龍巖學(xué)院資源工程學(xué)院畢業(yè)論文 題目：GPS在控制測(cè)量中的應(yīng)用與精度分析專業(yè)：測(cè)繪工程班級(jí)：2011級(jí)測(cè)繪2班學(xué)號(hào)：姓名：指導(dǎo)教師：職稱：教授資源工程學(xué)院GPS在控制測(cè)量中的應(yīng)用與精度分析資源工程學(xué)院測(cè)繪工程2班【摘要】：隨著GPS定位技術(shù)的快速發(fā)展，測(cè)量行業(yè)迎來(lái)了重大變革。社會(huì)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(cè)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(cè)量。為了加強(qiáng)對(duì)GPS控制網(wǎng)的深入了解，我們針對(duì)龍巖學(xué)院建立一個(gè)GPS控制網(wǎng)，通過(guò)數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析，獲得待測(cè)點(diǎn)的精確坐標(biāo)，方便后續(xù)測(cè)量。本文結(jié)合龍巖學(xué)院GPS控制測(cè)量，簡(jiǎn)要的介紹了GPS的組成和原理、GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)和施測(cè)、數(shù)據(jù)處理和精度分析等過(guò)程。【關(guān)鍵字】：GPS控制網(wǎng);網(wǎng)形布設(shè);基線向量解算;網(wǎng)平差;精度分析目錄TOC\o"1-3"\h\u78051.引言 1289861.1GPS簡(jiǎn)介 11.220331GPS控制網(wǎng)與常規(guī)控制網(wǎng)對(duì)比分析 11.320331我國(guó)GPS定位網(wǎng)的布設(shè)概況 3213032.GPS測(cè)量概述 380912.1GPS定位的基本原理 3203312.2GPS靜態(tài)定位原理 4301132.3GPS動(dòng)態(tài)定位原理 43.GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)與內(nèi)外業(yè)工作 4187403.1GPS控制網(wǎng)特點(diǎn) 480473.2GPS控制網(wǎng)的網(wǎng)形設(shè)計(jì) 4187403.3測(cè)量的外業(yè)施測(cè) 6187403.4測(cè)量的數(shù)據(jù)處理 6GPS在龍巖學(xué)院控制測(cè)量中的應(yīng)用實(shí)例 7155804.1任務(wù)概述 7155804.2GPS控制測(cè)量依據(jù)和技術(shù)要求 7137164.3GPS控制點(diǎn)的選擇與編號(hào) 8220254.4GPS控制網(wǎng)的布設(shè)和分析 8104064.5外業(yè)觀測(cè) 953174.6內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理 938244.7測(cè)量結(jié)果總結(jié) 13208125.總結(jié)與展望 136.14171致謝語(yǔ) 159674參考文獻(xiàn) 16.引言隨著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(gè)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(cè)量中，大多是運(yùn)用全站儀與經(jīng)緯儀等進(jìn)行測(cè)量。伴隨著GPS的不斷完善和發(fā)展，在測(cè)量的過(guò)程中逐漸的代替了傳統(tǒng)的測(cè)量方式，逐步的成為了現(xiàn)代測(cè)量最常用的方式?，F(xiàn)代施工控制測(cè)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f(shuō)GPS控制測(cè)量開啟了控制測(cè)量一個(gè)嶄新的時(shí)代，因此研究GPS技術(shù)在控制測(cè)量中的應(yīng)用，對(duì)提高GPS定位技術(shù)的認(rèn)識(shí)與發(fā)展具有重大意義。1.1GPS簡(jiǎn)介GPS，即美國(guó)根據(jù)自己國(guó)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(shí)時(shí)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(guó)的軍事全球一體化提供定位、導(dǎo)航、地形收集以及信號(hào)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：圖1-1GPS系統(tǒng)的構(gòu)成（1）空間星座部分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，在用戶需要其進(jìn)行服務(wù)的時(shí)候，發(fā)射相應(yīng)的信號(hào)給空間衛(wèi)星，不少于四顆的衛(wèi)星同時(shí)參與觀測(cè)活動(dòng)，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。（2）GPS地面監(jiān)控部分這一部分是衛(wèi)星信息接受和發(fā)出觀測(cè)信號(hào)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(cè)站點(diǎn)構(gòu)成。（3）用戶部分用戶是最直接使用GPS功能的群體，他們通過(guò)相應(yīng)的信息傳輸裝置，向地面監(jiān)控部分申請(qǐng)觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)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。1.2GPS控制網(wǎng)與常規(guī)控制網(wǎng)對(duì)比分析ME500的測(cè)距儀與T3經(jīng)緯儀是現(xiàn)階段我國(guó)最主要的精密控制網(wǎng)測(cè)量工具。為了研究GPS控制網(wǎng)在精密控制網(wǎng)的可行性，特意做了以下實(shí)驗(yàn)。布設(shè)了由5個(gè)點(diǎn)組成的精密控制網(wǎng)，如圖1-2所示。每個(gè)點(diǎn)帶有強(qiáng)制對(duì)中裝置，首先采用ME500測(cè)邊，再用T3測(cè)角，然后用GPS進(jìn)行測(cè)量，觀測(cè)2個(gè)小時(shí)。最后經(jīng)過(guò)平差計(jì)算，求出全網(wǎng)各邊的長(zhǎng)度和點(diǎn)位坐標(biāo)。結(jié)果如表1-1和表1-2所示圖1-2控制點(diǎn)分布表1-1GPS網(wǎng)與邊角網(wǎng)邊長(zhǎng)比較表邊名Sgps/㎜Sme500/㎜⊿S2和3466244.1466244.3-0.22和4652860.9652861.4-0.54和5642664.7642664.30.42和5748678.5748678.3-0.31和51313474.21313470.5-0.31和41178112.51178112.40.13和5359343.8359344-0.21和2582624582650.70.33和4359894.2359893.70.5表1-2GPS網(wǎng)與邊角點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)比較點(diǎn)號(hào)平面坐標(biāo)GPS/m平面坐標(biāo)ME500+T3/m差值⊿/mm4x=1417.275y=812.9388x=1417.2747y=812.9388x=0.3y=03x=1092.8954y=968.8289x=1092.8957y=968.8289x=-0.3y=02x=1189.8049y=1424.8904x=1189.8044y=1424.8908x=0.5y=-0.41x=1337.9964y=1988.3808x=1337.9967y=1988.3807x=-0.3y=0.15x=774.7064y=801.8232x=774.7066y=801.8229x=-0.2y=0.3（1-1-1）（1-1-2）通過(guò)對(duì)上述所得數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算得出，運(yùn)用ME500所測(cè)量得出的數(shù)據(jù)和運(yùn)用GPS測(cè)量所得出的同邊數(shù)據(jù)誤差緊緊為±0.34㎜，運(yùn)用GPS所測(cè)量得出的點(diǎn)位坐標(biāo)數(shù)據(jù)同運(yùn)用ME500和T3測(cè)得數(shù)據(jù)緊有±0.29㎜誤差，兩個(gè)測(cè)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(cè)量中也均未顯現(xiàn)出來(lái)，綜上所述，GPS適用于控制網(wǎng)的構(gòu)建。1.3我國(guó)GPS定位網(wǎng)的布設(shè)概況隨著科技的發(fā)展，我國(guó)在70年代末布設(shè)全國(guó)人造衛(wèi)星多普勒定位網(wǎng)，全網(wǎng)由37個(gè)測(cè)站組成，測(cè)站的平均距離為800㎞，最大間距1300㎞。從20世紀(jì)90年代以來(lái)，中國(guó)的空間大地測(cè)量工作取得了相當(dāng)大的發(fā)展[3]。在3年內(nèi)，測(cè)定了700多個(gè)定位點(diǎn)，定位精度達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。目前我國(guó)已經(jīng)完成了A級(jí)和B級(jí)GPS網(wǎng)的布測(cè)和數(shù)據(jù)處理工作。目前我國(guó)的第一代A級(jí)網(wǎng)點(diǎn)就是運(yùn)用GPS在多個(gè)地點(diǎn)坐標(biāo)上經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)而得出的地心坐標(biāo)構(gòu)建而成的。2.GPS測(cè)量概述2.1GPS定位的基本原理GPS定位的基本原理是把GPS衛(wèi)星視為一種飛行的動(dòng)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(cè)量，進(jìn)行空間距離的后方交會(huì)，從而確定用戶所在的位置[4]。GPS定位的方式有很多種，按照接收機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的不同，可分為靜態(tài)定位、動(dòng)態(tài)定位和準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位[4]。靜態(tài)定位是指定位過(guò)程中，GPS接收機(jī)相對(duì)周圍點(diǎn)位處于靜止?fàn)顟B(tài)；動(dòng)態(tài)定位是指定位過(guò)程中，接收機(jī)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位是指定位過(guò)程中接收機(jī)處于“走走停?！钡拈g歇運(yùn)動(dòng)狀態(tài)[5]。2.2GPS靜態(tài)定位原理觀測(cè)站同觀測(cè)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(cè)中量的不相同，可以將其分成為測(cè)碼和測(cè)相兩種不同的偽距靜態(tài)定位方式。而這兩種測(cè)量的方式中，測(cè)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(cè)量方法所測(cè)量出的結(jié)果是最精確的，所以在運(yùn)用GPS的測(cè)量之中普遍運(yùn)用的測(cè)相偽偽距靜態(tài)定位。2.3GPS動(dòng)態(tài)定位原理基于在定位過(guò)程中參考物的不同能夠分為絕對(duì)和相對(duì)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)的就是其中的動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位，這種定位方式是通過(guò)安裝在運(yùn)動(dòng)物體的上的數(shù)據(jù)信息接收器來(lái)實(shí)現(xiàn)同衛(wèi)星的瞬時(shí)絕對(duì)位置的定位。不過(guò)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(gè)測(cè)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(cè)量并不能夠運(yùn)用這種方法。GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)與內(nèi)外業(yè)工作3.1GPS控制網(wǎng)特點(diǎn)采用GPS技術(shù)布設(shè)控制網(wǎng)和常規(guī)控制測(cè)量方法布設(shè)控制網(wǎng)區(qū)別很大。GPS控制網(wǎng)無(wú)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：GPS的定位網(wǎng)中各個(gè)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(jí)更側(cè)重針對(duì)于地域范圍和規(guī)模大小，在同一個(gè)地區(qū)內(nèi)，分級(jí)布網(wǎng)就沒(méi)有必要了。在GPS的控制網(wǎng)之中。所選取和測(cè)量的控制點(diǎn)都是與其他點(diǎn)沒(méi)有相應(yīng)聯(lián)系的，所以，以前所運(yùn)用的公式和算法對(duì)于GPS的控制網(wǎng)都不在適用。GPS控制網(wǎng)對(duì)控制點(diǎn)所處的位置和所布設(shè)圖形結(jié)構(gòu)沒(méi)有嚴(yán)格的要求，這是因?yàn)镚PS控制網(wǎng)中控制點(diǎn)的位置是直接測(cè)定的。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(duì)觀測(cè)量，因此GPS定位網(wǎng)不強(qiáng)求點(diǎn)間相互通視。3.2GPS控制網(wǎng)的網(wǎng)形設(shè)計(jì)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(xiàng)目工程控制網(wǎng)所要求的精度，GPS接收機(jī)的臺(tái)數(shù)及外業(yè)的觀測(cè)條件有關(guān)。點(diǎn)連式這種連接的方式是將接近的兩個(gè)不規(guī)則圖形通過(guò)一個(gè)共同的點(diǎn)連接在一起，在連接的同時(shí)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(shí)一般都不被用來(lái)單獨(dú)使用。如圖3-1所示：圖3-1點(diǎn)連式網(wǎng)形圖3-1點(diǎn)連式網(wǎng)形（2）邊連式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(tái)數(shù)相同的情況下，因?yàn)辄c(diǎn)連式的觀測(cè)時(shí)段數(shù)比邊連式少，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：圖3-2邊連式網(wǎng)形（3）邊點(diǎn)混合連接式邊點(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(shí)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(cè)量成本得到大幅降低。圖3-3邊點(diǎn)混連式圖3-3邊點(diǎn)混連式a）b圖3-3邊點(diǎn)混合連接網(wǎng)形設(shè)計(jì)GPS控制網(wǎng)時(shí)應(yīng)該根據(jù)測(cè)區(qū)的具體情況，按照GPS測(cè)量規(guī)范，遵循從整體到局部、從高級(jí)到低級(jí)逐級(jí)控制的原則實(shí)施[10]。通過(guò)這一原則所制定的設(shè)計(jì)不僅要科學(xué)合理，同時(shí)還要求具有相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益?？梢砸罁?jù)以下規(guī)定。自由基線不應(yīng)該存在與所設(shè)計(jì)的網(wǎng)局中，它會(huì)在閉合圖形的構(gòu)建中產(chǎn)生粗差。為了保證在測(cè)量上的精準(zhǔn)度，在相同的測(cè)量站中應(yīng)該對(duì)相同的測(cè)量事物進(jìn)行最少兩次的測(cè)量。GPS網(wǎng)中，某一閉合條件中基線類型不宜過(guò)多，以免各邊的粗差相互抵消，不利于發(fā)現(xiàn)粗差。在測(cè)量網(wǎng)的構(gòu)建中，地面網(wǎng)同GPS網(wǎng)之間要有2個(gè)以上的重合點(diǎn)，這樣才能有效的進(jìn)行坐標(biāo)間的置換。GPS測(cè)量地點(diǎn)的選取中，要選擇不影響測(cè)量路徑和測(cè)量準(zhǔn)確度的開闊地帶。此外GPS網(wǎng)的設(shè)計(jì)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(shí)有利于提高精度[11]。3.3測(cè)量的外業(yè)施測(cè)GPS控制點(diǎn)的選擇、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(cè)量的外業(yè)施測(cè)。在GPS的測(cè)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(cè)量準(zhǔn)備工作，力求在測(cè)量中不出現(xiàn)不應(yīng)有的影響因素致使測(cè)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(cè)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(cè)區(qū)的交通及地質(zhì)特點(diǎn)等。同時(shí)還應(yīng)遵循一下原則：為了是信號(hào)和測(cè)量數(shù)據(jù)不受影響，要選擇視眼開闊，障礙物上的場(chǎng)地作為點(diǎn)的選取。在點(diǎn)位的選取上要遠(yuǎn)離高壓線、和具有電磁場(chǎng)的地方，以免對(duì)接下來(lái)的測(cè)量造成影響。點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大水庫(kù)等水面寬廣的地方，消弱多路徑效應(yīng)可能帶來(lái)的影響。點(diǎn)位交通方便。點(diǎn)位所選取的地面狀況要穩(wěn)定。選點(diǎn)人員應(yīng)按照技術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行勘探，在實(shí)地按照要求選點(diǎn)。為了方便測(cè)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。當(dāng)利用舊點(diǎn)時(shí)，應(yīng)對(duì)舊點(diǎn)是否安全進(jìn)行檢查，符合條件時(shí)才可利用。標(biāo)志埋設(shè)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(jiān)固方便長(zhǎng)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。點(diǎn)的記錄。GPS網(wǎng)的選點(diǎn)網(wǎng)圖。土地占用批準(zhǔn)文件與測(cè)量標(biāo)志委托保管書。選點(diǎn)與埋石技術(shù)總結(jié)。數(shù)據(jù)預(yù)處理數(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(píng)價(jià)，這一評(píng)價(jià)能夠?yàn)榻酉碌臄?shù)據(jù)處理提升相應(yīng)的精確度。其基本內(nèi)容是：數(shù)據(jù)傳輸：將GPS接收機(jī)觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌橘|(zhì)上。數(shù)據(jù)分流：將有用的信息統(tǒng)計(jì)出來(lái)，進(jìn)行相應(yīng)的歸納和分類。統(tǒng)一數(shù)據(jù)文件格式，以便統(tǒng)一處理。衛(wèi)星軌道的標(biāo)準(zhǔn)化，以減化計(jì)算機(jī)工作。探測(cè)周跳，修復(fù)載波相位觀測(cè)值。在GPS觀測(cè)值中加入對(duì)流層改正及電離層等必要改正。3.4測(cè)量的數(shù)據(jù)處理野外的觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)收集之后，第一步就是對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)際性和規(guī)范性檢核。要分為4個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行檢核。獨(dú)立閉合環(huán)檢核相同的時(shí)間段中剔除的觀測(cè)值個(gè)數(shù)與應(yīng)獲得觀測(cè)值個(gè)數(shù)的比值要小于10％。B級(jí)和之下的外業(yè)控制網(wǎng)要滿足下列的公式：；；（3-3-1）（3-3-2）（3-3-3）N代表閉合環(huán)中的邊數(shù)；ó代表相應(yīng)級(jí)別規(guī)定的精度。重復(fù)觀測(cè)邊的檢核在重復(fù)測(cè)量中，觀測(cè)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；；；（3-3-4）≤3σ／5(3-3-5）式中:σ代表相應(yīng)級(jí)別規(guī)定的精度。異步環(huán)觀測(cè)環(huán)檢測(cè)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：；；；（3-3-6）4.GPS在龍巖學(xué)院控制測(cè)量中的應(yīng)用實(shí)例4.1任務(wù)概述為加強(qiáng)對(duì)的GPS控制測(cè)量的深入了解，在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行此次實(shí)習(xí)，這次實(shí)習(xí)要求我們通過(guò)本次實(shí)踐，了解和掌握布設(shè)GPS控制網(wǎng)的方法，熟悉GPS測(cè)量技術(shù)。能使用GPS進(jìn)行靜測(cè)量和對(duì)數(shù)據(jù)基線解算和網(wǎng)平差處理，最終獲得待測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)。本次實(shí)習(xí)的范圍為龍巖學(xué)院，先布設(shè)E級(jí)GPS控制網(wǎng)，再進(jìn)行GPS控制測(cè)量。龍巖學(xué)院地勢(shì)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(duì)較大，所以此次實(shí)習(xí)需要特別注意安全問(wèn)題。4.2GPS控制測(cè)量依據(jù)和技術(shù)要求GPS控制測(cè)量依據(jù)如下：《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》（GB/T18314—2001）；2、《全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程》（CJJ73—99）；3、《公路全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》（JTJ/T066—98）；4、《數(shù)字產(chǎn)品質(zhì)量要求》（GB17491.1）；已有資料利用情況此次測(cè)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(gè)已知點(diǎn)，已有的西安80坐標(biāo)如表4-1所示：表4-1已知點(diǎn)成果表(西安80坐標(biāo))點(diǎn)號(hào)X(m)Y(m)H(m)D642769918.742501673.689378.280X792769885.630501259.587367.675此次實(shí)習(xí)所用的儀器是南方公司提供的GPS，操作簡(jiǎn)單。但是在選點(diǎn)和進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的時(shí)候，需要遵循以下指標(biāo)如表4-2所示：表4-2E級(jí)GPS的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目等級(jí)衛(wèi)星高度角有效衛(wèi)星數(shù)（靜態(tài)）觀測(cè)時(shí)段數(shù)時(shí)段長(zhǎng)度（min）E級(jí)≥15°≥4≤1.6≥404.3GPS控制點(diǎn)的選擇與編號(hào)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(gè)點(diǎn)采用現(xiàn)場(chǎng)鐵釘和紅油漆標(biāo)識(shí)，分別編號(hào)D9，E1，E2，E3和S1。4.4GPS控制網(wǎng)的布設(shè)和分析經(jīng)過(guò)我們測(cè)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所示圖4-1控制網(wǎng)的網(wǎng)形GPS網(wǎng)相鄰點(diǎn)間基線長(zhǎng)度精度用如下（4-4-1）其中：——基線長(zhǎng)度中誤差(毫米)；——基線觀測(cè)固定誤差(毫米)，其與基線長(zhǎng)度無(wú)關(guān)；——比例誤差系數(shù)，為10-6；D——基線長(zhǎng)度，即相鄰點(diǎn)間距離(㎞)，且bD與基線長(zhǎng)度成比例。E級(jí)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倍的平均距離。表4-3E級(jí)控制網(wǎng)精度級(jí)別距離（平均值）誤差值a（mm）誤差的比列最弱邊相對(duì)中誤差閉合環(huán)邊數(shù)E級(jí)0.2-5≤10≤20≤1／20000≤10[12]4.5外業(yè)觀測(cè)本次GPS外業(yè)觀測(cè)選擇在晴天，少云的天氣，減少信號(hào)受到的天氣干擾，提高精度。儀器采用經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)?zāi)軌蛘Ｊ褂玫哪戏届o態(tài)GPS3臺(tái)接收機(jī)進(jìn)行觀測(cè)。觀測(cè)時(shí)采用靜態(tài)定位模式，觀測(cè)時(shí)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(gè)同步環(huán)觀測(cè)的時(shí)間均大約60分鐘。在進(jìn)行觀測(cè)的時(shí)候，要恪守相應(yīng)的觀測(cè)手冊(cè)，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和負(fù)責(zé)的心態(tài)對(duì)觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄，倘若在觀測(cè)的過(guò)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(cè)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(cè)量的時(shí)候?qū)е孪鄳?yīng)的誤差，在工作時(shí)間不能擅自離開觀測(cè)位置。在觀測(cè)過(guò)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(cè)。同時(shí)原始數(shù)據(jù)應(yīng)備份保存，防數(shù)據(jù)丟失。4.6內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理本次內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理采用的是南方測(cè)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(jì)算方法和公式進(jìn)行數(shù)據(jù)的測(cè)算。相應(yīng)的步驟如下：第一步：先打開南方測(cè)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。圖4-2導(dǎo)入文件圖4-3全部選中文件第二步：輸入已知點(diǎn)X79和D64的坐標(biāo)，如圖4-4所示，然后點(diǎn)擊確定圖4-4輸入坐標(biāo)第三步：點(diǎn)擊基線解算進(jìn)行基線解算，如圖4-5所示，若基線合格將用紅色表示出來(lái)，直到所有的基線全部解算出來(lái)為止，如圖4-6所示，并獲得基線簡(jiǎn)表，如圖4-7所示.圖4-5點(diǎn)擊基線解算圖4-6基線解算結(jié)果圖4-7基線簡(jiǎn)表第四步：點(diǎn)擊平差處、自動(dòng)處理、網(wǎng)平差計(jì)算，得到平差報(bào)告，部分?jǐn)?shù)據(jù)如表4-4和表4-5表4-6所示表4-4七參數(shù)結(jié)果Dx平移(米):329.09Dy平移(米):-602.79Dz平移(米):-294.171Rx旋轉(zhuǎn)(秒):-3.173525Ry旋轉(zhuǎn)(秒):8.21671Rz旋轉(zhuǎn)(秒):7.795088SF尺度(ppm):111.328967閉合環(huán)最大節(jié)點(diǎn)數(shù)3閉合環(huán)總數(shù)40同步環(huán)總數(shù)7異步環(huán)總數(shù)33超限閉合環(huán)數(shù)3閉合差最大值0.0413閉合差最小值0.0018相對(duì)閉合差最大值34.32ppm相對(duì)閉合差最小值1.66ppm表4-5環(huán)閉合差報(bào)告表4-6各點(diǎn)坐標(biāo)和精度IDX坐標(biāo)Y坐標(biāo)rms(mm)dx(mm)dy(mm)點(diǎn)名E22769663.463502052.1590.31740.22990.2189E2E12769321.422502030.6451.29950.93770.8996E1E32769423.354501628.91951.38891.0160.947E3S12769662.782501467.71841.11310.7960.7781S1D92769640.928501179.951.66761.17451.1839D9D642769918.742501673.689000D64X792769885.63501259.587000X79表4-6各點(diǎn)的高程ID正常高(高程)大地高Rms(mm)點(diǎn)名E2396.8302433.69710.534E2E1407.5457444.41252.7787E1E3391.3403428.20722.8212E3S1375.8907412.75762.4983S1D9374.7551411.62192.994D9從以上的表格可知道：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(cè)量符合規(guī)范要求。4.7測(cè)量結(jié)果總結(jié)通過(guò)這次龍巖學(xué)院控制測(cè)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(guò)上述測(cè)量數(shù)據(jù)的比較和計(jì)算，可以清楚的看出測(cè)量的數(shù)據(jù)并沒(méi)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(cè)中也未出現(xiàn)相應(yīng)的誤差累積。5.總結(jié)與展望通過(guò)對(duì)本次龍巖學(xué)院控制測(cè)量的實(shí)地實(shí)踐與精度分析，我們對(duì)GPS控制測(cè)量有了更深入的了解，我們不僅將課堂上學(xué)到的理論和實(shí)踐結(jié)合了起來(lái)，還發(fā)現(xiàn)了許多控制測(cè)量中存在的問(wèn)題?；仡櫸覀冇萌緝x和水準(zhǔn)儀對(duì)學(xué)校進(jìn)行控制測(cè)量，我們不難看出GPS給控制測(cè)量帶來(lái)了很大的方便，極大的提高了我們的工作效率。GPS技術(shù)功能眾多，已經(jīng)不僅局限于導(dǎo)航和收集情報(bào)，隨著GPS定位技術(shù)的提高，我們的測(cè)繪界也迎來(lái)了騰飛的機(jī)遇，GPS靜態(tài)相對(duì)定位讓整個(gè)測(cè)量界的精度進(jìn)一步提升，動(dòng)態(tài)的相對(duì)定位為以前那些動(dòng)態(tài)難測(cè)量的物體提供了便捷的方法，不僅極大的提高了我們的測(cè)量精度，最主要的是GPS測(cè)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(guó)gps控制測(cè)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(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，為我國(guó)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展帶來(lái)全新的面貌[16]。但是在一些信號(hào)不是很好的地方如：室內(nèi)、隧道、森林等，GPS可能無(wú)法接收到衛(wèi)星信號(hào)，所以有時(shí)候在測(cè)量的時(shí)候還需要傳統(tǒng)的測(cè)量方法配合著一起使用，以達(dá)到測(cè)量要求。不過(guò)我們有理由相信，隨著GPS的繼續(xù)發(fā)展，GPS將會(huì)克服一個(gè)個(gè)難題，引領(lǐng)未來(lái)的測(cè)繪領(lǐng)域。6.致謝語(yǔ)曾幾何時(shí)，我才帶著龍巖學(xué)院入取通知書來(lái)到學(xué)校報(bào)到，然而，時(shí)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(shuō)再見(jiàn)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(gè)人身體心里的成長(zhǎng)，更是我知識(shí)上的升華和思維上的補(bǔ)充。每一個(gè)大學(xué)老師都是我邁入社會(huì)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(duì)我的鼓勵(lì)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(guò)程中耐心的、細(xì)心的對(duì)我進(jìn)行指導(dǎo)。我還要感謝四年來(lái)我親愛(ài)的同學(xué)們，感謝你們四年來(lái)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(huì)繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，朝著自己心中的夢(mèng)想一步步邁進(jìn)的，謝謝大家。參考文獻(xiàn)[1]王勁松，陳正陽(yáng)，吳堂林，等.GPS地面控制網(wǎng)對(duì)橫向貫通誤差影響的分析[J].湘潭礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003,18（3）：76-80[2]宋紫春.全球定位系統(tǒng),2003（1）[3]莊蕊.淺談全球定位系統(tǒng)GPS技術(shù)在礦區(qū)測(cè)量中的應(yīng)用.淺談全球定位系統(tǒng)GPS技術(shù)在礦區(qū)測(cè)量中的應(yīng)用,2011[4]劉小慧.GPS系統(tǒng)概述及其定位原理.科技資訊,2006[5]夏積德,郭江濤,王穩(wě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