gps測(cè)量技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用畢業(yè)論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p>　　1 GPS測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)1</p><p>　　1.1 GPS的發(fā)展過程1</p><p>　　1.2 G

2、PS基本系統(tǒng)的組成2</p><p>　　1.3 GPS系統(tǒng)三部分介紹3</p><p>　　1.4 GPS的工作原理4</p><p>　　1.5 GPS測(cè)量的技術(shù)特點(diǎn)5</p><p>　　2 GPS測(cè)量技術(shù)在公路工程中應(yīng)用的簡要介紹7</p><p>　　2.1 介紹GPS測(cè)量技術(shù)在公路工程的引用7&

3、lt;/p><p>　　3 GPS測(cè)量技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用8</p><p>　　3.1 GPS的公路測(cè)量的準(zhǔn)備工作8</p><p>　　3.2 在公路工程測(cè)量中可能會(huì)遇到的問題8</p><p>　　3.3 在進(jìn)行GPS觀測(cè)時(shí)應(yīng)注意的方面9</p><p>　　4 GPS定位技術(shù)在公路施工測(cè)量中的應(yīng)用9&l

4、t;/p><p>　　4.1 GPS定位技術(shù)方法的介紹9</p><p>　　4.1.1 靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)9</p><p>　　4.1.2 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相對(duì)定位技術(shù)10</p><p>　　4.2適用范圍11</p><p>　　4.3 GPS測(cè)量的數(shù)據(jù)處理與精度分析11</p><p>　

5、　4.4 GPS網(wǎng)12</p><p>　　4.4.1 GPS控制網(wǎng)的網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.4.2 GPS網(wǎng)的選點(diǎn)與埋石13</p><p>　　4.4.3 GPS控制網(wǎng)的控制點(diǎn)選點(diǎn)原則14</p><p>　　4.4.4 GPS測(cè)量的觀測(cè)工作14</p><p>　　4.5 GPS測(cè)量所得的

6、基線結(jié)算檢核15</p><p>　　5 建立GPS公路控制網(wǎng)的作業(yè)程序15</p><p>　　6 GPS在公路工程實(shí)例中的應(yīng)用15</p><p>　　6.1 GPS在公路控制測(cè)量中的應(yīng)用16</p><p>　　6.2 GPS在公路控制測(cè)布網(wǎng)形式16</p><p>　　6.4 GPS測(cè)量技術(shù)的作業(yè)方法

7、及外業(yè)檢核18</p><p>　　6.5 GPS測(cè)量數(shù)據(jù)的平差計(jì)算18</p><p>　　7 GPS測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)21</p><p>　　8 GPS技術(shù)在公路測(cè)量中的應(yīng)用前景21</p><p>　　9 GPS測(cè)量技術(shù)在公路工程應(yīng)用的展望22</p><p><b>　　致 謝23<

8、/b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)24</b></p><p>　　GPS測(cè)量技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　摘要：文章首先就自我角度介紹了GPS測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)，接下來是對(duì)GPS系統(tǒng)的組成、工作原理、技術(shù)特點(diǎn)等做相關(guān)敘述

9、。從介紹公路工程測(cè)量工作引入GPS測(cè)量技術(shù)開始論述，通過GPS測(cè)量技術(shù)嘗試應(yīng)用，遇到問題，解決問題，改進(jìn)GPS測(cè)量技術(shù)的不足，逐漸使GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到了公路工程測(cè)量的各個(gè)階段，然后具體介紹了GPS定位技術(shù)、關(guān)于GPS網(wǎng)的建立方法及相關(guān)規(guī)范，并給出了GPS網(wǎng)建立的流程圖，最后通過實(shí)例對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用作具體闡述。通過GPS測(cè)量技術(shù)在公路工程的應(yīng)用說明其特點(diǎn)，也通過與相關(guān)傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)在公路工程中的缺點(diǎn)作比較，最后總結(jié)了GP

10、S測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用前景與今后發(fā)展給出了自己的相關(guān)看法，說明在公路工程測(cè)量中相關(guān)GPS測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和廣闊發(fā)展前景。</p><p>　　關(guān)鍵詞 GPS 測(cè)量技術(shù) 公路工程 應(yīng)用數(shù)據(jù)</p><p>　　GPS MEASUREMENT TECHNOLOGY </p><p>　　APPLICATION IN HIGHWAY ENGI

11、NEERING</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The article first introduces the GPS on self-angle measurement technology status awareness, followed by the GPS system, working principle, t

12、echnical characteristics, and so do the narrative. From the introduction of highway engineering survey work began introducing GPS measurement technology exposition attempts to apply through the GPS measurement technology

13、, problems, solve problems, and improve the lack of GPS measurement technology, and gradually the GPS measurement technology applied to the </p><p>　　KEY WORDS GPS, measuring technique, highway engineering

14、, applications and data</p><p>　　1 GPS測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)</p><p>　　1.1 GPS的發(fā)展過程</p><p>　　就目前的測(cè)量科技發(fā)展方向而言，在社會(huì)生活和一系列的工程建設(shè)中都促進(jìn)著GPS測(cè)量系統(tǒng)的快速向前發(fā)展。正是迫于多方面的實(shí)際應(yīng)用的要求，由美國政府首先開發(fā)研制的軍事專用GPS系統(tǒng)慢慢向更多的用戶開放，為了保證相

15、關(guān)信息的可靠性和安全性，他們也研發(fā)很多相關(guān)的安全措施系統(tǒng)，以便有利于民用和軍用的獨(dú)立進(jìn)行。通過這樣的方式，美國不但為自己賺取了客觀的經(jīng)濟(jì)效益，而且為GPS系統(tǒng)在更多更深的社會(huì)生活應(yīng)用方面發(fā)展。無論是就其在高精度的工程測(cè)量中的應(yīng)用還是其在精密的工程儀器測(cè)量的應(yīng)用中都能表現(xiàn)了其高度的優(yōu)越性。</p><p>　　GPS是全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System）的簡稱，從上世紀(jì)七十年代美國就開

16、始了對(duì)其研制，直到1994年的3月份，經(jīng)過20年的時(shí)間，約花費(fèi)200億美元才完成對(duì)其的初步整體布置，它建設(shè)的最初目標(biāo)是為了滿足自己國家的國防安全，主要是為了自己國家軍事部門對(duì)海陸空三方面軍事情況的高精度指揮和部署，由于其有多個(gè)衛(wèi)星組成的導(dǎo)航定位系統(tǒng)，所以經(jīng)常說衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)能對(duì)目標(biāo)進(jìn)行時(shí)時(shí)，不間斷，地球的任何地理位置進(jìn)行精密三維導(dǎo)航與定位能力，由于其開發(fā)的初衷，使它也具有了自身系統(tǒng)的安全保密性，也能抵制很多

17、外來因素對(duì)其信號(hào)的干擾性。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，GPS測(cè)量技術(shù)可以與我們?nèi)粘Ｓ玫耐ㄐ偶夹g(shù)結(jié)合，這也為GPS測(cè)量技術(shù)的進(jìn)一步快速發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，成功的把靜態(tài)測(cè)量技術(shù)發(fā)展到了動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，也就是能對(duì)地面點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)三維坐標(biāo)進(jìn)行快速動(dòng)態(tài)測(cè)量，以前GPS的數(shù)據(jù)處理都需要先獲得然后人為操作對(duì)其進(jìn)行相關(guān)技術(shù)處理，而逐步發(fā)展到了能對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)時(shí)更新，對(duì)物體的定位與導(dǎo)航實(shí)時(shí)處理，又為GPS測(cè)量技術(shù)的發(fā)展提供了新的應(yīng)用范圍，對(duì)其各方面的應(yīng)用深度也加深了更

18、多。回到最初來</p><p>　　GPS的發(fā)展幾乎覆蓋了社會(huì)生活的各個(gè)方面，同樣也包含了公路工程，從上世紀(jì)八十年開始，GPS定位技術(shù)的研發(fā)，它只是為了準(zhǔn)確追蹤定位敵方軍事部署，為了更好的獲得精確地定位信息，定位技術(shù)從研發(fā)的開始就一直在快速的發(fā)展著，完善著。GPS的定位技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用，為公路工程測(cè)量技術(shù)的變革提供了有力而強(qiáng)大的技術(shù)基礎(chǔ)，首先這種定位技術(shù)在公路中的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用范圍，與原有的傳

19、統(tǒng)測(cè)量方式完全不一樣，可以說有著天壤之別，傳統(tǒng)的測(cè)量都需人為照準(zhǔn)目標(biāo)，進(jìn)行相關(guān)點(diǎn)位的定位，只有這樣才能進(jìn)相關(guān)的測(cè)角，測(cè)距，側(cè)邊等測(cè)量工作，以獲得外業(yè)數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行內(nèi)業(yè)的處理，GPS測(cè)量技術(shù)在工程中的應(yīng)用則能一次性獲得相關(guān)位置點(diǎn)的三維坐標(biāo)，比之全站儀觀測(cè)速度要快很多很多，它以速度快，效率高，精度準(zhǔn)被廣大用戶所認(rèn)同，再加上其定位方法又從以前不變的靜態(tài)定位發(fā)展到了現(xiàn)在的動(dòng)態(tài)定位，不簡簡單單是只用于以前的導(dǎo)航定位，使其工作的范圍變的更廣泛了，在

20、一些公路工程測(cè)量中的應(yīng)用深度也變得更加讓相關(guān)測(cè)量技術(shù)人覺得滿意了，在其他工程建設(shè)中的應(yīng)用也為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)[8]。</p><p>　　這就是GPS的現(xiàn)狀認(rèn)識(shí)，但GPS基本系統(tǒng)的組成，還有它的工作原理又是怎么樣的呢，下面就本人對(duì)其了解做相關(guān)闡述。</p><p>　　1.2 GPS基本系統(tǒng)的組成</p><p>　　GPS全球定位系統(tǒng)有空間部分、

21、地面監(jiān)控部分和用戶部分三大部分組成[1]。GPS衛(wèi)星可以連續(xù)的向用戶撥發(fā)傭金型導(dǎo)航定位的測(cè)距信號(hào)和導(dǎo)航電文電文，并接受來自地面監(jiān)控系統(tǒng)的各種信息和命令以維持系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。地面監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是：跟蹤GPS衛(wèi)星的運(yùn)行軌道極為衛(wèi)星鐘改正數(shù)，進(jìn)行與報(bào)告后，再按格式編織成導(dǎo)航電文，并通過注入站送入衛(wèi)星。地面監(jiān)控系統(tǒng)還能通過注入站向衛(wèi)星發(fā)布各種指令，調(diào)整衛(wèi)星的軌道及時(shí)鐘讀數(shù)，修復(fù)故障或啟用備用件等[9]。</p><p&g

22、t;　　所謂空間部分就是指GPS衛(wèi)星星座，所謂的衛(wèi)星星座就是發(fā)射進(jìn)入軌道并且能正常工作的GPS衛(wèi)星的集合，其計(jì)劃組成包括24顆衛(wèi)星，它們的軌道近乎是圓形的，這些衛(wèi)星有三個(gè)軌道，這三個(gè)軌道的傾斜角度為63度，衛(wèi)星平均分布在三個(gè)軌道上，三個(gè)軌道的半徑為26560千米，衛(wèi)星運(yùn)行周期為12小時(shí)，這就是最初計(jì)劃的GPS空間部分組成，由于經(jīng)費(fèi)的問題這個(gè)計(jì)劃最后被迫做了一定修改，將原定的衛(wèi)星總數(shù)24顆減少為18顆，由于為的數(shù)量的減少，其相應(yīng)的工作也將

23、受到影響，以至于對(duì)衛(wèi)星的軌道也作了修改，軌道數(shù)量增加，變?yōu)?個(gè)，而歸的傾斜角度則變?yōu)?5°，每個(gè)軌道上分布的衛(wèi)星個(gè)數(shù)怎由原來的8個(gè)變?yōu)楝F(xiàn)在的3個(gè)，其他的設(shè)定參數(shù)沒有做修改，但即使這樣，也對(duì)測(cè)量成果圖造成了巨大的影響，成圖不清楚，更談不上清晰，定位的精度也低得讓相關(guān)用戶幾乎不能接受，以致花巨資打造的高科技系統(tǒng)即將宣告失敗，為了不讓先前的努力付之東流，這些現(xiàn)存的問題亟待解決，否則此系統(tǒng)無法發(fā)揮其真實(shí)作用，美國相關(guān)部門進(jìn)行可以系列的

24、談?wù)摵徒?jīng)科學(xué)家理論驗(yàn)證，決定重新建立空間定位系統(tǒng)，最終還是選用了原有的24顆衛(wèi)星的方案，但不可能所有的都依照原方案，這次提出了新的組建內(nèi)容</p><p>　　1.3 GPS系統(tǒng)三部分介紹</p><p>　　地面監(jiān)控部分是支持整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的地面設(shè)施，其組成包括主控站，監(jiān)測(cè)站和通信與輔助系統(tǒng)三方面[10]。很明了，既然名為主控站毫無懸念它是整個(gè)地面監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行服務(wù)的中心，它功能在這里我

25、就不多說了，如想詳細(xì)了解可以到網(wǎng)上進(jìn)行向知識(shí)的充電，科羅拉多州的聯(lián)合工作中心就是其位置所在。而監(jiān)測(cè)站則不時(shí)我們想象中的有人監(jiān)督管理的測(cè)站，相反是無人值守的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集中心，開始只建立了17這樣的監(jiān)測(cè)站，這17個(gè)站中美國空軍監(jiān)測(cè)站占了6個(gè)，其具體位置這里也不贅述，詳情請(qǐng)百度，后來也是為了相關(guān)精度的提升先后一共添加了11個(gè)監(jiān)測(cè)站，這也為以后的測(cè)量事業(yè)的發(fā)展做了良好的鋪墊。接下來是注入站，它是用于向衛(wèi)星輸入導(dǎo)航電文與其他指令的地面設(shè)施，它總共

26、只有3個(gè)，在迭戈加西亞，阿松森群島，卡瓦加蘭三個(gè)地方，他先接收電文，然后存儲(chǔ)起來，等待相應(yīng)衛(wèi)星通過注入站上空時(shí)，再將其信息電文命令注入到衛(wèi)星內(nèi)。關(guān)于通信與輔助系統(tǒng)沒有太多要說的，從字面意思理解就是對(duì)的，它就是提供其他輔助服務(wù)的機(jī)構(gòu)與設(shè)施，也擔(dān)任數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)。</p><p>　　用戶部分由GPS接收機(jī)等儀器設(shè)備和用戶組成，而計(jì)算機(jī)、指南針、微機(jī)、氣象儀器等都屬于用戶設(shè)備，就其GPS接收機(jī)而言也可以根據(jù)其功能的不

27、同分為好多種類，也可根據(jù)其接收衛(wèi)星信號(hào)的頻數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的分類。但在就測(cè)量領(lǐng)域，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，以體積小、重量輕、便于攜帶的GPS測(cè)量裝置和高精度的技術(shù)指標(biāo)為工程測(cè)量帶來了極大的方便，也為公路測(cè)量提供更為方便快捷的測(cè)量設(shè)備。由于GPS相關(guān)設(shè)備的完善，工作站的進(jìn)一步穩(wěn)定運(yùn)行，GPS測(cè)量技術(shù)發(fā)展也突飛猛進(jìn)，特別是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用，為GPS測(cè)量技術(shù)在公路工程中的進(jìn)一步應(yīng)用史書又寫下了輝煌的一筆，無論是在精度上還是在質(zhì)量上它都具備

28、工程中的需要，并且它能更快速的完成測(cè)量工作，要比原來的靜態(tài)定位和準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位都更快更方便，而且彌補(bǔ)了原有定位模式的不足，對(duì)觀測(cè)的數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)處理，得到想要的結(jié)果，并添加了新的功能，為滿足其相關(guān)工程對(duì)所策數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求，可以對(duì)測(cè)量所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢核，克服以前為了滿足相應(yīng)的質(zhì)量要求，多數(shù)情況下是對(duì)要觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行長時(shí)間的觀測(cè)以獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，這樣就會(huì)浪費(fèi)大量的物力人力財(cái)力，還浪費(fèi)寶貴的時(shí)間，這是很多工程所不能接受的，為了更好地滿</p&

29、gt;<p>　　1.4 GPS的工作原理</p><p>　　GPS系統(tǒng)是最近幾十年才開發(fā)研制出來的，但它卻給測(cè)量技術(shù)帶了革命性的變革，然而其衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)依然采用的是傳統(tǒng)的距離交會(huì)法進(jìn)行相關(guān)位置的定位。即在需要定位的位置m點(diǎn)架設(shè)GPS接收機(jī)，在任一時(shí)刻同時(shí)接收了3顆（a、b、c）以上的GPS衛(wèi)星所發(fā)出的導(dǎo)航信號(hào)，經(jīng)過一系列數(shù)據(jù)處理與計(jì)算求得該時(shí)刻GPS接收機(jī)至GPS衛(wèi)星的距離Sa、Sb、Sc；

30、一般獲得一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，首先應(yīng)該測(cè)得觀測(cè)該點(diǎn)衛(wèi)星的坐標(biāo)，這樣才能進(jìn)行相關(guān)點(diǎn)m坐標(biāo)的解算。</p><p>　　而剛建成的GPS定位基本上只有一個(gè)作業(yè)模式靜態(tài)相對(duì)定位，由兩臺(tái)或若干臺(tái)GPS接收機(jī)安置在待定點(diǎn)上，連續(xù)同步觀測(cè)同一組衛(wèi)星1至2h或更長時(shí)間，通過觀測(cè)數(shù)據(jù)的后處理，給出各待定點(diǎn)間的基線向量，在采用廣播星歷的條件下，靜態(tài)定位可取得5mm+1×10－6ｄ（雙頻）或10mm+2×10-6ｄ（單頻

31、）基線解精度[11]?？焖凫o態(tài)定位雖說也是剛剛開始慢慢被大家所熟知，但它的巨大用途只有從事相關(guān)專業(yè)的人員知道，這對(duì)于測(cè)量事業(yè)來說是一個(gè)多么巨大的變革，測(cè)量工作的效率成倍的提高，短基線的測(cè)量作業(yè)也不再局限于以前的測(cè)量技術(shù)，對(duì)于在一定范圍長度內(nèi)短邊，用雙頻接收機(jī)只進(jìn)行5分鐘左右的測(cè)量就能獲得相當(dāng)高精度的數(shù)據(jù)，一般獲得基線精度為5到10mm+1×10-6ｄ，這樣的精度機(jī)會(huì)與靜態(tài)定位作業(yè)觀測(cè)一兩個(gè)小時(shí)的數(shù)據(jù)精度相差不多。各GPS測(cè)量廠

32、商都看好這個(gè)大趨勢(shì)，紛紛推出各自的GPS測(cè)量新產(chǎn)品，這也為GPS測(cè)量技術(shù)在公路中的應(yīng)用創(chuàng)造了有力先決條件。他們大部分把這種新型產(chǎn)品稱之為GPS全站儀，而有的稱之為RTK（實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量），少數(shù)稱之為RTKGPS?？偠灾珿PS測(cè)量理論與設(shè)備的不斷發(fā)展，使得GPS測(cè)量技術(shù)日趨成熟，G</p><p>　　我們都知道，根據(jù)不同的測(cè)量方式采用的坐標(biāo)系也不一樣，在同一個(gè)工程的測(cè)量中一樣也可以采用不同的坐標(biāo)系進(jìn)行測(cè)量，而空

33、間固定的坐標(biāo)系統(tǒng)和與地球體相固聯(lián)的坐標(biāo)系統(tǒng)是GPS測(cè)量中長采用兩類坐標(biāo)系統(tǒng)。而在工程中，測(cè)量所獲得的數(shù)據(jù)，一般都是區(qū)域坐標(biāo)系下測(cè)得的數(shù)據(jù)，要想將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)地固坐標(biāo)系統(tǒng)，則必須對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的變換，轉(zhuǎn)換的過程一般都是內(nèi)部程序自動(dòng)進(jìn)行，這個(gè)過程需要有坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)才能進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)就是實(shí)際地面的坐標(biāo)，通過這樣的數(shù)據(jù)處理就能得到相應(yīng)的GPS成果數(shù)據(jù)，這樣的成果數(shù)據(jù)就可以應(yīng)用在相關(guān)的公路測(cè)量工程中了[13]。</p&g

34、t;<p>　　1.5 GPS測(cè)量的技術(shù)特點(diǎn)</p><p>　　1、測(cè)站之間無需通視是GPS測(cè)量技術(shù)一重要特點(diǎn)，對(duì)于GPS點(diǎn)的選擇來說了只要上空沒有什么遮蓋的東西，附近有沒有什么影響信號(hào)接收即可為用GPS進(jìn)行相關(guān)點(diǎn)的測(cè)量。</p><p>　　2、定位精度高是GPS被用戶所廣泛接受的一個(gè)重要原因，在距相對(duì)簡短時(shí)，GPS測(cè)量基線的精度和紅外儀精度差不多，這也是實(shí)踐得出的結(jié)論，

35、大家都沒有異議，但是隨著基線長度的變長，紅外儀的測(cè)量數(shù)據(jù)精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如GPS接收機(jī)基線解算精度。應(yīng)用實(shí)踐已經(jīng)證明，GPS相對(duì)定位精度在50千米以內(nèi)可達(dá)10-6，100千米到500千米可10-7，1000千米可達(dá)10-9。在精密工程中的測(cè)量中，同樣的條件下用GPS測(cè)量技術(shù)與電磁波測(cè)距儀分別測(cè)定相對(duì)較短邊，然后就其測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行比較，我們發(fā)現(xiàn)在它們測(cè)量所得的結(jié)果，無論是邊長較差的最大值，還是校差中誤差都很小，說明GPS測(cè)量技術(shù)的定位精度能達(dá)到

36、相關(guān)工程測(cè)量的技術(shù)精度要求。</p><p>　　3、觀測(cè)時(shí)間短是GPS在眾多測(cè)量技術(shù)脫穎而出的重要因素之一，在當(dāng)今這個(gè)社會(huì)里，誰能節(jié)約時(shí)間誰就能獲得更多的商機(jī)，獲得更大利潤，公路工程測(cè)量中采用GPS測(cè)量技術(shù)能把測(cè)量工作時(shí)間大大縮短，即使采用靜態(tài)定位也能比傳統(tǒng)測(cè)量快四五倍，若采用快速靜態(tài)定位時(shí)間會(huì)更短，一系列的公路工程的建設(shè)，為其提供了大好的發(fā)展空間，而其在應(yīng)用中也證實(shí)了這項(xiàng)測(cè)量技術(shù)的時(shí)間優(yōu)越性，就其一般的定位速

37、度一個(gè)控制點(diǎn)最多四十分鐘，而其它點(diǎn)的定位時(shí)間則要比這少一半，甚至更多，而像一般的流動(dòng)站最多也就兩分鐘，其他的只需要幾秒而已。</p><p>　　4、提供三維坐標(biāo)是GPS測(cè)量的另一亮點(diǎn)，它不像全站儀那樣還要用數(shù)據(jù)線進(jìn)行相關(guān)設(shè)置才能得到三維數(shù)據(jù)，它則是快速的把三維坐標(biāo)傳遞到需要人的眼前，更加清晰明了，方便快捷。</p><p>　　5、操作簡便也是GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)，由于其大部分測(cè)量工作都

38、是系統(tǒng)內(nèi)部自動(dòng)完成的，也就是其自身具有較高的自動(dòng)化，隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展我們也可以看到，雖然其他測(cè)量儀器需要我們做的工作也越來越少，但相對(duì)于GPS測(cè)量設(shè)備——GPS接受而言，其他儀器所需的人工操作還是太多，而且體積大、重量大、不便于攜帶與搬運(yùn)等缺點(diǎn)，如果運(yùn)用GPS接收機(jī)進(jìn)行相關(guān)測(cè)量作業(yè)，只需要將接收機(jī)放在被觀測(cè)點(diǎn)上，打開接收機(jī)，天線對(duì)中，整平，量取天線高就操作完畢，等待觀測(cè)結(jié)果即可，目其他的一系列工作都由其相關(guān)內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行處理，這樣不但

39、省了很多外業(yè)工作，也使在多余外業(yè)工作出現(xiàn)的錯(cuò)誤不可能出現(xiàn)在GPS測(cè)量數(shù)據(jù)中。</p><p>　　6、全天候作業(yè)是GPS觀測(cè)的另一大亮點(diǎn)，在以往的測(cè)量作業(yè)中，都會(huì)受到黑夜或天氣的影響，而是測(cè)量工作作業(yè)不能持續(xù)進(jìn)行，這也是一直困擾測(cè)量人員的一大煩惱，而GPS測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)，使全天候作業(yè)不再是奢望，也正是這個(gè)原因，使其能夠在惡劣的環(huán)境條件下進(jìn)行以往測(cè)量作業(yè)人不能作業(yè)的測(cè)量任務(wù)，無論是建立相關(guān)控制網(wǎng)還是實(shí)時(shí)觀測(cè)測(cè)量獲取

40、施工數(shù)據(jù)都能滿足各個(gè)工程測(cè)量的技術(shù)要求，這為其發(fā)開辟一個(gè)新的作業(yè)時(shí)間，是其他任何原有測(cè)量工具儀器都不能比的有點(diǎn)，為了更好的盈利，美國放寬了GPS技術(shù)的范圍，也為其全天候作業(yè)提供了更多的保證，因?yàn)槠鋯吸c(diǎn)定位技術(shù)更加精確，再加其全天候作業(yè)，其優(yōu)越性我發(fā)表達(dá)。</p><p>　　2 GPS測(cè)量技術(shù)在公路工程中應(yīng)用的簡要介紹</p><p>　　2.1 介紹GPS測(cè)量技術(shù)在公路工程的引用<

41、/p><p>　　公路施工過程中，首先要進(jìn)行的就是公路的勘測(cè)，其依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和已知點(diǎn)的分布情況進(jìn)行初步測(cè)量，測(cè)量的過程中要根據(jù)相關(guān)精度要求選擇相關(guān)測(cè)量方法，一般情況下公路的控制測(cè)量中使用GPS靜態(tài)定位技術(shù)進(jìn)行定線測(cè)量就能滿足相應(yīng)的公路勘察設(shè)計(jì)精度要求。對(duì)于其他的要求，再選用哪種GPS測(cè)量方法視實(shí)際情況而定。</p><p>　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速增長，無論是國外還是國內(nèi)得高等級(jí)公路建設(shè)都將

42、迎來前所末有的發(fā)展機(jī)遇，這就對(duì)公路的勘測(cè)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，但隨著公路設(shè)計(jì)行業(yè)軟件技術(shù)和硬件設(shè)備的發(fā)展，公路設(shè)計(jì)已實(shí)現(xiàn)CAD化，也有部分軟件本身就要求提供地面數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品的支持才能進(jìn)行下一步工作[14]；這樣一來在接下來的工作中就能省去很多不必要的工作，不但省工而且省經(jīng)費(fèi)，例如不用不同單位人員間的數(shù)據(jù)抄錄，各種紙張路費(fèi)不用花了，還為相應(yīng)的人員節(jié)省了大量的時(shí)間做其他工作，對(duì)公路將來的一體化提供了有利的前提，但中間還有很多工作要做才能滿

43、足高等公路設(shè)計(jì)的要求，在用GPS測(cè)量技術(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)必須要為以后公路工程的相關(guān)作業(yè)一體化做好充分準(zhǔn)備。</p><p>　　目前，對(duì)公路的勘測(cè)已經(jīng)不是什么難事，無論是就其精度而言還是測(cè)量所得數(shù)據(jù)而論，都能很好的滿足其要求，但要想更好更快捷的對(duì)其進(jìn)行勘測(cè)，還需要應(yīng)用新的測(cè)量技術(shù)才能完成相應(yīng)的要求，傳統(tǒng)的電子儀器已經(jīng)被我們的老一輩測(cè)量人員改進(jìn)的無法再改進(jìn)，這些儀器無論是就精度還質(zhì)量上都已經(jīng)達(dá)到了很高的高度了，但傳統(tǒng)的測(cè)

44、量儀器還是會(huì)受很多因素的影響和限制，以至于其不能在一些條件進(jìn)行相關(guān)的測(cè)量工作，而就在這時(shí)GPS技術(shù)則正在飛速發(fā)展，其測(cè)量技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，慢慢的開始有人把GPS測(cè)量技術(shù)引入工程中，也就是這樣的引入，給工程測(cè)量帶了翻天覆地的變化，特別是GPS測(cè)量技術(shù)在公路工程測(cè)量中的應(yīng)用，是公路工程測(cè)量變的更加容易簡單，而且獲得了質(zhì)量較高的工程測(cè)量成果。一般先應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)方法建立公路沿線的總體控制測(cè)量，這樣做有很多傳統(tǒng)測(cè)量沒有的后帶好處，測(cè)量

45、工作完成后得到的數(shù)據(jù)成果能用于勘測(cè)階段測(cè)繪帶狀地形圖、路線平面、縱橫斷面等測(cè)量提供可靠依據(jù)；GPS測(cè)量技術(shù)的測(cè)量可為橋梁、道路建立施工控制網(wǎng)，但這些應(yīng)用僅僅是GPS在公路測(cè)量中應(yīng)用的初級(jí)階段，初級(jí)階段就已經(jīng)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)方法了，那么高級(jí)階段不是更方便于公路</p><p>　　3 GPS測(cè)量技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用</p><p>　　3.1 GPS的公路測(cè)量的準(zhǔn)備工作</p

46、><p>　　運(yùn)用GPS測(cè)量技術(shù)做公路工程中的相關(guān)測(cè)量工作，首先要在測(cè)量工作之前做足充分的準(zhǔn)備工作，收集好公路工程的相關(guān)資料，準(zhǔn)備好《公路道路的勘測(cè)規(guī)程》、《公路橋位的勘測(cè)規(guī)程》、《公路的勘測(cè)規(guī)范》、《公路橋涵的施工技術(shù)規(guī)范》、《公路路基的施工技術(shù)規(guī)范》、工程的《招標(biāo)文件》與施工設(shè)計(jì)的圖紙與測(cè)設(shè)的成果之類的相關(guān)資料[16]。制定測(cè)量作業(yè)的計(jì)劃，組織相關(guān)的測(cè)量人員對(duì)工程的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，最終選擇符合相關(guān)公路工程特

47、點(diǎn)GPS的測(cè)量技術(shù)來進(jìn)行公路的工程測(cè)量。就目前而言，在公路測(cè)量里如果選用GPS測(cè)量技術(shù)進(jìn)行相關(guān)測(cè)量，無論是用常規(guī)的靜態(tài)方式測(cè)量還是動(dòng)態(tài)方式，都一定要規(guī)范操作，看清工程相關(guān)要求再進(jìn)行相關(guān)測(cè)量，不過一般都靜態(tài)測(cè)量方式。伴隨實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)類測(cè)量技術(shù)發(fā)展，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)類測(cè)量技術(shù)應(yīng)用逐漸地增多，越來越是公路的工程測(cè)量的發(fā)展主流方向。</p><p>　　3.2 在公路工程測(cè)量中可能會(huì)遇到的問題</p><p>

48、;　　在很多常規(guī)作業(yè)測(cè)量中，公路測(cè)量是典型的導(dǎo)線測(cè)量，公路工程均為線狀，大部分測(cè)量作業(yè)都有具體的要求，特別是關(guān)于導(dǎo)線的長度有嚴(yán)格規(guī)定，測(cè)量作業(yè)時(shí)一定嚴(yán)格遵守規(guī)定，為得到進(jìn)一步應(yīng)用數(shù)據(jù)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；因?yàn)楣纷陨淼奶攸c(diǎn)——狹長，致使在相關(guān)測(cè)量作業(yè)時(shí)很難利用起算點(diǎn)的坐標(biāo)系統(tǒng)處理所有的測(cè)量數(shù)據(jù)，所以在實(shí)際測(cè)量中往往會(huì)用到多種不同級(jí)別性質(zhì)的控制點(diǎn)，但無論用了幾種類型的控制點(diǎn)，都要在它們能相互兼容的前提下進(jìn)行，否則測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量很難得到相關(guān)保證，也

49、就是失去了測(cè)量的意義；我國的基礎(chǔ)控制點(diǎn)大都是在國家的建國初期完成的，雖然當(dāng)時(shí)我國的經(jīng)濟(jì)條件落后，但通過老一輩測(cè)量人員的艱苦努力，成功的完成相關(guān)國家控制測(cè)量布設(shè)，雖然布設(shè)的很完善，由于相關(guān)人員不能合理妥善管理應(yīng)用，導(dǎo)致很多控制點(diǎn)收到了嚴(yán)重的破壞，實(shí)在令人痛惜，因此往往在公路沿線范圍內(nèi)不易找到導(dǎo)線的聯(lián)測(cè)點(diǎn)，以至于路線控制測(cè)量的質(zhì)量得不到保證；地面通視不變往往影響常規(guī)測(cè)量的實(shí)施，對(duì)于常規(guī)測(cè)量來說各測(cè)量點(diǎn)間的相對(duì)通視是必不可缺少的條件，這樣的要

50、求是常規(guī)測(cè)量在很多特殊的地區(qū)無進(jìn)行相關(guān)控制測(cè)量作業(yè)，如在密林、密集灌溉及青紗帳地區(qū)；經(jīng)濟(jì)是一切活動(dòng)必須考慮的因素，測(cè)量工作也不</p><p>　　3.3 在進(jìn)行GPS觀測(cè)時(shí)應(yīng)注意的方面</p><p>　　根據(jù)衛(wèi)星可見性預(yù)報(bào)，選擇最佳觀測(cè)時(shí)段進(jìn)行GPS觀測(cè)；要求對(duì)GPS接收機(jī)天線的對(duì)中精度為 1mm，而其標(biāo)志線的指北誤差≤±5度，這樣可以通過可減弱相位中心偏差對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量結(jié)果

51、的影響；量取天線高時(shí)，要從多個(gè)方向?qū)ζ溥M(jìn)行量取，其誤差不能＞2mm，其值一般取各個(gè)量取值的算術(shù)平均值；衛(wèi)星高度截止角≥15度，接收衛(wèi)星數(shù)≥4；控制測(cè)量過程中一定要保證實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的精度，這樣才能為建立的控制網(wǎng)精度打下基礎(chǔ)，觀測(cè)的時(shí)間要根據(jù)精度的大小選擇時(shí)長；觀測(cè)時(shí)，切記不要在天線附近使用對(duì)講機(jī)或移動(dòng)電話，以減少信號(hào)干擾。</p><p>　　4 GPS定位技術(shù)在公路施工測(cè)量中的應(yīng)用</p><p&

52、gt;　　4.1 GPS定位技術(shù)方法的介紹</p><p>　　在公路工程測(cè)量過程中使用GPS定位技術(shù)，主要是應(yīng)用相關(guān)學(xué)科的知識(shí)，并把它們有機(jī)的結(jié)合在一起，形成完整的GPS測(cè)量定位技術(shù)，作為公路測(cè)量工程中的主要測(cè)量技術(shù)，同時(shí)使用GPS系統(tǒng)中分布在空間的衛(wèi)星進(jìn)行遙感測(cè)量，然后將測(cè)量的數(shù)據(jù)傳送到地面的接收設(shè)備，并通過接收設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)公路測(cè)繪工程相關(guān)數(shù)據(jù)的多角度定位測(cè)量。而目前GPS測(cè)量技術(shù)定位主要分

53、靜態(tài)相對(duì)定位和實(shí)時(shí)相對(duì)定位，首先被引入公路測(cè)量工程的靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)，其方法的應(yīng)用取得了完美成果，接著實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)也被引入，取得效果更顯著，以至于兩種定位技術(shù)成為有必要公路測(cè)量工程主要技術(shù)[17]。</p><p>　　4.1.1 靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)</p><p>　　靜態(tài)相對(duì)定位對(duì)我們測(cè)量人員來說并不陌生，它的具體操作在前面也有相關(guān)敘述，其測(cè)量過程相對(duì)簡單，只需要幾步簡單的操作就能完

54、成相關(guān)的測(cè)量作業(yè)任務(wù)，這是我們從事測(cè)量人員都愿意接受的，并且能同時(shí)進(jìn)行多方位點(diǎn)的測(cè)量工作，只需要稍微等待一段時(shí)間就能完成所有測(cè)量工作。測(cè)量結(jié)束后，將測(cè)量結(jié)果交由相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行處理。</p><p>　　它要求GPS接收機(jī)在每一流動(dòng)站上靜止的進(jìn)行觀測(cè)，在觀測(cè)過程中，既要接收基準(zhǔn)站觀測(cè)數(shù)據(jù)，又要同時(shí)衛(wèi)星的同步觀測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)解算整未知數(shù)與用戶站的三維坐標(biāo)，一旦解算結(jié)果的變化趨于穩(wěn)定，且其精度滿足公路測(cè)量設(shè)計(jì)要求，

55、便可以結(jié)束實(shí)時(shí)觀測(cè)，其一般應(yīng)用在控制測(cè)量中，如控制網(wǎng)加密[18]。若采用常規(guī)測(cè)量方法（如全站儀測(cè)量），受客觀環(huán)境因素影響較大，在自然條件比較惡劣的地區(qū)實(shí)施測(cè)量比較困難，而采用RTK快速靜態(tài)測(cè)量，就可起到事半功倍的效果[19]。單點(diǎn)定位只需要5至10分鐘，不到靜態(tài)測(cè)量所需時(shí)間的五分之一，在公路測(cè)量中可以完全代替全站儀完成導(dǎo)線測(cè)量等控制點(diǎn)加密工作[20]。</p><p>　　4.1.2 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相對(duì)定位技術(shù)<

56、/p><p>　　實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相對(duì)定位的基本依據(jù)是載波相對(duì)觀測(cè)量。動(dòng)態(tài)功能是通過衛(wèi)星系統(tǒng)，把已知的三維坐標(biāo)點(diǎn)位，實(shí)地放樣地面上，在測(cè)量工作進(jìn)行時(shí)，通常要求選取點(diǎn)位精確的控制點(diǎn)，并將這些控制點(diǎn)作為整個(gè)測(cè)量工作過程中的控制基站，然后使用一臺(tái)或者數(shù)臺(tái)地面接收裝置連續(xù)接收來自于不同角度的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)[21]。GPS測(cè)量儀器測(cè)量前需要在控制點(diǎn)上靜止觀測(cè)數(shù)分鐘（有的儀器只需2至10s）進(jìn)行初始化工作，之后GPS流動(dòng)站就可以按預(yù)定的采

57、樣間隔自動(dòng)進(jìn)行觀測(cè)，并連同基準(zhǔn)站的同步觀測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)確定采樣點(diǎn)的空間位置（其定位精度可以達(dá)到厘米級(jí)）[22]。</p><p>　　在測(cè)繪過程中，如果想要其測(cè)量數(shù)據(jù)滿足特定的精度規(guī)范要求，在用GPS接收機(jī)進(jìn)行相關(guān)測(cè)量作業(yè)時(shí)要注意作業(yè)條件是否滿足測(cè)量作業(yè)，如果條件都不能滿足，測(cè)量所得數(shù)據(jù)結(jié)果就很難滿足需要的精度，精度要求越高，要同時(shí)接收到的衛(wèi)星發(fā)出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)要求越多，不過一般情況下能接收到四個(gè)衛(wèi)星同時(shí)發(fā)出的數(shù)據(jù)就能滿

58、足一般等級(jí)公路測(cè)量精度的要求，高等級(jí)公路的話就要同時(shí)接收更多顆衛(wèi)星發(fā)出的數(shù)據(jù)才能滿足相關(guān)需要。在實(shí)際的測(cè)量中如果水平角度數(shù)較小，觀測(cè)到的衛(wèi)星個(gè)數(shù)就會(huì)越多，在同一時(shí)間能接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)也就越多，如果條件大致相同，一個(gè)測(cè)量位置周圍有高達(dá)的障礙物，另一個(gè)沒有，那么在同一時(shí)間對(duì)亮點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)沒有障礙物的的精度一定比有障礙物的的要高，因?yàn)檎系K物阻擋了衛(wèi)星數(shù)據(jù)的傳輸，導(dǎo)致一些衛(wèi)星的數(shù)據(jù)無法到達(dá)GPS接收機(jī)，使相應(yīng)點(diǎn)的定位難度增加。在這種情況下，為了提

59、高測(cè)量的精度就必須和慣性導(dǎo)航技術(shù)配合使用。</p><p>　　公路施工的階段，需利用GPS的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波的相位差分的定位技術(shù)來完成帶狀圖的測(cè)繪、控點(diǎn)的測(cè)定、圖根點(diǎn)加密的控制及施工放樣的測(cè)量之類的工作，在統(tǒng)一的坐標(biāo)系下找出點(diǎn)位三維數(shù)據(jù)信息，是當(dāng)代GPS技術(shù)發(fā)展重大的突破[23]。因?yàn)樗軐?shí)時(shí)地提供經(jīng)精度達(dá)厘米級(jí)的測(cè)量成果，并能顯著提高作業(yè)的效率，所以在公路工程上具有十分廣闊應(yīng)用的前景。</p>&l

60、t;p>　　雖然CPS于測(cè)量技術(shù)人員操作上的要求比較簡單，但它也需科學(xué)測(cè)量規(guī)劃做基礎(chǔ)，嚴(yán)格遵守測(cè)量的操作規(guī)章流程來完成相應(yīng)的測(cè)量工作。這需測(cè)量企業(yè)或者相關(guān)部門要認(rèn)識(shí)到測(cè)量技術(shù)人員于測(cè)量質(zhì)量上重要性，進(jìn)一步加大對(duì)測(cè)量技術(shù)人員的培養(yǎng)和相關(guān)培訓(xùn)的工作，使他們熟練掌握GPS的技術(shù)操作要點(diǎn)與要求，掌握GPS的測(cè)量儀器使用的方法，減少因?yàn)椴僮鲉栴}所造成誤差，提升測(cè)量的精準(zhǔn)度，給公路工程施工奠定良好的基礎(chǔ)。與此同時(shí)也認(rèn)識(shí)到GPS測(cè)量技術(shù)于公路的

61、測(cè)量工作應(yīng)用中重要性，積極地采用現(xiàn)代的測(cè)量技術(shù)來提高公路的工程測(cè)量的質(zhì)量，給公路的施工指明一個(gè)正確方向，促使我國的公路建設(shè)健康快速的發(fā)展。</p><p><b>　　4.2適用范圍</b></p><p>　　建立國家大地控制網(wǎng)（二等或二等以下）；建立精密工程控制網(wǎng)，如橋梁測(cè)量、隧道測(cè)量等；觀測(cè)中至少跟蹤四顆衛(wèi)星，同時(shí)基線邊一般不要超過15千米；因此，對(duì)其各階段的工

62、作都要精心設(shè)計(jì)和實(shí)施。</p><p>　　4.3 GPS測(cè)量的數(shù)據(jù)處理與精度分析</p><p>　　GPS坐標(biāo)系統(tǒng)及其起算依據(jù)：GPS測(cè)量采用坐標(biāo)系參考1954北京坐標(biāo)系；1954年北京坐標(biāo)系為北京54橢球。</p><p>　　四等GPS控制網(wǎng)的主要技術(shù)指標(biāo)：每對(duì)相鄰點(diǎn)的平均距離（１千米），固定誤差≤5mm，比例誤差≤3mm，最弱相鄰點(diǎn)的相對(duì)中誤差＜1/350

63、00。</p><p>　　在外業(yè)取得合格的數(shù)據(jù)以后，先采用Ashtechso-lutions2.60 英文版軟件進(jìn)行基線解算及控制網(wǎng)的平差。然后進(jìn)行基線處理，剔除記錄時(shí)間較短（小于10分鐘的衛(wèi)星數(shù)據(jù)）及出現(xiàn)周跳部分的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，進(jìn)行基線解算：閉合差根據(jù)自行處理后的基線向量結(jié)果看相對(duì)誤差得最大和最小值是否小于允許誤差值。檢查的標(biāo)準(zhǔn)還是相對(duì)誤差的最大和最小值是否小于允許誤差值。而基線的平差又分為無約束平差和約束平差。

64、經(jīng)過平差，得到各個(gè)基線向量平差后的相應(yīng)的改正數(shù)，改正數(shù)絕對(duì)值（ｖ△X，ｖ△Y，ｖ△Z）應(yīng)滿足：ｖ△X≤3σ，ｖ△Y≤3σ，ｖ△Z≤3σ式中σ—相應(yīng)等級(jí)基線規(guī)定精度[6]。在道路控制網(wǎng)GPS數(shù)據(jù)解算時(shí)，無約束平差后，找到誤差最大的基線，算出其改正數(shù)絕對(duì)值 ｖ△X、ｖ△Y、ｖ△Z，查看其是否滿足《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》GB/T18314-2001中的E級(jí)要求。為了檢驗(yàn)GPS接收機(jī)在道路控制測(cè)量中的精度問題，利用Leica702型號(hào)

65、的全站儀觀測(cè) 3 條邊，將實(shí)測(cè)邊長與GPS邊長進(jìn)行比較，從數(shù)據(jù)比較可見GPS邊長觀測(cè)與全站儀邊長觀測(cè)的數(shù)據(jù)相差很小、精度高，而且滿足規(guī)范的要求。</p><p>　　因此今后公路的施工過程中，我們需更多地采用GPS測(cè)量技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用，GPS測(cè)量技術(shù)在公路工程中繪制大比例尺地形圖應(yīng)用這里就不作相關(guān)作介紹，如果想了解更多可就相關(guān)知識(shí)查閱資料。</p><p>　　在公路工程中橋梁工程是

66、非常重要的，然而對(duì)于在江、河上修建的大跨徑橋梁，采用傳統(tǒng)測(cè)量儀器（光學(xué)儀器與全站儀）來定位是比較困難的，GPS在這方面則發(fā)揮了強(qiáng)大自身的優(yōu)勢(shì)。</p><p><b>　　4.4 GPS網(wǎng)</b></p><p>　　當(dāng)接到外業(yè)的測(cè)量任務(wù)以后，組織相關(guān)測(cè)量人員對(duì)路線走向進(jìn)行一個(gè)初步勘察與了解，熟知沿線GPS點(diǎn)的具體位置及具體現(xiàn)況，并調(diào)查路線的附近是否有更高等級(jí)GPS點(diǎn)

67、以便進(jìn)行聯(lián)測(cè)，繼而進(jìn)行復(fù)測(cè)檢核的工作。</p><p>　　4.4.1 GPS控制網(wǎng)的網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)</p><p>　　GPS網(wǎng)的點(diǎn)應(yīng)盡量與原有的地面控制點(diǎn)相重合，重合點(diǎn)至少3個(gè)，以便數(shù)據(jù)采集完畢后更可靠地確定GPS網(wǎng)和地面網(wǎng)之間的相應(yīng)轉(zhuǎn)換參數(shù)；為便于觀測(cè)與水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)，所以GPS網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在視野相對(duì)開闊與容易到達(dá)的地方；為便于公路導(dǎo)線點(diǎn)的加密，GPS網(wǎng)點(diǎn)則應(yīng)盡量靠近公路的走向。</p>

68、<p>　　GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)包括三方面：尺度基準(zhǔn)、方向基準(zhǔn)和網(wǎng)的位置基準(zhǔn)。而GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)的確定則是通過GPS網(wǎng)的整體平差計(jì)算實(shí)現(xiàn)的。而在GPS網(wǎng)的整體平差數(shù)據(jù)中，一般含有兩類觀測(cè)量數(shù)據(jù)，即相對(duì)觀測(cè)量數(shù)據(jù)（如基線向量）與絕對(duì)觀測(cè)量數(shù)據(jù)（如點(diǎn)在WGS84中的坐標(biāo)值）。</p><p>　　GPS的控制網(wǎng)布設(shè)需根據(jù)公路的等級(jí)，公路沿線的地理環(huán)境、地形地貌、作業(yè)時(shí)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收情況、精度上的要求等多個(gè)因素來

69、綜合考慮優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案。如果GPS的控制網(wǎng)是公路首級(jí)的控制時(shí)，要采用其它的測(cè)量方法進(jìn)行一定的加密，所以公路沿線要每5至10千米布設(shè)一個(gè)相對(duì)通視GPS的點(diǎn)，從理論上來說，GPS點(diǎn)在觀測(cè)時(shí)只需于在3個(gè)GPS的點(diǎn)上布設(shè)GPS觀測(cè)儀，同時(shí)觀測(cè)就可確定3個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)，然而跟據(jù)公路測(cè)量的本身特點(diǎn)多采用4臺(tái)接收機(jī)，可同時(shí)觀測(cè)到4個(gè)GPS點(diǎn)的坐標(biāo)，可以大大地加快全線測(cè)量的速度，也相對(duì)經(jīng)濟(jì)效益高。</p><p>　　4.4.2 GP

70、S網(wǎng)的選點(diǎn)與埋石</p><p>　　埋石時(shí)要按規(guī)范化的要求來埋標(biāo)石，現(xiàn)場(chǎng)做好相關(guān)的點(diǎn)記工作。GPS的選點(diǎn)主要以選定線和控制人員的作業(yè)為主要的依據(jù)，要選擇有利于測(cè)量工作和以后為道路施工方面的應(yīng)用點(diǎn)位；控制點(diǎn)均要選擇在施工的紅線外并且要盡量滿足通視要求，點(diǎn)位要相對(duì)穩(wěn)定；點(diǎn)位的選設(shè)時(shí)更要考慮施工過程可能對(duì)其造成的影響，以及如何選定更有利于以后的施工測(cè)量，同時(shí)避開對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳播有影響的障礙物；控制點(diǎn)要分布均勻，相鄰邊長

71、之比不大于1/2。所以道路GPS控制網(wǎng)選點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：為了后續(xù)施工放樣的檢核和控制點(diǎn)穩(wěn)定性的檢驗(yàn)，應(yīng)保證起始點(diǎn)各至少有 3 個(gè)控制點(diǎn)，保證相鄰點(diǎn)的通視，以便常規(guī)測(cè)量儀器的施工放樣測(cè)量；現(xiàn)在公路的施工條件比之原來是惡劣了一些，但同時(shí)我們也應(yīng)該清楚的認(rèn)識(shí)到，我們的測(cè)量儀器設(shè)備也較之原來好了很多倍，在一些山區(qū)進(jìn)行道路施工確實(shí)很難，但現(xiàn)代化的測(cè)量儀器讓我們能快速的完成相關(guān)需要的測(cè)量任務(wù)，幫我們減輕了很多外業(yè)事物，距離不長的公路就可能有多個(gè)

72、不同重力水準(zhǔn)面控制點(diǎn)，使重力水準(zhǔn)線與法線不重合，這就給測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量處理帶來了巨大的影響，所以布設(shè)時(shí)盡力等高等距布設(shè)控制點(diǎn)，這樣對(duì)以后觀測(cè)數(shù)據(jù)影響較小，能夠滿足相關(guān)設(shè)計(jì)的精度要求；因?yàn)?lt;/p><p>　　GPS測(cè)量技術(shù)本身優(yōu)勢(shì)，GPS網(wǎng)點(diǎn)選設(shè)比較自由，只要滿足相關(guān)數(shù)據(jù)的精度要求，就可以確定相關(guān)網(wǎng)點(diǎn)的點(diǎn)位，不用想常規(guī)測(cè)量那樣還要考慮觀測(cè)點(diǎn)間的通視問題，即使偶爾考慮也是為了將來用常規(guī)儀器測(cè)量與之測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和相關(guān)

73、檢核，從常規(guī)的測(cè)量我們就知道點(diǎn)位的選擇對(duì)將來數(shù)據(jù)成果的高低有較大影響，所以即使選點(diǎn)工作比之以前容易多了，但也不可大意，選點(diǎn)前相應(yīng)的準(zhǔn)備工作還是非常有必要的，應(yīng)收集道路沿線的相關(guān)控制點(diǎn)，并對(duì)其做詳細(xì)的現(xiàn)狀作好記錄，以便以后的應(yīng)用，使測(cè)量任務(wù)順利的進(jìn)行。</p><p>　　4.4.3 GPS控制網(wǎng)的控制點(diǎn)選點(diǎn)原則</p><p>　　GPS控制網(wǎng)的控制點(diǎn)選點(diǎn)原則如下：測(cè)站點(diǎn)特別是控制點(diǎn)的選擇

74、一定要按相關(guān)要求（遠(yuǎn)離高壓電線和大功率的無線電發(fā)射臺(tái)）進(jìn)行布設(shè)，衛(wèi)星信號(hào)被接收機(jī)更好地接收，否則很容易對(duì)后期測(cè)量成果做成嚴(yán)重影響；由于障礙物能阻礙衛(wèi)星信號(hào)的傳播，所以在進(jìn)行測(cè)站點(diǎn)的選定時(shí)，注意周圍障礙物的影響，以保證信號(hào)順利被接收機(jī)接收，獲得能滿足相關(guān)工程測(cè)量需要的數(shù)據(jù)；檢測(cè)是所有測(cè)量工作必須的最后一步，但也是必不可少的步驟，以至于測(cè)站點(diǎn)的布設(shè)也應(yīng)能用常規(guī)測(cè)量手段的進(jìn)行測(cè)量，盡量離已修好的公路近一點(diǎn)，便于到達(dá)；點(diǎn)之記是在相應(yīng)測(cè)站點(diǎn)的選定

75、布設(shè)后，按照一定的規(guī)則要求對(duì)相應(yīng)點(diǎn)的描述；</p><p>　　GPS網(wǎng)的控制點(diǎn)的標(biāo)石要做特殊處理以便以后的測(cè)量做工，根據(jù)等級(jí)的不同，所設(shè)置的標(biāo)石類型也不同，其根據(jù)等級(jí)的高低分為普通標(biāo)石、基本標(biāo)石和基巖標(biāo)石三種。而公路導(dǎo)線測(cè)量中則宜采用普通標(biāo)石，相應(yīng)標(biāo)石的規(guī)格應(yīng)符合《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》——CH2001——92。</p><p>　　4.4.4 GPS測(cè)量的觀測(cè)工作</p

76、><p>　　GPS測(cè)量觀測(cè)工作的內(nèi)容主要包括：觀測(cè)工作的實(shí)施、儀器的選擇與檢驗(yàn)和觀測(cè)計(jì)劃的擬定[3]。而擬定觀測(cè)計(jì)劃的主要依據(jù)是：參加作業(yè)接收機(jī)數(shù)量和后勤保障；GPS衛(wèi)星星座；GPS網(wǎng)的精度要求、規(guī)模大小等。</p><p>　　GPS接收機(jī)是對(duì)是否能完成測(cè)量任務(wù)起著決定作用，但其所需的接收機(jī)的性能要求與工程測(cè)量精度要求有關(guān)。觀測(cè)記錄、觀測(cè)作業(yè)和天線安置則是觀測(cè)工作的主要內(nèi)容。天線的合理安置

77、是實(shí)現(xiàn)相應(yīng)定位精度的重要條件之一，而靜態(tài)相對(duì)定位時(shí)，天線則應(yīng)利用三腳架安置在標(biāo)石中心的上方直接進(jìn)行對(duì)中觀測(cè)。</p><p>　　捕獲GPS衛(wèi)星信號(hào)時(shí)觀測(cè)工作的主要任務(wù)，并對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行量測(cè)、處理和跟蹤，以便獲取所需的定位信息與觀測(cè)數(shù)據(jù)[2]。對(duì)于接收機(jī)的具體操作步驟與方法應(yīng)按其操作手冊(cè)的說明書指導(dǎo)操作進(jìn)行相應(yīng)規(guī)范操作。觀測(cè)記錄一般則由接收機(jī)自動(dòng)形成，并記錄在相應(yīng)存儲(chǔ)介質(zhì)上。在接收機(jī)啟動(dòng)前后和觀測(cè)過程發(fā)生的

78、重要情況均記錄在統(tǒng)一格式的測(cè)量手薄上，以便以后查閱相關(guān)內(nèi)容。</p><p>　　4.5 GPS測(cè)量所得的基線結(jié)算檢核</p><p>　　當(dāng)外業(yè)相關(guān)測(cè)量作業(yè)完成后，就要進(jìn)行相應(yīng)的內(nèi)頁對(duì)數(shù)據(jù)處理，現(xiàn)在不像以前測(cè)量內(nèi)一樣，以前測(cè)量內(nèi)業(yè)工作都需要人工親自對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)算，然后就其結(jié)算結(jié)果分析測(cè)量結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)的精度要求，而現(xiàn)在的內(nèi)業(yè)計(jì)算則大大不同，只需要將GPS測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)入相關(guān)對(duì)其處理的計(jì)

79、算機(jī)軟件即可，結(jié)算全部由計(jì)算機(jī)自己完成，不過可能要等待一會(huì)才能得到相應(yīng)的基線結(jié)算結(jié)果，一般精度都很高，并且其結(jié)果分析也會(huì)得出，所以只需要看結(jié)果是否滿足需要精度即可，其數(shù)據(jù)平差的原理和過程只做相關(guān)了解即可，但對(duì)其結(jié)果要能分析出是否滿足相關(guān)精度要求，然后對(duì)結(jié)算結(jié)果檢核，檢核滿足設(shè)計(jì)精度要求，則測(cè)量出階段工作完成，要對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)做妥善保存，此外還要看軟件是否方便快捷、簡單易懂，如果能提供全面平差的報(bào)告則更好的，實(shí)行人性化的調(diào)試，得到更優(yōu)的數(shù)據(jù)處

80、理上的結(jié)果。</p><p>　　5 建立GPS公路控制網(wǎng)的作業(yè)程序</p><p>　　根據(jù)上述內(nèi)容，結(jié)合公路控制測(cè)量中相關(guān)內(nèi)容及建立GPS網(wǎng)的實(shí)施方法，可總結(jié)出建立GPS公路控制網(wǎng)的作業(yè)內(nèi)容和流程如下。</p><p><b>　　確定公路的等級(jí)。</b></p><p>　　確定GPS網(wǎng)的等級(jí)。</p>

81、<p>　　GPS網(wǎng)的技術(shù)要求。</p><p>　　GPS網(wǎng)的設(shè)計(jì)要求：確定GPS網(wǎng)的精度指標(biāo)；GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)；GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)。</p><p>　　選點(diǎn)與建立觀測(cè)標(biāo)志。</p><p>　　對(duì)GPS網(wǎng)進(jìn)行外野觀測(cè)：擬定觀測(cè)計(jì)劃；儀器的選擇與檢驗(yàn)；按觀測(cè)計(jì)劃進(jìn)行觀測(cè)。</p><p>　　檢核與評(píng)價(jià)觀測(cè)數(shù)據(jù)是否符合設(shè)計(jì)

82、要求，如果符合進(jìn)行下一步，如果不符合重新上一步操作。</p><p>　　觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理：觀測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)處理；平差計(jì)算；坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換；與地面網(wǎng)聯(lián)合平差；精度分析。</p><p>　　9、提供GPS網(wǎng)的觀測(cè)成果。</p><p>　　6 GPS在公路工程實(shí)例中的應(yīng)用</p><p>　　6.1 GPS在公路控制測(cè)量中的應(yīng)用</p>

83、<p>　　用常規(guī)方法進(jìn)行線路控制測(cè)量存在下列困難：因?yàn)橐o隨線路，控制網(wǎng)的布設(shè)形式肯定是狹長延伸，這樣一來就很難提高控制點(diǎn)的測(cè)量精度；正是因?yàn)榇嬖谌缟纤龅睦щy，采用常規(guī)測(cè)量手段實(shí)施線路控制測(cè)量的效率低、潰用高且精度差。而GPS測(cè)量方法則布網(wǎng)靈活，對(duì)網(wǎng)形要求也低，點(diǎn)與點(diǎn)之間也不需完全通視，正好能解決用常規(guī)測(cè)量方法中出現(xiàn)的這些困難。</p><p>　　下面以兩實(shí)測(cè)GPS線路控制網(wǎng)的布設(shè)為例，討論運(yùn)用G

84、PS方法進(jìn)行線路工程控制測(cè)量的外業(yè)作業(yè)方法和內(nèi)業(yè)計(jì)算方法，并就其精度指標(biāo)給與分析。</p><p>　　山西石太公路陽泉段為全封閉高級(jí)公路，公路施工由分別數(shù)家單位進(jìn)行施工完成，設(shè)計(jì)的坐標(biāo)統(tǒng)一于我國國家坐標(biāo)系中，為了保證各段之間施工的正確銜接，必須采用高精度的國家坐標(biāo)系中的相應(yīng)的線路控制測(cè)量，以確保各設(shè)計(jì)元素的正確放樣。線路經(jīng)過的附近有4個(gè)控制點(diǎn)滿足相應(yīng)的要求，路線全長大約20千米。</p><

85、p>　　滬寧高速公路的上海段全長26千米左右，公路線的穿越地區(qū)基本都是農(nóng)田，其附近有獨(dú)立坐標(biāo)點(diǎn)4個(gè)，設(shè)計(jì)的坐標(biāo)是城市獨(dú)立坐標(biāo)系的坐標(biāo)。前期已進(jìn)行了公路線路的主點(diǎn)放樣，而要檢核全路線主點(diǎn)放樣的正確性，需要進(jìn)行線路的控制測(cè)量，由于已知點(diǎn)遠(yuǎn)離公路線路，且線路穿越的農(nóng)田無高點(diǎn)可尋，所以測(cè)量工作人員嘗試用GPS方法進(jìn)行了公路線路控制測(cè)量，并獲得了滿意的結(jié)果。</p><p>　　6.2 GPS在公路控制測(cè)布網(wǎng)形式&l

86、t;/p><p>　　首級(jí)的GPS控制網(wǎng)需利用全站儀測(cè)量附合導(dǎo)線方法來進(jìn)行加密工作，把路線依據(jù)GPS的分布來分成若干不同的段，每段需單獨(dú)進(jìn)行附合的導(dǎo)線測(cè)量，以保證每段的附和導(dǎo)線均始于GPS點(diǎn)，也終于GPS點(diǎn)上。加密的控制點(diǎn)布設(shè)方案以沿公路路線每10千米布設(shè)一對(duì)點(diǎn)，總長60千米的公路為例進(jìn)行相關(guān)說明，也就是說該對(duì)點(diǎn)相距約1千米，盡量保證通視良好，以便檢核。在布設(shè)該四等網(wǎng)時(shí)采用4臺(tái)TrimbleSE400單頻接收機(jī)作業(yè)；

87、該機(jī)的標(biāo)精度10mm+2mm；四等網(wǎng)的觀測(cè)時(shí)間為90分鐘左右；數(shù)據(jù)采樣間隔為15秒；通過平差處理，該四等網(wǎng)最弱點(diǎn)位中誤差為4.01cm，平均點(diǎn)位中誤差3.14cm，最弱邊相對(duì)中誤差1/27667，平均邊長相對(duì)中誤差1/453576，整個(gè)四等網(wǎng)作業(yè)花4天時(shí)間，其效率較常規(guī)測(cè)量手段提高3倍左右，經(jīng)過平差處理，網(wǎng)中最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差為4.13cm，最弱邊相對(duì)中誤差為1/12.5萬?？刂凭W(wǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到甚至超過國家四等網(wǎng)的技術(shù)要求，而近600千米

88、的GPS控制網(wǎng)，僅用兩個(gè)外業(yè)組，10個(gè)作業(yè)人員，7臺(tái)GPS接收機(jī)，約20天的作業(yè)時(shí)間，若采用常規(guī)測(cè)量方法在相同人手的情況下，至少需要三個(gè)月的時(shí)間才能完成。</p><p>　　其主要內(nèi)容包括網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)、精度指標(biāo)的確定和網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)三方面。GPS網(wǎng)精度要求主要取決于公路等級(jí)對(duì)GPS網(wǎng)的要求，精度指標(biāo)通常以網(wǎng)中鄰近點(diǎn)之間弦長的精度來表示，其公式為R=a2+（bd）2【式中：R是標(biāo)準(zhǔn)差（mm），a是固定誤差（mm），

89、b是比較誤差系數(shù)（mm），d是相鄰點(diǎn)間的距離（千米）】。GPS測(cè)量按其精度高低劃分為A、B、C、D、E五個(gè)等級(jí)，公路工程測(cè)量中一般采用C、D、E三級(jí)，其精度指標(biāo)如表1規(guī)定。</p><p><b>　　表 1 相鄰點(diǎn)誤差</b></p><p>　　無論是在什么工程的設(shè)計(jì)中，精度指標(biāo)一直都是很重要的，GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)也不例外，不同的公路等級(jí)對(duì)精度指標(biāo)一樣有不同的要求

90、范圍，而且它的高低對(duì)以后的相關(guān)后續(xù)工作都有一定的影響，所以進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要注意相關(guān)要求。所以，設(shè)計(jì)中要根據(jù)實(shí)際用戶的要求和可能出現(xiàn)的工程問題慎重確定。而GPS網(wǎng)圖形的設(shè)計(jì)則要取決于相關(guān)用戶，同時(shí)還與所用接收機(jī)的數(shù)量和類型、經(jīng)費(fèi)、時(shí)間等客觀條件有關(guān)。為滿足實(shí)際工程用戶的要求。</p><p>　　依據(jù)公路線路控制測(cè)量的特點(diǎn)和現(xiàn)有高等級(jí)控制點(diǎn)的分布情況，布設(shè)GPS網(wǎng)一般成狹長的環(huán)型。采用導(dǎo)線方式把點(diǎn)與點(diǎn)之間聯(lián)接起來

91、，因?yàn)镚PS測(cè)量的外業(yè)觀測(cè)精度需要進(jìn)行相關(guān)的檢核，所以把GPS布設(shè)點(diǎn)構(gòu)成環(huán)狀，并要求一些GPS邊和已知坐標(biāo)邊重合，用以檢已知點(diǎn)的精度，兩GPS網(wǎng)網(wǎng)形的實(shí)測(cè)圖見圖1、圖2。</p><p>　　圖 1 石太公路陽泉段GPS網(wǎng)</p><p>　　圖2 滬寧高速公路上海段GPS網(wǎng)</p><p>　　6.4 GPS測(cè)量技術(shù)的作業(yè)方法及外業(yè)檢核</p>&l

92、t;p>　　確定觀測(cè)時(shí)間要依據(jù)GPS星座的構(gòu)成（GDO m）、邊長及接收機(jī)的性能，一般用是單頻接收機(jī)（如Trimble、SQKKIAGSSI），觀測(cè)中短邊長時(shí)，觀測(cè)時(shí)間約1小時(shí)左右，觀測(cè)長邊的時(shí)間要根據(jù)所需觀測(cè)數(shù)據(jù)精度才能確定觀測(cè)時(shí)間的大小。</p><p>　　一般采用廠家提供的商用軟件在WGS-84坐標(biāo)系中進(jìn)行相應(yīng)的基線的解算，通過基線的解算能得到相應(yīng)的協(xié)方差及基線的坐標(biāo)矢量，作為平差計(jì)算時(shí)的輸入量。環(huán)

93、閉合差的檢核是對(duì)解算得到的GPS矢量進(jìn)行的操作，看其是否滿足相關(guān)精度要求，不要小視這個(gè)步驟，這是任何測(cè)量工作都不可少的步驟，其相應(yīng)的基線條數(shù)、閉合環(huán)個(gè)數(shù)、閉合環(huán)統(tǒng)計(jì)差都要用表格詳細(xì)的羅列出來，通過對(duì)閉合環(huán)閉合差的檢驗(yàn)以保證觀測(cè)基線的正確性，并看其精度是否滿足相關(guān)技術(shù)要求。通過羅列就很明顯的能看出GPS測(cè)量的數(shù)據(jù)具有較高的精度，且內(nèi)符合也能很好的滿足施工要求。</p><p>　　6.5 GPS測(cè)量數(shù)據(jù)的平差計(jì)算&

94、lt;/p><p>　　為了消除GPS網(wǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)值之間的不符值要進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的平差計(jì)算，與此同時(shí)完成相應(yīng)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換（從WGS-84坐標(biāo)系到地面坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換）。</p><p>　　平差計(jì)算一般流程如下：大都是先將其中任意一已知點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)系中的單點(diǎn)定位值作為相應(yīng)的已知值，然后在相應(yīng)的中央子午線下進(jìn)行相應(yīng)高斯投影，最后得到高斯投影坐標(biāo)系下的相應(yīng)坐標(biāo)，為接下來的計(jì)算奠定基礎(chǔ)。然后運(yùn)用一定

95、方法計(jì)算原控制點(diǎn)坐標(biāo)系下和高斯投影坐標(biāo)系下差值。由上一步計(jì)算得到的差值改正其它相應(yīng)已知點(diǎn)的坐標(biāo)。接下來進(jìn)行進(jìn)行平差計(jì)算，這里平差計(jì)算要用嚴(yán)密的平差計(jì)算方法計(jì)算才能滿足相關(guān)要求，最后平差后得各點(diǎn)的坐標(biāo)，再用步驟二中相應(yīng)的差值對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的改正即可。</p><p>　　運(yùn)用這種方法主要是坐標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)的近似，小在范圍內(nèi)忽略了不同橢球之間的形狀差異及不同，也不考慮由參考橢球不同而引起的誤差的影響。通過大量的實(shí)際證明，，

96、這種方法應(yīng)用在小范圍內(nèi)確實(shí)方便而且能取得意想不到的效果。滬寧高速公路上海段GPS網(wǎng)平差計(jì)算就是個(gè)很好的例子，在測(cè)量作業(yè)過程中取4號(hào)點(diǎn)和13號(hào)點(diǎn)作為已知點(diǎn)進(jìn)行平差計(jì)算，獲得計(jì)算后與1、19號(hào)兩點(diǎn)的已知坐標(biāo)相比較發(fā)現(xiàn)只相差了幾毫米。</p><p>　　通過上述對(duì)GPS線路控制網(wǎng)布設(shè)、實(shí)地作業(yè)及其成果分析可知，GPS技術(shù)在線路工程中的應(yīng)用具有速度快、操作方便靈活、工作效率高等一系列特點(diǎn)，它在公路工程測(cè)量方面的相關(guān)應(yīng)用

97、不但能節(jié)省大量的人力物力，而且能獲得更高精度的測(cè)量成果如表 2。</p><p>　　表 2 GPS測(cè)量控制網(wǎng)觀測(cè)基本技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　要相對(duì)GPS網(wǎng)平差，首先要做的就是對(duì)GPS網(wǎng)進(jìn)行GPS網(wǎng)自身的獨(dú)立平差，然后通過把GPS網(wǎng)點(diǎn)和已知的滿足工程精度需要的相應(yīng)國家控制點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)行約束平差GPS網(wǎng)，通過這樣的手段得到滿足相關(guān)要求的測(cè)量數(shù)據(jù)。二維GPS基線向量是GPS網(wǎng)二維平差中的觀

98、測(cè)值的主要對(duì)象，地面數(shù)據(jù)一般有平面方向觀測(cè)值Cij和平面邊長Sij，還有作為起算數(shù)據(jù)的固定的坐標(biāo)方位角和已知地面點(diǎn)的坐標(biāo)。二維平差是以GPS網(wǎng)中各未知點(diǎn)在地面坐標(biāo)系中的平面坐標(biāo)為未知參數(shù)，記其相應(yīng)的公式為：</p><p><b>　　(6-1)</b></p><p>　　但因?yàn)槎SGPS基線的向量變換沒有顧及相關(guān)尺度的差異，雖然作了相應(yīng)的方位變換，但其微小的方位差

99、異還是存在的，因此只有設(shè)置了相應(yīng)的方位參數(shù)E0和立尺度參數(shù)DL才能更好地進(jìn)行相關(guān)平差計(jì)算，也就是說地面的平面坐標(biāo)系和二維GPS基線向量坐標(biāo)系兩個(gè)不同的平面坐標(biāo)系，其相應(yīng)平差后有公式關(guān)系如下：</p><p><b>　　(6-2)</b></p><p>　　這就是所謂的二維基線向量觀測(cè)方程，而起算誤差方程式如下：</p><p><b&

100、gt;　　(6-3)</b></p><p>　　作為起算數(shù)據(jù)的固定邊長和固定方位角應(yīng)列出相應(yīng)的條件方程，其形式也與常規(guī)地面邊角網(wǎng)平差相同。作為起算數(shù)據(jù)的已知點(diǎn)，一般是令相應(yīng)的坐標(biāo)未知數(shù)為零，在誤差方程和條件方程中去掉相應(yīng)的項(xiàng)，控制網(wǎng)相關(guān)主要技術(shù)指標(biāo)如表 3。</p><p>　　表 3 GPS控制網(wǎng)的主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　7 GPS測(cè)量技術(shù)

101、的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　1、GPS作業(yè)有著極高的精度。</p><p>　　2、GPS測(cè)量可以大大提高工作及成果質(zhì)量。它不受人為因素的影響，整個(gè)作業(yè)過程全由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)控制，自動(dòng)記錄、自動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理、自動(dòng)平差計(jì)算[5]。</p><p>　　3、GPSRTK技術(shù)將徹底改變公路測(cè)量模式。</p><p>　　4、GPS測(cè)量可以極大

102、地降低勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度，減少野外砍伐工作量，提高作業(yè)效率。</p><p>　　在公路工程測(cè)繪過程中，公路工程測(cè)繪人員可以通過GPS衛(wèi)星定位技術(shù)組建GPS測(cè)量網(wǎng)絡(luò)，并使用GPS系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，然后將測(cè)量結(jié)果通過GPS測(cè)量網(wǎng)絡(luò)傳遞到工程測(cè)繪管理部門。</p><p>　　8 GPS技術(shù)在公路測(cè)量中的應(yīng)用前景</p><p>　　隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長與西部大開發(fā)政策

103、的實(shí)施，我國的高等級(jí)公路建設(shè)迎來了前所未有的良好發(fā)展機(jī)遇，對(duì)線路測(cè)量也提出了更高的要求，根據(jù)線路等級(jí)的不同，常規(guī)的線路控制測(cè)量采取不同的方法。因?yàn)榫€路等級(jí)提高了，這就對(duì)相應(yīng)的勘測(cè)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，但隨著公路設(shè)計(jì)行業(yè)軟件技術(shù)與硬件設(shè)備的快速發(fā)展，公路的設(shè)計(jì)已完全實(shí)現(xiàn)了CAD化， 但有些軟件還要求提供地面數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品的支持才可以完成相應(yīng)的工作。建立勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、后期管理等一體化的數(shù)據(jù)鏈，并減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)抄、輸入等中間環(huán)節(jié)，不但是影響高

104、等級(jí)公路設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的“瓶頸”所在，更是公路勘測(cè)設(shè)計(jì)內(nèi)外業(yè)一體化的具體要求。目前大部分低等級(jí)的公路一般采用支導(dǎo)線或支導(dǎo)線加測(cè)磁盤方位角的方法進(jìn)行相關(guān)線路的控制測(cè)量。這種測(cè)量方法不但累積了測(cè)邊也累積了測(cè)角誤差，以至于測(cè)量成果精度較低，但對(duì)于低等級(jí)公路來說已能達(dá)到相應(yīng)的規(guī)定精度指標(biāo)，所以用這樣地方法確定的導(dǎo)線點(diǎn)來進(jìn)行低等級(jí)公路主點(diǎn)放樣，是完全可以滿足相對(duì)精度要求的。然而在高等級(jí)線路的控制測(cè)量中，依據(jù)線路控制測(cè)量的相應(yīng)要求，必須在線路始、終點(diǎn)