和速度,可实时保障运动载体沿预定航线运行,亦可选择最佳路线。特别是对军事上动态目标的导航,具有十分重要的意义。
2.4观测时间短
采用GPS布设控制网时每个测站上的观测时间一般在30min～40min左右,采用快速静态定位方法,观测时间更短。例如,使用Timble4800GPS接收机的RTK法可在5s以内求得测点坐标。
2.5测站之间无需通视
这是GPS技术区别于常规测量的最大优点。常规测量技术需要保持良好的通视条件,又要保障测量控制网的良好图形结构。而GPS测量只要求测站15°以上的空间视野开阔,与卫星保持通视即可。其这一优点,使得在布设长大线路施工控制网时,可省去大量的传算点、过渡点的测量,大大减少测量作业时间和费用,同时也使选点布网变得非常灵活。
2.6操作简便
GPS测量的自动化程度很高。目前,GPS接收机已趋小型化和自动化,在观测中测量员只需打开GPS接收机、量取天线高、采集环境的气象数据、监视仪器的工作状态,而其他工作,如卫星的捕获、跟踪观测和记录等均由仪器自动完成,然后利用数据处理软件对数据进行处理,即求得测点三维坐标。观测结束时,仅需关闭电源,收好接机,便完成野外数据采集任务。
2.7可提供全球统一的三维地心坐标
经典大地测量将平面和高程采用不同方法分别施测。在GPS测量中,在精确测定观测站平面位置的同时,可以精确测量观测站的大地高程。其这一特点,不仅为研究大地水准面的形状和确定地面点的高程开辟了新途径,同时也为其在航空物探、航空摄影测量及精密导航中的应用,提供了重要的高程数据。
2.8全天候作业
GPS卫星较多,且分布均匀,保证了全球地面被连续覆盖,使得在地球上任何地点、任何时候进行项观测工作,通常情况下,除雷雨天气不宜观测外,一般不受天气状况的影响。
3GPS测量技术在农村公路中的应用
3.1农村公路调查内容
农村公路调查对象主要是县乡道路以及复合标准的村道,另外,还要对每个建制村道路的通达情况作相关的调查。在外业数据采集中主要采集的数据有各条道路的长度、路基路面宽、路面类型、所经过的村委以及村小学等标志性建筑的地理坐标、各起终点的坐标、名称以及各分段点的信息等。
3.2GPS外业数据采集流程
3.2.1准备工作
GPS在农村公路测量中应用时,可采用“边采集、边录入”的现场数据采集模式,一般情况下,一个测量小组由1人负责GPS接收机的开关以及掌上电脑的录入工作、1人负责相关数据和出现特殊情况时的记录工作、一名乡镇向导和一名司机共4人组成。
在采集工作出发之前,应先做好采集计划,如安排好采集行程;提前准备好已有的周边路线图作为采集底图,并打印一份供采集时参考;对需要采集的路线以及附属设施提前准备好相关已有的资料(如路线编号,起点名称,起点路基宽度及路面宽度,道路等级,路面性质,穿越了几个乡镇、建制村,沿线共有几座桥梁、大概在什么位置等),做到心中有数,提高采集效率。
在采集前,应先将GPS接收机与掌上电脑正确连接,然后通过蓝牙连接将GPS接收到的信号反映在掌上电脑上,并确保GPS连接和信息输出正常。
3.2.2主要操作
GPS外业采集功能主要是实现公路路线、桥梁、隧道、渡口、乡镇、建制村等图形和属性一体化采集,具体包括采集新路线、路线分段、停止采集路线、继续采集路线、点采集(如桥梁、隧道、渡口、乡镇、建制村等位置和属性信息)等功能。在进行外业采集之前,在GPS采集子系统中主要操作有:
(1)打开GPS:GPS接收机与计算机连接正常并输出有效的GPS数据后,通过“打开GPS”功能,建立与GPS接收机的通信连接。
(2)关闭GPS:在e-Road系统中断开与GPS接收机的通信连接,只有在打开了GPS后才能关闭。
(3)查看GPS状态:当打开GPS后,可查看GPS当前的状态,是否正常接收卫星信号,以及GPS输出的数据是否有效等信息。
(4)采集新路线:开始采集一条路线,记录该条路线的线形、线位和调查指标信息,如果GPS已经打开并且定位后,就可以进行路线的采集。
(5)路线分段:当路线的调查指标发生变化且符合路线分段原则时,需要添加一个路段,在采集路线的过程中,在路线分界点叫司机停下,并点击计算机平面上点击“分段”按钮,并输入分段原因:路面情况发生改变。同时还要输入分段点的相关信息。当然在其他路况发生改变时也要分段,比如路面宽度发生了明显改变,有分叉路的情况等。系统就会自动对路线进行分段。
(6)停止采集路线:在调查中还要标出各村村委以及村小学的地理坐标,在测量时只需在路线迄点处停止采集当前正在采集的路线,生成最后一个路段的讫点位置信息,并输入相关信息即可。
(7)继续采集路线:在路线采集的暂停位置继续采集路线的线形,如果在地图中存在没有采集完的路线,可以通过“继续采集路线”的功能,继续采集未采集完的路线。
(8)点采集:实现公路沿线附属设施点(如桥梁、隧道、渡口等)以及乡镇、建制村、村小学等点的地理位置和属性信息一体化采集。
通过上述功能操作,基本可以实现GPS+PC操作完美结合,在采集过程中,若因操作或人为走错路线等原因还可以进行对象属性编辑,现场及时修改或删除所采集数据信息。
3.2.3采集完毕
当天采集完毕后,首先要做好数据备份工作,建立以天为备份数据文件,同时备份到移动存储器中,以防计算机出现重大故障而使数据文件损坏,并及时将采集的数据进行必要的内业处理,防止因间隔时间过长,记录不准确,导致内业无法编辑等状况。
3.2.4经验总结
(1)GPS接收器本身时钟也存在误差和噪声,这些都影响定位的精确度。当出现比较明显的漂移时,测量人员应该叫司机先停下来,等指示箭头回归原点时再开始进行测量。
(2)当正在进行路线采集时,如果较长时间在某个地方停顿或需要离开正在采集的路线去采集其他路线、沿线乡镇、建制村时,应先使用“停止采集路线”功能暂停正在采集的路线,再采集其他路线、沿线乡镇、建制村等,然后回到暂停的位置处使用“继续采集路线”功能按原采集方向继续采集被停止采集的路线。
(3)在采集过程中,应时刻关注GPS的信号,如果连续出现“GPS无法定位”的提示时,应立即停止采集路线,以免丢失相关数据,甚至出现把数据导入PC机后出现乱码的情况。且测量人员应立即检查GPS的电池是否没电或是GPS与计算机是否已断开连接等,待设备都已完好后,为确保数据的有效性,测量人员应进行返工。
(4)采集过程中,GPS接收机和计算机不能离得太远(一般是10m以上),以避免计算机无法接收GPS传过来的信号以致数据丢失。
(5)采集过程中,如测量人员下车去测标识物后,司机不能将车开动,以免出现当测量人员回来后重新测量时原点发生了改变,从而出现相应的误差的情况。
(6)采集过程中,车速不能太快,一般控制在40km/h～60km/h,尽量靠着路的中间行驶,尽量避免紧急刹车。
综上所述,由于GPS设备功能齐全,携带方便,易于掌握,能够彻底改变以往公路调查陈旧的工作模式,从根本上提高公路测量效率,减轻职工劳动强度。尽管GPS测量技术仍存在一些问题,但只要运用得当,其自身的缺陷仍可以克服。GPS技术的普遍应用必将促进交通工作向着精确、高效、现代化的方向发展,是今后交通工作中必不可少的工具,如广泛使用一定会取得巨大的经济和社会效益。可以说,GPS在公路领域的应用前景是无限的。
参考文献