Word版本，下載可自由編輯GPS在公路工程控制測量中的應(yīng)用下面是我給大家?guī)黻P(guān)于xxxxxxx的相關(guān)內(nèi)容，以供參考。

GPS全球定位系統(tǒng)是美國研制并在1994年投入使用的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。其應(yīng)用技術(shù)已遍及國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。在測量領(lǐng)域，GPS系統(tǒng)已廣泛用于大地測量、工程測量、航空攝影測量以及地形測量等各個方面。本文將以開封市的省馬路路網(wǎng)項目為例，概略講述GPS系統(tǒng)在馬路工程控制測量中的應(yīng)用。

一、概述

GPS全球定位系統(tǒng)在馬路工程測量中的應(yīng)用，在最近的兩年得到了快速推廣，這主要依靠于GPS系統(tǒng)可以向全球任何用戶全天候地延續(xù)提供高精度的三維坐標(biāo)、三維速度和時光信息等技術(shù)參數(shù)。我們先了解一下GPS系統(tǒng)的組成，工作原理以及在測量領(lǐng)域的應(yīng)用特點。

1.1、GPS系統(tǒng)的組成

GPS全球定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星群和地面監(jiān)控系統(tǒng)兩大部分組成，除此之外，測量用戶固然還應(yīng)有衛(wèi)星接收設(shè)備。

1.1.1、空間衛(wèi)星群

GPS的空間衛(wèi)星群由24顆高約20萬公里的GPS衛(wèi)星群組成，并勻稱分布在6個軌道面上，各平面之間交角為60o，軌道和地球赤道的傾角為55o，衛(wèi)星的軌道運行周期為11小時58分，這樣可以保證在任何時光和任何地點地平線以上可以接收4到11顆GPS衛(wèi)星發(fā)送出的信號。

1.1.2、GPS的地面控制系統(tǒng)

GPS的地面控制系統(tǒng)包括一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站，主控站的作用是按照各監(jiān)控站對GPS的觀測數(shù)據(jù)計算衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等并將這些數(shù)據(jù)利用注入站注入到衛(wèi)星中去；同時還對衛(wèi)星舉行控制，向衛(wèi)星發(fā)布指令，調(diào)度備用衛(wèi)星等。監(jiān)控站的作用是接收衛(wèi)星信號，監(jiān)測衛(wèi)星工作狀態(tài)。注入站的作用是將主控站計算的數(shù)據(jù)注入到衛(wèi)星中去。GPS地面控制系統(tǒng)主要設(shè)立在大西洋、印度洋、太平洋和美國本土。

1.1.3、GPS的用戶部分

由GPS接收機、數(shù)據(jù)處理軟件及相應(yīng)的用戶設(shè)備如計算機、氣象儀器等組成，其作用是接收GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號，通過信號舉行導(dǎo)航定位等。在測量領(lǐng)域，隨著現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展，體積小、分量輕巧于攜帶的GPS定位裝置和高精度的技術(shù)指標(biāo)為工程測量帶來了極大的便利。例如：我們在控制測量中使用的天寶4800GPS測地型接收機其技術(shù)指標(biāo)為：

雙頻主機、天線，RTK電臺一體化；

獨特的電池設(shè)計、無需接線，使用4h以上；

5次/秒的迅速位置更新，牢靠的衛(wèi)星“超跟蹤”技術(shù)；

新型于薄式控制器，4M或10M的PCMCIA數(shù)據(jù)存儲卡；

測量精度：靜態(tài)測量、5mmlppmRTK測量10mm十1ppm

20mm十1ppm

這些技術(shù)指標(biāo)充分的滿足了控制測量的精度要求。

1.2、GPS的工作原理

GPS系統(tǒng)是一種采納距離交會法的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。如圖l示：在需要的位置P點架設(shè)GPS接收機，在某一時刻ti同時接收了3顆以上的GPS衛(wèi)星所發(fā)出的導(dǎo)航電文，利用一系列數(shù)據(jù)處理和計算可求得該時刻GPS接收機至GPS衛(wèi)星的距離SAP、SBP、SCP，同樣利用接收衛(wèi)星星歷可獲得該時刻這些衛(wèi)星在空間的位置。從而用距離交會的辦法求得P點的維坐標(biāo)，其數(shù)學(xué)式為：

SAP2=[222]

SBP2=[222]

SCP2=[222]

式中，，分離為衛(wèi)星A，B，C在時刻ti的空間直角坐標(biāo)。在GPS測量中通常采納兩類坐標(biāo)系統(tǒng)，一類是在空間固定的坐標(biāo)系統(tǒng)，另一類是與地球體相固聯(lián)的坐標(biāo)系統(tǒng)，稱地固坐標(biāo)系統(tǒng)，我們在馬路工程控制測量中常用地固坐標(biāo)系統(tǒng)。在實際使用中需要按照坐標(biāo)系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換參數(shù)舉行坐標(biāo)系統(tǒng)的變換，來求出所使用的坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)。這樣更有利于表述地面控制點的位置和處理GPS觀測成績，因此在測量中被得到了廣泛的應(yīng)用。

二、GPS測量的技術(shù)特點相對于常規(guī)的測量辦法來講，GPS測量有以下特點：

2.1、測站之間無需通視

測站間互相通視向來是測量學(xué)的難題。GPS這一特點，使得選點越發(fā)靈便便利。但測站上空必需開闊，以使接收GPS衛(wèi)星信號不受干擾。

2.2、定位精度高。

普通雙頻GPS接收機基線解精度為5mm1ppm，而紅外儀標(biāo)稱精度為5mm5ppm，GPS測量精度與紅外儀相當(dāng)，但隨著距離的增長，GPS測量優(yōu)越性愈加突出。大量試驗證實，在小于50公里的基線上，其相對定位精度可達(dá)12×10-6，而在100～500公里的基線上可達(dá)10-6～10-7.2.3觀測時光短。觀測時光短采納GPS布設(shè)控制網(wǎng)時每個測站上的觀測時光普通在30～40min左右，采納迅速靜態(tài)定位辦法，觀測時光更短。例如使用Timble4800GPS接收機的RTK法可在5s以內(nèi)求得測點坐標(biāo)。

2.4、提供三維坐標(biāo)。

GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時，可以精確測定觀測站的大地高程。

2.5、操作簡便。

GPS測量的自動化程度很高。目前GPS接收機已趨小型化和操作傻瓜化，觀測人員只需將天線對中、整平，量取天線高打開電源即可舉行自動觀測，通過數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)舉行處理即求得測點三維坐標(biāo)。而其它觀測工作如衛(wèi)星的捕捉，跟蹤觀測等均由儀器自動完成。

2.6、全天候作業(yè)。

GPS觀測可在任何地點，任何時光延續(xù)地舉行，普通不受天氣情況的影響。

三、GPS系統(tǒng)在實際測量工作中的應(yīng)用

馬路工程的測量主要應(yīng)用了GPS的兩大功能：靜態(tài)功能和動態(tài)功能。靜態(tài)功能是利用接收到的衛(wèi)星信息，確定地面某點的三維坐標(biāo)；動態(tài)功能是利用衛(wèi)星系統(tǒng)，把已知的三維坐標(biāo)點位，實地放樣地面上。開封市的省路網(wǎng)改造項目應(yīng)用GPS測量是于2023年開頭的，2023年在省道豫04線和尉氏——通許段48公里的中線測量和國道310線鄭汴高速銜接線11.8公里的控制測量中推廣使用了靜態(tài)功能這一技術(shù)。據(jù)開封市馬路工程勘察設(shè)計院有關(guān)專家介紹，經(jīng)過多次的復(fù)測驗證，GPS技術(shù)定線測量的精度可以徹低滿足馬路勘察設(shè)計和馬路建設(shè)的精度要求。

3.1、國道310線鄭汴高速銜接線控制測量

3.1.1、建立布網(wǎng)計劃

國道310線鄭汴高速銜接線北連鄭汴高速，向南穿越正在開發(fā)的開封經(jīng)濟(jì)技術(shù)園區(qū)，地物地貌較為復(fù)雜，部分區(qū)域和方向有遮擋，該測區(qū)內(nèi)原有BJ54坐標(biāo)系的E級控制點二個，其中a1位于醫(yī)藥商廈門前，b1位于高校西邊的路口處，按照工程需要在市委、水利局、書店、雕塑、檢察院附近加密控制點，以便于測設(shè)，我們?nèi)鐖D1建立控制網(wǎng)。

3.1.2、大地測量法

主要采納大地測量儀器如經(jīng)緯儀、全站儀、測距儀等。國道310線鄭汴高速銜接線控制網(wǎng)采納測邊網(wǎng)，高程采納測距三角高程，根據(jù)觀測技術(shù)要求舉行施測。外業(yè)觀測數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理并舉行平差計算其結(jié)果見.

3.1.3、GPS靜態(tài)測量法GPS靜態(tài)測量法就是按照制定的觀測計劃，將三臺天寶4800GPS接收機安置在待定點上同時接收衛(wèi)星信號，直至將全部環(huán)路觀測完畢。觀測數(shù)據(jù)經(jīng)平差計算得到54北京坐標(biāo)系的坐標(biāo).

3.1.4、大地測量法與GPS測量法結(jié)果比較見表3.由表3可知：因為兩種測量辦法本身的測量誤差和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型誤差以及在平差計算中觀測量權(quán)配置等因素引起兩種測量辦法的結(jié)果存在一定的差值，因為其三維坐標(biāo)差值均小于±10mm，因此可以滿足國道310線鄭汴高速銜接線加密施工控制網(wǎng)的精度要求。

3.2、GPS的動態(tài)測量

在東京大道新建工程的應(yīng)用東京大道新建工程周圍地勢起伏較大，在北城墻外JD4～JD5區(qū)間穿越五十公頃面積的國家森林公園，大范圍的密林、密灌地使通視較為困難，而規(guī)范對附合導(dǎo)線長、閉合導(dǎo)線長及結(jié)點導(dǎo)線間長度等有嚴(yán)格規(guī)定，普通對于高等級馬路均要求達(dá)到一級導(dǎo)線要求。這樣，導(dǎo)線

附合或閉合長度和結(jié)點導(dǎo)線結(jié)點間距等指標(biāo)都有嚴(yán)格規(guī)定，這種要求普通在實際作業(yè)中難以達(dá)到，往往浮現(xiàn)超規(guī)范作業(yè)。開封市馬路局勘察設(shè)計院于2000年用10人花費20天時光，用全站儀和測距儀利用導(dǎo)線形式完成了該路段舉行了控制測量。2023年在工程開工前對該路段實