芻議GPS技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用研究

1、 芻議gps技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用研究 摘 要：近幾年以來，伴隨科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在一定程度上促進(jìn)了我國大地測量學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步。大地測量在國家發(fā)展中具有重要意義，如何提高大地測量的效率和精度成為擺在人們眼前的重大課題。gps技術(shù)具有費(fèi)用低、精度高和速度快等優(yōu)點(diǎn)，將其成功應(yīng)用于大地測量工作中，可以有效的提升大量測量工作的效率和質(zhì)量。筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，深入分析gps技術(shù)在大地測量工作中的具體應(yīng)用，希望給相關(guān)專業(yè)人員提供借鑒與參考。關(guān)鍵詞：gps技術(shù)；大地測量；應(yīng)用；測量精度前 言進(jìn)入21世紀(jì)后，我國大地測量工作的技術(shù)手段越來越先進(jìn)，逐漸從地面專項(xiàng)空中。隨著gps技術(shù)的成熟，被成功的應(yīng)用至大地

2、測量工作中，改變了大地測量工作的傳統(tǒng)工作方式。本文首先介紹gps技術(shù)測量的原理，然后分析gps技術(shù)在大地測量工作中的優(yōu)點(diǎn)，最后重點(diǎn)探討gps技術(shù)在大地測量工作中的具體應(yīng)用。1 gps技術(shù)測量的原理在大地測量工作中，通過gps技術(shù)的輔助作用，在已知的空間范圍內(nèi)設(shè)定具體的目標(biāo)，接收空中遙感衛(wèi)星發(fā)射的信號進(jìn)行分析，在后方交會后形成具體的點(diǎn)，地面上各個(gè)接收器可以當(dāng)作獨(dú)立的控制點(diǎn)，在接收到衛(wèi)星的數(shù)據(jù)后，就會將這個(gè)位置的坐標(biāo)顯示出來。在地面測量時(shí)，各個(gè)接收器同時(shí)接收到衛(wèi)星發(fā)射的信號，地面上就形成了信號網(wǎng)絡(luò)，某些自由網(wǎng)會分解形成不同的坐標(biāo)，再基于原有控制點(diǎn)的約束，構(gòu)成新的坐標(biāo)。在大地測量過程中，測量結(jié)果受到

3、很多因素的干擾，所以往往會選取多臺gps儀器一起測量，保證gps設(shè)備可以形成一套完善的設(shè)備體系，使每一臺gps設(shè)備通視正常。一般而言，在測量工作中，控制兩臺gps的距離在500m左右。在gps運(yùn)行過程中，使用軟件平差解算的方法，距離較遠(yuǎn)的情形下，可以形成投影的變化，在控制精度的過程中，處理投影變形會對測量的精度造成一定影響。2 gps技術(shù)在大地測量中的特點(diǎn)2.1gps技術(shù)測量的精準(zhǔn)性人們在測量中常常采用gps定位系統(tǒng)的一大特征就是測量的精準(zhǔn)性很高并且通常都很穩(wěn)定，作業(yè)方式也會隨著測量的精度而發(fā)生改變，同時(shí)這個(gè)技術(shù)的精準(zhǔn)性同步在線。實(shí)際操作的時(shí)候這項(xiàng)技術(shù)收集地點(diǎn)信息主要是運(yùn)用三維定位信號，在統(tǒng)計(jì)

4、數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)的誤差并不會積累而使數(shù)據(jù)出錯(cuò)，因此更能保證計(jì)算的準(zhǔn)確性。有具體計(jì)算例子如下。表1基線邊長相對中誤差（2萬）最弱（差）值最優(yōu)值平均值條數(shù)%邊號精度邊號精度精度17100i182-i1701/84439e047-e0481/80456311/2148230表2平面點(diǎn)位中誤差0-0.5（cm）0.5-1.00（cm）1.00-2.00（cm）最大值（cm）最小值（cm）平均值（cm）個(gè)數(shù)%個(gè)數(shù)%個(gè)數(shù)%點(diǎn)號中誤差邊號中誤差中誤差41000000i1830.31i1820.240.292.2儀器操作簡單方便伴隨科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和進(jìn)步，gps定位系統(tǒng)為了跟上時(shí)代發(fā)展的需求，也在逐漸進(jìn)行更新，在

5、實(shí)際測量操作時(shí)，要落實(shí)好以下幾個(gè)細(xì)節(jié)工作，例如儀器的檢測、電線的連接、儀器的架設(shè)和天線高度的測量等，其他工作由gps定位系統(tǒng)完成。在gps定位系統(tǒng)的工作中，為了得到想要的數(shù)據(jù)，工作人員要與機(jī)器設(shè)備一同對測量位置實(shí)時(shí)觀察記下測量數(shù)據(jù)等工作，并且當(dāng)一系列工作結(jié)束之后也需要對記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)劃總結(jié)，待所有需要現(xiàn)場執(zhí)行的工作收尾之后工作人員便需要對現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行收袋整理，一定要注意一些細(xì)節(jié)設(shè)備有沒有被遺漏或者放錯(cuò)規(guī)定位置，這樣才算完成任務(wù)。gps系統(tǒng)十分智能會對定點(diǎn)位置進(jìn)行通報(bào)量取再運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理可以幫助工作人員節(jié)省大量時(shí)間并且較為容易得到想要的精準(zhǔn)結(jié)果?，F(xiàn)如今各種機(jī)器設(shè)備在研究更加輕便易攜帶。2

6、.3在設(shè)計(jì)布點(diǎn)時(shí)更加靈活方便傳統(tǒng)的測量工具通常是采用光學(xué)經(jīng)緯儀以及難以攜帶的鋼尺，較為先進(jìn)一點(diǎn)的是光電測量儀和全站儀，這兩種儀器可以保證測量任意兩點(diǎn)的長度的精準(zhǔn)度，不過常常是以測點(diǎn)站為其中一點(diǎn)的距離數(shù)據(jù)，這種儀器也會有測量的前提條件，第一就是要保證測量的兩點(diǎn)坐標(biāo)的通視也就是兩點(diǎn)之間沒有許多的阻礙，如沙漠草原這樣擁有遼闊視角的地方就可以輕易符合這個(gè)條件，如果是在城市中心和茂密樹林之間這樣密集的地方就會對測量產(chǎn)生阻礙。所以可以看出來通視以及控制網(wǎng)的結(jié)構(gòu)這兩個(gè)條件想要同時(shí)滿足可能會有很大的困難，但是gps定位系統(tǒng)有效的克服了這種困難，只需要測量兩點(diǎn)之間的上空是開闊沒有阻礙就可以，并不需要特意滿足通視

7、這一點(diǎn)，也和幾何結(jié)構(gòu)的沒有關(guān)聯(lián)。所以對于控制網(wǎng)以及測量間的設(shè)計(jì)都可以輕松達(dá)到并且保證了測量的精準(zhǔn)性。2.4對環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)性眾所周知gps定位系統(tǒng)并不需要對環(huán)境有很大的要求，因?yàn)槠鋸?qiáng)大的適應(yīng)性所以可以在各種測量點(diǎn)運(yùn)用起來，尤其是大地測量中g(shù)ps定位系統(tǒng)更是幫助很大，因?yàn)槠渲械沫h(huán)境是多變的，也許是高山峻嶺或是荒涼島嶼甚至是酷熱的沙漠之中都可以使用這一技術(shù)進(jìn)行測量。因此在各種各樣的環(huán)境之下，不論氣候或地理位置如何，gps定位系統(tǒng)都可以適應(yīng)保證了高效率的工作，節(jié)省了大量的實(shí)踐并且提高了精準(zhǔn)性。2.5觀測時(shí)間短且作業(yè)所需的費(fèi)用低傳統(tǒng)的測量定位中需要花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行定位等，但是gps定位系統(tǒng)對于精準(zhǔn)定

8、位也只要花上一至三個(gè)小時(shí)，這是長基線情況下的時(shí)間花費(fèi)，短基線情況下甚至只需要用幾分鐘就可以完成定位。在大地測量中由于gps定位系統(tǒng)沒有建立占標(biāo)這一項(xiàng)任務(wù)所以在測量中會省下高達(dá)原本的三分之二這樣的一大筆費(fèi)用。3大地測量中g(shù)ps技術(shù)的應(yīng)用3.1大比例繪制地形圖大地測量中地形繪制通常是大范圍并且人工繪制是難以確定繪制地形圖的精確，由于工作量的巨大也會使整個(gè)進(jìn)程變得更加漫長，但是這一項(xiàng)工作又是大地測量中無法避免的，所以gps這一項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)就很好的幫助解決了地形繪制的困擾，并且提高了整個(gè)項(xiàng)目的效率以及繪制的精確性?，F(xiàn)如今通常這份工作會通過計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行解決，大比例繪制地形圖就不再是一項(xiàng)困難繁雜的任務(wù)。

9、3.2公路放線放樣gps技術(shù)與計(jì)算機(jī)的配合使用可以實(shí)現(xiàn)自動化放樣放線以及方便數(shù)據(jù)收集。實(shí)際工作中需要提高公路放線放樣的精準(zhǔn)性，對于gps技術(shù)都十分重視，因?yàn)椴捎眠@一項(xiàng)技術(shù)可以避免傳統(tǒng)方式產(chǎn)生的誤差，并且減輕人工工作中的負(fù)擔(dān)實(shí)現(xiàn)自動化操作。原本的工作中縱、橫斷面等測量都是較為困難的工作，但是對于這一項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用就會簡便許多，中線的位置數(shù)據(jù)以及縱橫斷面等相關(guān)數(shù)據(jù)得到之后輸入至系統(tǒng)就可以在系統(tǒng)的自動處理下獲取樣本數(shù)據(jù)，省去了人工方面的計(jì)算等，大大提高了公路放線放樣的效率。3.3公路的土石方數(shù)量計(jì)算土石方數(shù)量的計(jì)算在大地測量中運(yùn)用廣泛，現(xiàn)如今通過gps技術(shù)可以快速進(jìn)行解決，這項(xiàng)技術(shù)開啟后會連接地平線，

10、也就是“戴帽”的方式，最后采用“斷面法”來計(jì)算結(jié)果。3.4橋梁結(jié)構(gòu)放樣橋梁施工項(xiàng)目中大地測量會受到眾多影響因素干擾，因?yàn)槭窃诤铀系氖┕?，河水的動靜情況以及會有霧化，會對數(shù)據(jù)的讀取產(chǎn)生干擾，而且橋梁結(jié)構(gòu)放樣這一測量工作會受到天氣嚴(yán)重影響，本身的工作難度較大，加上天氣可能會隨時(shí)變化而且浮標(biāo)的狀態(tài)會因?yàn)榻儎?，測量的精準(zhǔn)度就會受到許多的干擾。gps的運(yùn)用在橋梁結(jié)構(gòu)中也是很特殊的，與傳統(tǒng)方式有所不同運(yùn)用的方法是空間三點(diǎn)后方距離交會法，這個(gè)方式的定位可以符合規(guī)定要求，并且提高在這樣不穩(wěn)定環(huán)境中的精準(zhǔn)度，也會便捷測量過程節(jié)省時(shí)間。結(jié)語綜上所述，在大地測量工作中，通過成功應(yīng)用gps技術(shù)，可以有效提升測量的效率和精度，將gps技術(shù)的優(yōu)勢充分展現(xiàn)出來。尤其是近幾年來