试析工程测绘中GPS测量技术的应用
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试析工程测绘中GPS测量技术的应用

工程测绘中GPS测量技术的应用浅析摘要:GPS测量技术的精确度非常高,能够准确测绘工程项目,为工程建设提供数据支持,GPS测量属于测绘技术,包含了诸多科学技术,可以最大化的适应工程测绘的需求,当前,GPS测量技术在工程测绘中处于不断发展的阶段,在实践中充分吸收测量的经验,晚上精密测量的过程,GPS测量技术为工程建设提供了全面的测绘技术,提高了工程测绘的质量,文章结合案例对GPS测量技术在工程中的应用进行分析。
  关键词:GPS测量;基线,计算
  引言
  GPS定位技术具有精准度高、自动化程度高、潜力大的特点,因此倍受各国测量工作者的青睐。研制初期,GPS定位仅具备静态相对定位的作业模式,即待定点安装≥2台的GPS 接收机,如此对某组卫星进行≥1~2h 的连续同步观测,随后再对观测数据进行后处理,并获取待定点间的基线向量。实践表明,若采用广播星历,那么静态定位所获取的基线解精度可达5mm(双频)/10mm(单频)+2*10-6D。随着研究的深入,快速静态定位逐步成为短基线测量作业的新突破,如此实现GPS 测量效率的提高。实践表明,在<10km 的短边范围内,两组GPS 测量系统(双频)对4~5颗卫星正常接收5min 所获取的基线解精度可达5 ~10mm+1*10-6D,而此数据能够与静态定位≥1~2h 的结果相媲美。鉴于此,GPS 全站仪(RTK 或者RTK GPS)应运而生。与常规测量技术相比,GPS 测量技术具有下列特点:测站间无需通视;定位精度高;观测时间短;提供三维坐标;操作简便;全天候作业等。
  1.工程案例分析
  某三等GPS网共有40 点,其中有8个二等GPS 点作为起算点,设计了24 个时段,平均重复设站率为2.4(应≥2.0)。GPS 网形布置如图1。
  
  图1 三等GPS 网形布置图 图2 三等GPS 网形布置图(部分)
  2.外业测量
  外业测量采用了四台瑞士生产的双频Leica vivaGS15 GPS 接收机,静态标称精度为3mm+0.5ppm。《工程测量规范》GB 50026-2007 规定,三等GPS测量一个时段的长度是20~60分钟,本次时段长度一般取50分钟。本次为了试验研究,将1~9时段的1号机的时段长度随机取为14~51分钟,其他机子的时段长度仍为50 分钟。1号机各时段的有效观测时间见表1。
  表1、1号机各时段长度统计表
  时段号
  1
  2
  3
  4
  5
  9
  8
  6
  7
  1号机观测时间(分钟)
  50′
  51′
  49′
  38′
  26′
  22′
  38′
  24′
  14′
  1~9时段网图见图2,施测顺序按时段号依次是1-2-3-4-5-9-8-6-7。
  3.基线向量解算
  
  图3 图4
  基线向量的解算采用GPS接收机附带的解算软件Leica Geo Office 7.0.1.0 完成。通常采用的是双差固定解,解算的基线向量是否合格,主要以三项指标来考核,即:复测基线长度较差最大值是否小于规范允许的限差;每个时段观测的同步环坐标分量相对闭合差、环线全长相对闭合差是否在规范允许的限差内;异步环坐标分量闭合差、全长闭合差是否在规范允许的限差内。对于超限的基线需剔除或重新解算。
  一次性将1~9 时段观测数据全部导入项目中,各时段的卫星信号情况见图3。
  在基线处理时发现,在解算第一个时段(1 时段)时就出现了基线网形跑位,并且出现了点位重叠的现象。见图4。经过检查,1时段解算没有理由,卫星信号、同步环闭合差、残差均合格。后来依次成功解算出2、3、4、5、9、8、6时段,均无法解决上述图形跑位和点位错位重叠理由。在解算最后一个时段7 时段时,发现只能解算出5条基线,并出现明显跑位网形。很明显,理由出在7 时段,但删除7时段所有数据后,并不能解决上述跑位理由。后来全部重来,删除全部数据,重新导入除7 时段外的其他8个时段的观测数据,8个时段最终全部解算成功。
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