GPS 測(cè)量技術(shù)和全站儀在山區(qū)測(cè)圖高程控制測(cè)量中的應(yīng)用

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1、GPS測(cè)量技術(shù)和全站儀在山區(qū)測(cè)圖高程控制測(cè)量中的應(yīng)用探討（word版）前言在山區(qū)測(cè)圖作業(yè)中，進(jìn)行幾何水準(zhǔn)測(cè)量難度極大，而山區(qū)高差大，測(cè)圖所采用的基本等高距大，高程測(cè)量的精度要求相對(duì)較低，所以可以考慮采用GPS測(cè)量技術(shù)和全站儀來代替水準(zhǔn)測(cè)量作為測(cè)圖的高程控制，我們?cè)跍y(cè)圖作業(yè)中成功的采用GPS測(cè)量技術(shù)和全站儀進(jìn)行高程控制測(cè)量，不僅滿足了測(cè)圖的高程精度要求，而且大大提高了作業(yè)效率，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。目錄前言1目錄21GPS的工作原理及技術(shù)特點(diǎn)31.1GPS的工作原理31.2GPS測(cè)量的特點(diǎn)32作業(yè)方法42.1GPS高程控制42.2三角高

2、程加密53精度統(tǒng)計(jì)63.1GPS高程63.2三角高程63.3精度分析74技術(shù)總結(jié)84.1GPS高程測(cè)量84.2三角高程測(cè)量85結(jié)論9參考文獻(xiàn)91GPS的工作原理及技術(shù)特點(diǎn)1.1GPS的工作原理GPS(GlobalPositioningSystem)系統(tǒng)是一種采用距離交會(huì)法的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。它是以三角測(cè)量的定位原理來進(jìn)行的。它采用多星高軌測(cè)距體制，以接收機(jī)至GPS衛(wèi)星之間的距離作為基本觀測(cè)量。當(dāng)?shù)孛嬗脩舻腉PS接收機(jī)同時(shí)接受到3顆以上衛(wèi)星的信號(hào)后，通過使用偽距測(cè)量或載波相位測(cè)量，測(cè)算出衛(wèi)星信號(hào)到接收機(jī)所需要的時(shí)間、距離，再結(jié)合各衛(wèi)星所處的位置信

3、息，將衛(wèi)星至用戶的多個(gè)等距離球面相交后，即可確定用戶的三維(經(jīng)度、緯度、高度)坐標(biāo)位置以及速度、時(shí)間等相關(guān)參數(shù)。在GPS測(cè)量中通常采用兩類坐標(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)。在實(shí)際使用中需要根據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)的變換，來求出所使用的坐標(biāo)系統(tǒng)坐標(biāo)。這樣更有利于表達(dá)地面控制點(diǎn)的位置和處理GPS觀測(cè)成果，因此全球定位系統(tǒng)作為新一代的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)，以其全球性、全天候、高精度、高效益的顯著特點(diǎn)，已經(jīng)在測(cè)量領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。1.2GPS測(cè)量的特點(diǎn)相對(duì)于經(jīng)典測(cè)量學(xué)來說，GPS測(cè)量主

4、要有以下特點(diǎn)：1)測(cè)站之間無需通視;2)定位精度高;3)觀測(cè)時(shí)間短;1)提供三維坐標(biāo)；2)操作簡便；3)全天候作業(yè)。2作業(yè)方法我們以某測(cè)區(qū)為例，整個(gè)測(cè)區(qū)呈不規(guī)則的帶狀，長約20km，面積約30km，地類為山地，高差變化不大，多數(shù)地區(qū)不能通車。測(cè)圖比例尺為1∶2000，基本等高距為2m。鑒于在測(cè)區(qū)幾乎不可能進(jìn)行幾何水準(zhǔn)測(cè)量，經(jīng)過周密的技術(shù)設(shè)計(jì)和安排，決定采用布設(shè)GPS高程控制網(wǎng)配合全站儀施測(cè)，三角高程導(dǎo)線加密的方法進(jìn)行高程控制測(cè)量。2.1GPS高程控制用Trimble5700型、4000see型GPS接收機(jī)共6臺(tái)接收機(jī)，以靜態(tài)測(cè)量的作業(yè)方式在整個(gè)

5、測(cè)區(qū)布設(shè)一個(gè)四等GPS高程控制網(wǎng)作為首級(jí)高程控制。整個(gè)測(cè)區(qū)為不規(guī)則的帶狀區(qū)域，為了便于次級(jí)加密，在測(cè)區(qū)沿線每隔3km布設(shè)一對(duì)GPS點(diǎn)，采用邊連接的方式聯(lián)測(cè)成網(wǎng)。觀測(cè)要求為：每點(diǎn)觀測(cè)時(shí)段數(shù)≥2，時(shí)段長度≥60min，數(shù)據(jù)采樣間隔15s，衛(wèi)星高度角不小于15°，天線高在觀測(cè)前后各測(cè)量一次(較差小于3mm)，取其平均值。否則應(yīng)查明原因并重測(cè)該時(shí)段?？刂凭W(wǎng)外業(yè)數(shù)據(jù)采集完成后，應(yīng)進(jìn)行基線向量解算。當(dāng)采用不同型號(hào)的接收機(jī)時(shí)，應(yīng)將觀測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成同一格式?；€解算按同步觀測(cè)時(shí)段為單位進(jìn)行，并且應(yīng)有基線處理報(bào)告。當(dāng)基線長度≤15km時(shí)，須采用雙差固定解，當(dāng)基線長

6、度≥15km時(shí)，可以在雙差固定解與雙差浮動(dòng)解中選擇最優(yōu)結(jié)果?；€解算結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行復(fù)測(cè)基線、同步環(huán)、異步環(huán)的檢驗(yàn)工作，結(jié)果應(yīng)符合“GPS測(cè)量規(guī)范”第12.2條款檢核要求后，方可進(jìn)行平差計(jì)算。三維無約束平差統(tǒng)一在WGS-84坐標(biāo)系下進(jìn)行，采用隨即軟件TGO1.6或武漢測(cè)繪科技大學(xué)研制的Power-ADJV4.0軟件進(jìn)行解算。為確保成果的精確性和可靠性，對(duì)三維平差處理的結(jié)果，應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真分析、比較，剔除有粗差的數(shù)據(jù)。平差結(jié)果應(yīng)滿足各項(xiàng)精度指標(biāo)，且應(yīng)有精度評(píng)估報(bào)告。二維約束平差統(tǒng)一在1980西安坐標(biāo)系下進(jìn)行，平差計(jì)算可采用Power-ADJV4.0版軟件

7、，平差結(jié)果應(yīng)滿足各項(xiàng)精度指標(biāo)要求并應(yīng)提供精度評(píng)估報(bào)告。作業(yè)中聯(lián)測(cè)4個(gè)四等水準(zhǔn)點(diǎn)作為高程約束條件，其中帶狀網(wǎng)的兩端各聯(lián)測(cè)1個(gè)，中部聯(lián)測(cè)2個(gè)。采用Power-ADJV4.0平差軟件對(duì)整網(wǎng)進(jìn)行高程擬合計(jì)算，從而推求出待求點(diǎn)的高程值。在測(cè)區(qū)共計(jì)布設(shè)24個(gè)GPS高程點(diǎn)，點(diǎn)間最大高差達(dá)152m。2.2三角高程加密在GPS高程控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用測(cè)角精度優(yōu)于5″的全站儀施測(cè)三角高程導(dǎo)線進(jìn)行高程加密。按圖根級(jí)高程控制的精度要求施測(cè)：正、倒鏡各觀測(cè)一次作為一個(gè)測(cè)回，取其平均值作為單向觀測(cè)高差值；各邊進(jìn)行對(duì)向觀測(cè)，對(duì)向觀測(cè)的高差較差值不大于0.4m/km；支點(diǎn)單向

8、觀測(cè)不同的棱鏡高度各一個(gè)測(cè)回，測(cè)回較差不大于0.2m(1/10h，h為等高距，按2m計(jì)，下同)；三角高程線路閉合差不大于0.6m(1/3h)。共施測(cè)三