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1、（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！）GPS技术在公路平面控制测量方面的研究摘 要： 随着经济的发展，GPS因为具有全天候、高精度、速度快等显著特点, 在建筑、交通运输等许多行业中得到了广泛的应用，本文主要分析GPS在公路平面控制测量中的应用以及其优缺点还有精度问题。 关键词： G P S，公路，控制测量，精度1 GPS在公路控制测量中的发展过程在公路工程中首先引入GPS的是公路控制测量，公路控制测量是路线勘测设计的基础,随着高等级道路的兴建,对路线勘测提出了更高的要求,由于线路长且己知点少,因此,用常规手段不仅布网困难而且难以满足高精度的要求,而GPS高精度的特点正好可以满足这一
2、要求。从20世纪90年代中期,许多公路工程部门开始了GPS定位技术在公路控制测量中的应用和研究。如应用GPS进行了控制测量的技术并在新疆乌奎高等级公路、江苏徐连高速公路、江苏宁通公路、云南元磨公路进行了有益的实践。广东长大公路工程有限公司开展了GPS水准测量在高程控制测量中的应用研究。目前国内己逐步采用GPS技术建立线路首级高精度控制网,如在沪宁高速公路,青银高速公路,广惠高速公路等公路控制测量中得到广泛应用。在公路控制测量中通常采用静态相对定位技术,也就是至少有两台GPS接收机同时观测,经处理后可以精确获得两点的三维坐标差,根据其中一点的坐标可推算出另一点的坐标。由于静态相对定位精度高,因此
3、广泛应用于大地测量、形变监测等高精度测量领域。同样静态相对定位技术将在相当广泛的范围内逐步地取代以往的常规测量方法广泛应用于公路控制测量中,如用于建立路线精密控制网、桥隧精密控制网等。随着应用理论研究的深入以及作业规范的建立和完善,静态相对定位技术将会更好的为公路工程中的控制测量服务。2 GPS控制测量 GPS控制测量工作与经典大地测量工作相类似,按其性质可分为外业和内业两大部分。其中:外业工作主要包括选点(即观测站址的选择)、建立观测标志、野外观测作业以及成果质量检核等;内业工作主要包括GPS测量的技术设计、测后数据处理以及技术总结等。如果按照GPS测量实施的工作程序,则大体可分为这样几个阶
4、段:技术设计;选点与建立标志;外业观测;成果检核与处理。2.1作业方法 采用两台(或两台以上)接收机,分别安置在一条(或数条)基线的端点,根据基线长度和要求的精度,按GPS测量系统外业的要求同步观测四颗以上的卫星数时段,时段长度根据测量等级确定。定位精度。基线测量的精度可达(5mm1ppmD),D为基线长度,以公里计。2.2作业要求 采取这种作业模式所观测的独立基线边,应构成闭合图形(如三角形、多边形),以利于观测成果的检核,增强网的强度,提高成果的可靠性和精确性。2.3适用范围建立国家大地控制网(二等或二等以下);建立精密工程控制网,如桥梁测量、隧道测量等;建立各种加密控制网,如城市测量、工
5、程点测量、道路测量、勘界测量等;观测中至少跟踪四颗卫星,同时基线边一般不要超过15km;注意事项:所有已观测基线应组成一系列封闭图形,已利于外业检核,提高成果可靠度。GPS测量是一项技术复杂、要求严格、耗费较大的工作,对这项工作总的原则是,在满足用户要求的情况下,尽可能地减少经费、时间、和人力的消耗。因此,对其各阶段的工作都要精心设计和实施。 然后用多台GPS接收机组成GPS网，每时段观测均量取天线高两次,其互差不超过3mm,取平均值作为最后天线高。2.4 数据后处理 GPS观测数据内业编辑输入相关点位信息后,采用接收机配备的商用软件Ashtechsolutions2.5进行基线解算,保证每一
6、条基线都求出整周模糊度。重复基线较差和非同步环闭合差的检核仍按外业基线检核时的要求进行。2.5 网平差对整网进行无约束平差并检核GPS网的观测质量。以所有独立基线组成闭合图形,以三维基线向量及相应方差协方差阵作为观测信息,以网一点的WGS-84系三维坐标作为起算依据,进行全网无约束平差。对整网进行二维约束平差。最后进行精度评定。3 GPS控制网布设的优点 基于GPS控制网布设的优点在传统的办法中,建立施工控制网通常采用三角测量方法,近几年来又采用精密导线法。但是,这些常规方法受到通视条件、图形条件、地形条件等诸多因素的影响。所以,控制网在选点布网及观测等诸多过程中受到限制。GPS建立控制网时,
7、由于GPS观测不受通视条件限制其网形也不像常规控制网那么严格,故在公路测量中采用卫星测量是一种有效的办法。GPS在测量中的应用,有如下几个优点:(1)观测站之间不需要通视。这就减少了测量工作中的经费和时间问题,同时也使点位的选择变得十分灵活。(2)定位精度高。在小于50km的基线上,其相对精度可以达到1PPm2PPm,随着基线的加长,其定位相对精度就越高。这样的精度是一般测量手段很难达到的。(3)观测时间短。目前,利用经典的静态定位方法,完成一条基线的相对定位所需要的观测时间,根据要求的精度不同,一般为lh3h。为了进一步缩短观测时间,提高作业速度,近年来发展的短基线(不超过20k间快速相对定
8、位法,其观测时间仅需数分钟。(4)GPS观测成果同时提供了三维坐标，GPS在精确提供测站点的平面位置的同时,可以精确测定测站点的大地高程。这就为研究大地水准面的形状和地面点的高程开辟了新途径。(5)GPS操作简便,重量轻,体积小。这就为经典测量体系中观测程序复杂、仪器笨重等不利条件提供了解决办法,使得测量人员在很大程度上减轻了劳动强度。(6)GPS能全天候作业。GPS在任何地点、任何时间均可以连续观测,一般不受天气条件限制。(7)可以避免常规测量中需要大量砍伐森林,破坏生态环境等问题。随着国民经济的发展,交通工程建设发生着日新月异的变化。工程级别越高,用常规的测量技术已不能适应高标准,而GPS
9、具有以上的优势,所以已经广泛地应用在公路、铁路工程中。4 GPS控制网的用途建立公路GPS控制网后,共主要用途可体现在以下几个方面:(1)公路航测成图时要有相应的控制依据,可用GPS控制网控制航向和区域宽度. (2)在用其他方法测图时, GPS控制网可选用首级控制和图根控制来应用. (3)在公路勘测阶段,可以GPS控制网为基础进行放线及构造物的施放,可大大提高测设精度及原始数据的提取精度. (4)在施工阶段,根据设计要求可以GPS控制网进行实地放线及构造物的放样. (5)在改造公路时,利用GPS控制网可以对公路进行有效的改造。将 GPS应用于交通道路的测量 ,可以充分发挥 GPS全球性、 全天
10、候、 高精度、 三维定位等优点 ,快速实现交通道路的测量和相关数据采集。通过研究和现场试验证明,采用差分 GPS技术不仅可行 ,而且有着其它方法无法比拟的优点。5 GPS在道路测量中应用中应注意的问题谢知恩、徐平良、兰启贵在GPS 技术运用于公路测量时 应解决好的三个问题 中基于作者多年的GPS数据处理经验，提出了GPS应用于长距离公路测量时，在布网、基线解选用、投影补偿面确立等三个过程中的一些问题和解决方法。 他提出对于一般的工程测量， GPS 网的内附合精度主要取决于其观测精度（对中情况、观测时间长短）和基线解算精度。GPS 基线实际上是向量，同时具有边长、方位（不同于方位角）等信息。一条
11、基线的质量好坏，不会以水平（或垂直）夹角的形式去影响另一条相邻的基线，这一点与常规测量不同。也正是这样的不同，大大地提高了 GPS网的精度。GPS 基线解要么不合格，一旦合格，所组成的网的精度就会非常的好。所以，常规测量中强调的网形，多余观测值等，就显得没有太大的必要了。6 结语 随着城市建设规模日益扩大,今后遇到高速公路拓宽改建的项目会越来越多,在保证工程进度及精度要求下,如何将GPS技术在大型工程施工控制中灵活运用是一个只得探讨的课题。通过本工程的实践笔者得到如下一些体会。GPS观测受到各种外界因素的影响,有可能产生粗差和各种随机误差,为了对GPS观测成果进行质量检查,保证成果的可靠并恰当
12、地评定精度,就要求由非同步独立观测边构成闭合环或符合线路。作业时不应将非独立边作为独立观测边处理,更不能将同步闭合环当作非同步闭合环。参考文献1 刘基余,李征航,王跃虎,等.全球定位系统原理及应用M.北京:测绘出版社,1992.2 中华人民共和国交通部,公路勘测规范M.北京:人民交通出版社,1999.3 周忠漠, 易杰军, 周琪. G P S卫星测量原理与应用 M . 北京: 测绘出版社,19 95.4 张雨化. 公路勘测设计 M . 武汉: 人民交通出版社, 1 9 8 6 .5 中华人民共和国行业标准. 全球定位系统(GPS) 测量规范. 19926 中华人民共和国国家标准. 工程测量规范
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15、目设计，项目建议书，项目可研报告，单片机论文，毕业设计，毕业论文，单片机设计，硕士论文本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！单片机论文，毕业设计，毕业论文，单片机设计，硕士论文，研究生论文，单片机研究论文，单片机设计论文，优秀毕业论文，毕业论文设计，毕业过关论文，毕业设计，毕业设计说明，毕业论文，单片机论文，基于单片机论文，毕业论文终稿，毕业论文初稿，本文档支持完整下载，支持任意编辑！本文档全网独一无二，放心使用，下载这篇文档，定会成功！项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，毕业论文，单片机论文，基于单片机论文，毕业论文终稿，毕业论文初稿本文档支持完整下载，支持任意编辑！项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！单片机论文，毕业设计，毕业论文，单片机设计，硕士论文，研究生论文，单片机研究论文，单片机设计论文，优秀毕业论文，毕业论文设计，毕业过关论文，毕业设计，毕业设计说明，毕业论文，单片机论文，基于单片机论文，毕业论文终稿，毕业论文初稿，本文档支持完整下载，支持任意编辑！本文档全网独一无二，放心使用，下载这篇文档，定会成功！项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，
