一實習目的與意義

（1）熟悉并熟練掌握GPS儀器的使用及進行控制丈量的基本方法，通過實習。鞏固課堂所學知識，加深對測量學的基本理論的理解。

（2）了解GPS原理以及在測繪中的應用，能夠用有關理論指導作業(yè)實踐，做到理論與實踐相統(tǒng)一，提高分析問題、解決問題的能力，從而對控制測量學的基本內(nèi)容得到一次實際應用，使所學知識進一步鞏固、深化。

（3）地形圖的野外認識及填圖，圖形繪制和面積量算，并對資料的檢查與整理。

（4）學會GPS進行控制測量的基本方法并對GPS數(shù)據(jù)的處理，培養(yǎng)實際動手能力。

二實習內(nèi)容

摘要：本文主要從GPS測量技術的工作原理、GPS測量的特點及GPS測量技術在農(nóng)村公路中的應用等進行論述。

關鍵詞：GPS；農(nóng)村公路；測量；誤差

隨著科學技術的不斷發(fā)展，測量技術從傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀+水準儀到全站儀+水準儀，再到GPS測量技術，經(jīng)歷了一個不斷更新的過程。GPS全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem)是美國研制并在1994年投入使用的壘球衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。近年來，GPS系統(tǒng)因具有全球性、全天侯、連續(xù)性、實時性導航定位和定時功能，能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間等優(yōu)點，其技術的應用已遍及我國國民經(jīng)濟的各個領域，特別是在公路測量的應用上已經(jīng)較為普遍。GPS系統(tǒng)在應有方面主要分為單點導航定位與相對測地定位，而對于常規(guī)測量而言，相對測地定位是主要的應用方式。在此，本文將重點談談GPS測量技術在農(nóng)村公路的應用。

一、GPS測量技術的工作原理

相對測地定位是利用L1和L2載波相位觀測值實現(xiàn)高精度測量，其原理是采用載波相位測量局域差分法：在接收機之間求一次差，在接收機和衛(wèi)星觀測歷元之間求二次差，通過兩次差分計算解算出待定基線的長度；求解整周模糊度是其關鍵技術，根據(jù)算法模型，設計了靜態(tài)、快速靜態(tài)以及RTK等作業(yè)模式。而RTK技術代表著GPS相對測地定位應用的主流。

二、GPS測量的特點

摘要:GPS技術應用于公路測量是公路外業(yè)勘測的一項重大技術革命,其應用及開發(fā)的前景十分廣闊。尤其是實時動態(tài)(RTK)定位技術在公路測量中蘊含著巨大的技術潛力,介紹RTK技術的發(fā)展由來,對傳統(tǒng)測量技術與RTK測量技術作比較,并介紹RTK技術在公路測量中的應用

關鍵詞:公路測量;應用GPS;RTK;靜態(tài)定位;動態(tài)定位

一、GPS技術在公路測量中的應用前景

隨著我國國民經(jīng)濟的快速增長的西部大開發(fā)的實施,我省的高等級公路建設迎來前所未有的發(fā)展機遇,這就對勘測設計提出了更高的要求,隨著公路設計行業(yè)軟件技術和硬件設備的發(fā)展,公路設計已實現(xiàn)CAD化,有些軟件本身還要求提供地面數(shù)字化測繪產(chǎn)品的支持;建立勘測、設計、施工、后期管理一體化的數(shù)據(jù)鏈,減少數(shù)據(jù)轉抄、輸入等中間環(huán)節(jié),是公路勘測設計“內(nèi)外業(yè)一體化”的要求,也是影響高等級公路設計技術發(fā)展的“瓶頸”所在。目前公路勘測中雖已采用電子全站儀等先進儀器設備,但常規(guī)測量方法受橫向通視和作業(yè)條件的限制,作業(yè)強度大,且效率低,大大延長了設計周期。勘測技術的進步在于設備引進和技術改造,在目前的技術條件下引入GPS技術應當是首選。當前,用GPS靜態(tài)或快速靜態(tài)方法建立沿線總體控制測理,為勘測階段測繪帶狀地形圖,路線平面、縱面測量提供依據(jù);在施工階段為橋梁,隧道建立施工控制網(wǎng),這僅僅是GPS在公路測量中應用的初級階段,其實,公路測量的技術潛力蘊于RTK(實時動態(tài)定位)技術的應用之中,RTK技術在公路工程中的應用,有著非常廣闊的前景。

二、GPS技術的發(fā)展

全球定位系統(tǒng)GPS是美國陸海空三軍聯(lián)合研制的衛(wèi)星導航系統(tǒng),具有全球性、全天侯、連續(xù)性、實時性導航定位和定時功能,能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。單點導航定位與相對測地定位是GPS應用的兩個方面;對常規(guī)測量而言相對測地定位是主要的應用方式。

1引言

地質(zhì)工程測量是為了地質(zhì)找礦而做的基礎工作，基本上都是山區(qū)作業(yè)，通訊不便，交通困難，各種成果也多建立在BJ54系統(tǒng)下，原國家等級三角點、導線點破壞嚴重，高等級GPS點、水準點分布嚴重不足，使得布網(wǎng)困難。GPS(全球定位系統(tǒng))具有i貝4量精度高、全天候作業(yè)、測站間無需通視、觀測時間短、儀器操作簡便、成本低、提供三維坐標等特點，近幾年來已經(jīng)廣泛應用于地質(zhì)工程測量工作中…，為測繪工作提供了一個嶄新的定位測量手段，取得了顯著的經(jīng)濟效益，贏得了廣大地質(zhì)和測繪工作者的青睞。因此，討論如何合理地利用GPS定位技術布設控制網(wǎng)，取得適宜的精確度，達到地質(zhì)工程的要求，顯得尤為重要。

2應用實例

2．1工程概況研究區(qū)位于新疆鄯善縣境內(nèi)，面積為26．47km，屬南湖戈壁灘的低山丘陵區(qū)，地勢較為平坦，海拔高度一般在1100m。考慮到海拔較高、工作難度大、工期較緊、降低成本等因素，決定采用GPS進行控制測量、碎部測量以及工程收測。

2．2GPS控制網(wǎng)的設計

2．2．1技術標準

一、引言

本文通過在鄭東新區(qū)某道路施工的實踐，我們摸索出在GPS測量的基礎上用全站儀等常規(guī)測量儀器進行施工放樣的方法，它既能保證測量放樣工作的迅捷性又能確保放樣測量的精度。

二、原理

在GPS測量的基礎上用全站儀等常規(guī)測量儀器進行施工放樣，其主要原理是：根據(jù)相應的精度要求，利用GPS定位技術中的測量方法，在沿道路走向的適當位置按相應等級GPS控制網(wǎng)的要求，布測一定距離且相互通視的控制點，然后在該控制點上架設全站儀，用坐標法進行測量放樣。

三、精度分析

1、誤差計算式由于測距有誤差，將使放樣點在放樣距離的度度方向上產(chǎn)生位移，這種位移稱為縱向中誤差，相應的中誤差稱為縱向中誤差，以ms表示。由于測角有誤差，將使放樣點在導線長度的垂直方向產(chǎn)生位移，這種位移稱為橫向誤差，相應的中誤差稱為橫向中誤差，以mμ表示。用全站儀進行測量時，其中誤差計算式為：ms=a+bSAB(1)式中，a為固定誤差；b為比例誤差。設放樣角有誤差dβ，則使放樣點產(chǎn)生橫向位移△μ，而△μ=SABdβ÷ρ，則放樣點的橫向中誤差為mμ=(2)設起始坐標方位角誤差為mα0，由于起始坐標方位角誤差由已知點A，M引起，則根據(jù)誤差傳播定律，坐標方位角誤差計算公式為mα0=(3)一般地，A，M點為同等級控制點，其中誤差相等，設為mA，則mα0=(4)此外，放樣點還受到起始點點位中誤差mA影響，以及由于起始坐標方位角中誤差mα0而使放樣點產(chǎn)生橫向位移為的影響，還有前、后視棱鏡照準誤差mv、儀器對中誤差mi。考慮到起始誤差、測量中的偶然誤差的綜合影響，放樣點的總誤差為MP=(5)代入(4)式，則MP=(6)另外還有溫度、氣壓、大氣折光的影響，但是由于放樣距離一般不太遠，而且全站儀都有這方面的改正系數(shù)，所以這里不予考慮。

摘要：GPS全球定位系統(tǒng)作為新形式測量系統(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。GPS全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem）在公路工程測量中的應用，在最近的兩年得到了迅速推廣，這主要依賴于GPS系統(tǒng)可以向全球任何用戶全天候地連續(xù)提供高精度的三維坐標、三維速度和時間信息等技術參數(shù)。

關鍵詞：全球定位系統(tǒng)；工程測量；特點；應用

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，測量用戶當然還應有衛(wèi)星接收設備。

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，并均勻分布在6個軌道面上，各平面之間交角為60°，軌道和地球赤道的傾角為55°，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間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。

②GPS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，主控站的作用是根據(jù)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)通過注入站注入到衛(wèi)星中去；同時還對衛(wèi)星進行控制，向衛(wèi)星指令，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)主要設立在大西洋、印度洋、太平洋和美國本土。

③GPS的用戶部分由GPS接收機、數(shù)據(jù)處理軟件及相應的用戶設備如計算機、氣象儀器等組成，其作用是接收GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號，利用信號進行導航定位等。

1GPS施工控制網(wǎng)的布設

蓋孜水電站位于新疆省南疆某地，屬于以發(fā)電為主的中型水電站。根據(jù)施工要求，蓋孜水電站施工控制網(wǎng)設計為三等GPS網(wǎng)，共布設了25個GPS控制點，并對其中23個點進行三等水準高程聯(lián)測。為了和測區(qū)原有的測量產(chǎn)品實現(xiàn)成果共享，本控制網(wǎng)設計為掛靠1954年北京坐標系的獨立控制網(wǎng)，并將坐標投影至測區(qū)平均高程面。作業(yè)時執(zhí)行標準為DL/T5173-2003水電水利工程施工測量規(guī)范。1．1GPS控制點的選點與造埋根據(jù)實際地形進行選點和造埋，具體要求如下:1)點位選在質(zhì)地堅硬、穩(wěn)固可靠的地方，以便于保存和使用;2)點位附近沒有大功率發(fā)射臺或高壓線;3)各GPS點為具有強制對中盤，澆筑有混凝土的鋼管墩標，墩標保持鉛直;對中盤安放水平，水平誤差小于4s。1．2GPS控制網(wǎng)的觀測GPS控制網(wǎng)觀測前首先下載衛(wèi)星星歷文件，合理安排觀測時間，制定GPS網(wǎng)觀測計劃，將三等GPS施工控制網(wǎng)與設計階段三個已知點進行聯(lián)測。根據(jù)DL/T5173-2003水電水利工程施工測量規(guī)范要求，三等GPS點平均觀測時段數(shù)不小于2，每個觀測時段均大于90min。GPS測量使用四臺Trimble5700雙頻GPS接收機(標稱精度:5mm+0．5ppm×D)。

2GPS數(shù)據(jù)處理

蓋孜水電站三等施工控制網(wǎng)以測區(qū)中心點GZ14為投影中心，以GZ14～GZ05的方位角為方向，邊長投影至測區(qū)平均高程面上。GPS基線采用《TrimbleTotalControl》軟件解算，在基線解算完成后，須剔除誤差較大基線(數(shù)據(jù)剔除率小于10%)，以便得到較高質(zhì)量的基線解，最后將基線解導出為Trimble數(shù)據(jù)交換格式(*．a(chǎn)sc)。網(wǎng)平差采用武漢大學所編的《科傻GPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)》進行。GPS數(shù)據(jù)處理輸出結果包括:基線處理報告(包括基線的比率、RMS值、參考變量等);復測基線檢測報告(包括每組復測基線的差值和限差等);環(huán)閉合差報告(包括檢驗的閉合環(huán)數(shù)目，最佳、最差閉合環(huán)信息、標準差的計算，最大環(huán)閉合差限差);三維平差結果(包括三維基線向量，三維基線向量殘差及殘差限差，控制點平差后的大地坐標及高斯平面坐標，點位中誤差);二維平差報告(包括二維基線向量、二維基線向量殘差;各點平面坐標的平差值及點位中誤差，各點的誤差橢圓元素，誤差橢圓長半徑，短、長半徑方位角;各邊的方位角、邊長值的改正數(shù)及中誤差，各邊長的相對中誤差)。

3精度分析

為了驗證GPS測量和蓋孜水電站工程坐標系的可靠度，對測區(qū)內(nèi)的平面控制點用LeicaTCR402全站儀按三等邊測量技術要求進行檢核，并將全站儀所測的邊長與GPS所測的邊長進行了比較。由此可以看出GPS邊長與全站儀觀測邊長比較差值很小，也驗證了GPS測量成果的可靠性。

摘要：針對GPS的主要結構及其基本原理進行了分析，初步探討了水利測量中GPS的應用及GPS的明顯優(yōu)勢，深入研究了水利測量應用中GPS的常見問題，展望了水利測量應用中GPS的發(fā)展趨勢，對于提高GPS在水利工程中的應用水平具有十分重要的促進作用。

關鍵詞：水利測量；GPS；測量精度

1概述

全球定位系統(tǒng)的英文縮寫為GPS，主要是利用基于已發(fā)射地球衛(wèi)星的無線式導航系統(tǒng)，每時每刻衛(wèi)星將三維導航定位信息向地球發(fā)射，進而對地心坐標系中地面上某點的三維坐標進行測量，以實現(xiàn)導航或定位功能。轉為民用后衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術已在各領域中的應用十分廣泛，水利工程測量中相對于傳統(tǒng)測量技術而言，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在效率較高、成本低廉、精度較高、工作無需較大強度等方面，具有比較廣闊的應用前景，但GPS目前應用水利測量中也存在一些亟待解決的問題。

2GPS及其基本原理

2.1GPS的主要構成。GPS主要由空間衛(wèi)星群、用戶信號接收設備及地面監(jiān)控系統(tǒng)等三部分所構成。2.2GPS的基本工作原理。GPS共有24顆衛(wèi)星組成空間衛(wèi)星群，并在6個軌道平面內(nèi)平均分布，各軌道平面之間有60度的夾角，衛(wèi)星軌道以11小時58分為一運行周期，在任何地點和時間，地表都可有效保障對發(fā)出的4-11顆GPS衛(wèi)星信號進行接收。地面GPS控制系統(tǒng)監(jiān)控衛(wèi)星工作狀態(tài)對衛(wèi)星參數(shù)進行改正，將指令發(fā)向衛(wèi)星，以確保衛(wèi)星運行的正常。GPS信號接收機將信號接收后，用戶應用數(shù)據(jù)處理軟件進行處理，以實現(xiàn)導航定位及其它功能。

摘要:本文主要從GPS測量技術的工作原理、GPS測量的特點及GPS測量技術在農(nóng)村公路中的應用等進行論述。

關鍵詞:GPS;農(nóng)村公路;測量;誤差

隨著科學技術的不斷發(fā)展,測量技術從傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀+水準儀到全站儀+水準儀,再到GPS測量技術,經(jīng)歷了一個不斷更新的過程。GPS全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem)是美國研制并在1994年投入使用的壘球衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。近年來,GPS系統(tǒng)因具有全球性、全天侯、連續(xù)性、實時性導航定位和定時功能,能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間等優(yōu)點,其技術的應用已遍及我國國民經(jīng)濟的各個領域,特別是在公路測量的應用上已經(jīng)較為普遍。GPS系統(tǒng)在應有方面主要分為單點導航定位與相對測地定位,而對于常規(guī)測量而言,相對測地定位是主要的應用方式。在此,本文將重點談談GPS測量技術在農(nóng)村公路的應用。

1GPS測量技術的工作原理

相對測地定位是利用L1和L2載波相位觀測值實現(xiàn)高精度測量,其原理是采用載波相位測量局域差分法:在接收機之間求一次差,在接收機和衛(wèi)星觀測歷元之間求二次差,通過兩次差分計算解算出待定基線的長度;求解整周模糊度是其關鍵技術,根據(jù)算法模型,設計了靜態(tài)、快速靜態(tài)以及RTK等作業(yè)模式。而RTK技術代表著GPS相對測地定位應用的主流。

2GPS測量的特點

摘要：GPS，即為全球地位系統(tǒng)，屬于全天候全球性的導航服務系統(tǒng)，其具有較強的覆蓋率的特點，并能保證測量數(shù)據(jù)的準確。所以，當前被廣泛應用于煤炭地質(zhì)勘查工作中。當前，GPS技術，逐漸成為自然科學測量的主要工具。但是，這項測量技術的應用，還需結合實際情況、以往實踐經(jīng)驗，進而加強技術的深入研究，充分發(fā)揮GPS測量技術的最大作用，勘查出更多優(yōu)質(zhì)的煤炭。

關鍵詞：煤炭地質(zhì)勘查；GPS測量技術；應用

煤炭業(yè)，屬于我國重點的工業(yè)項目，其對勘查技術的要求非常高。以往，采煤技術操作非常復雜，且已不能滿足當前煤炭地質(zhì)勘查的要求和需求，還會浪費較多的人力、物力和財力[1]。為提高煤炭業(yè)勘查的效率，確保測量數(shù)據(jù)的準確，應充分利用GPS測量技術，進而促使煤炭業(yè)獲得更好的發(fā)展。

一、煤炭資源分布的主要特征

國內(nèi)地形非常復雜且地貌比較豐富，一般多為高山和平原，各個地域均存在一定的挖掘必要，這也使得國內(nèi)煤炭的分布發(fā)生分布不均勻的情況。可見，煤炭勘查工作非常困難，需投入較多的時間和精力進行勘查。與此同時，地域方面也會受到一定的限制，亦為促使國美煤炭開發(fā)區(qū)域不均勻的主要原因，對我國煤炭業(yè)的發(fā)展構成了嚴重的影響[2]。通過以往的調(diào)查顯示，國內(nèi)煤炭主要可劃分成：褐煤、無煙煤，以及煙煤，分布的地域較多，且多見于北方、西北位置。分布的布局情況，和國內(nèi)水資源分布狀況剛好相反，可見煤炭聚集位置多為干旱惡劣的位置，以此使得煤炭勘查工作存在較大的挑戰(zhàn)。因此，應合理的使用GPS測量技術，對煤炭實行勘查。GPS工作的主要流程：內(nèi)也準備、工作區(qū)轉換參數(shù)求解和基準點的設置、基準點的測定。GPS測量技術，具有操作簡便、精度高和速度快、較多功能等特點。

二、煤炭地質(zhì)勘查中GPS測量技術的應用探究