GPS定位技术在工程测量中的优点和不足

2010-12-21 12:34:38来源: 中国勘察测绘网

  在测绘领域,随着全站仪的推广普及,传统的经纬仪、测距仪逐渐被取代。近年来,随着GPS测量技术的发展,工程测量的作业方法更是发生了历史性的变革。GPS测量通过接收卫星发射的信号并进行数据处理,从而求定测量点的空间位置,它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性。现已成功应用于工程测量、航空摄影测量、工程变形测量、资源调查等诸多领域。

  GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成。

  1、GPS空间卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内,轨道平面的倾角为55°,卫星的平均高度为2O 200 km,运行周期为11 h 58 min。卫星用L波段的两个无线电载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号,导航定位信号中含有卫星的位置信息,使卫星成为一个动态的已知点。在地球的任何地点、任何时刻,在高度角15°以上,平均可同时观测到6颗卫星,最多可达到9颗。

  2、GPS地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据,计算各卫星的轨道参数、钟差参数等,并将这些数据编制成导航电文,传送到注入站,再由注入站将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。

  3、GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备(如计算机)等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,跟踪卫星的运行,并对信号进行交换、放大和处理,再通过计算机和相应软件,经基线解算、网平差,求出GPS接收机中心(测站点)的三维坐标。

  从工程测量的实施应用中,我们可以充分看到GPS测量的优越性,充分显示了这一卫星定位技术的高精度和高效益。

  1、采用GPS技术测设方格网,比常规方法适应性更强。网形构造简单,点的疏密和边的长短可灵活选取,即使离已知控制点较远也可以连接,并进行控制网的定位和定向。另外,它解决了点位之间无法通视的困难,选点灵活,不需要高标,同时还可以保证外业施测不受天气影响。测设大型(长边)方格网和通视条件特别困难时,尤其能够显示其优越性。尽管GPS本身在进行测量时不受到通视条件的限制,但是,工程测量一般为小范围测量并受到工程成本的限制。因此,在实际的工程测量中, 仍然要考虑使用全站仪、经纬仪、水准仪等常用且投入较少的仪器。这些常用的仪器一般都需要点与点之间相互通视,特别是在布设控制网时,点与点不能通视将会给测量工作带来较多的麻烦和困难。特别是大型桥梁控制网中,如果点与点不通视,势必影响网的强度和精度,进而影响到桥梁本身的精度。因此,在工程测量中布设GPS控制网时,必要时应当尽量使较多的点互相通视。

  2、GPS方格网点位精度高、误差分布均匀,不但能够满足规范要求,而且具有较大的精度储备。

  3、采用点位中误差作为方格网测量精度指标是可行的,它比用相对中误差表示精度指标更为合理。

  4、采用GPS方法布设大地控制网,因其图形强度系数高,能够有效地提高点位趋近速度。网形优化比较方便。

  5、采用GPS-RTK测设建筑方格网与常规测量法相比,效率可提高一倍以上,并能大幅度降低作业人员的劳动强度。一个参考站可有多台流动站作业,流动站不需基准站指挥,单人即可独立作业。

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关键字:GPS定位  工程测量  GPS-RTK

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2010/1221/article_1651.html
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