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測繪工程專業(yè)本科畢業(yè)論文-文庫吧

2025-09-14 14:21 本頁面


【正文】 程概況 ....................................................... 32 實驗方法 ....................................................... 34 精度評定及結論 ................................................. 35 4 結論與展望 ............................................................. 37 ............................................................... 37 ............................................................... 37 致謝 ..................................................................... 38 參考文獻 ................................................................. 39 2 河南理工大學本科畢業(yè)論文 1 緒論 GPS(Global Positioning System),即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),自問世以來 ,作為測量定位新技術,廣泛應用于陸??疹I域的導航和為測量,在大地測量及工程測量應用領域中產生了前所未有的影響,該系統(tǒng)可以在全球范圍內全天候地為地面目標提供信息,從而確定該目標在地面上的精確位置、速度、運行方面等參數。隨著GPS 技術的不斷發(fā)展,其應用已遍及各種測量領域,特別是 GPS 實時動態(tài)插分RTK( Real Time Kinematic)技術的迅速發(fā)展和完善,在常規(guī)測量領域里越來越得到廣泛的應用。 目前國內外 GPS的應用領域主要分為導航與測繪兩個方面。 ( 1)如今在導航領域, GPS 技術根據需要已經開發(fā)出 非常完善且功能強大的交通導航系統(tǒng),主要功能包括信息查詢、車輛跟蹤、話務指揮、出行路線規(guī)劃、緊急援救等。 ( 2)在大地測量、地籍測量、資源勘探中, GPS 與傳統(tǒng)的測量手段相比,也有著巨大的優(yōu)勢;在工程測量中, GPS可以用來建立各種道路工程控制網及測定控制點等; GPS技術同時也被應用于其他大型工程的控制測量中,其檢測精度達到了毫米級,具有明顯的經濟和社會效益。 現今靜態(tài) GPS 越來越多地應用于高精度控制網的建立方面,采用相位差分可以達到厘米甚至毫米級精度,與常規(guī)測量方法比較,靜態(tài) GPS具有以下特點: ( 1)操 作簡便,數據處理能力強。常規(guī)的水準儀、經緯儀進行測量時,都要用筆進行現場的記錄,并進行數據的限差計算。 RTK 測量只要事先設定限差就可以對數據自動的進行取舍和記錄。測量結果可以直接導入計算機,不需人工輸入。 ( 2)作業(yè)效率高,使用人員少。常規(guī)的水準儀、經緯儀和全站儀等測量儀器,在進行測量時均需要經常地搬站,而且完成一項任務通常需要 4 個人一起工作。 GPS RTK 技術在一般情況下,僅需一人操作,幾秒鐘就可取得坐標值。在平坦地區(qū),一次可測完半徑為 3. 5~ 7kin 的測區(qū)范圍。在山區(qū)時,可加設中轉站,降低了搬站次 數,提高了工作效率。 ( 3)與傳統(tǒng)測量比較,作業(yè)條件要求減少。傳統(tǒng)的常規(guī)測量需要觀測點間通視,并且還要在白天等有利的觀測條件時觀測等;而 RTK 受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素影響和限制小,適于全天候作業(yè)等。 ( 4)作業(yè)自動化、集成化程度高、適用范圍廣。常規(guī)測量儀器只能在某種工程中適用,而 RTK 以其獨有的特點,在地形測繪、工程放樣等方面均可獨立完成。 ( 5)定位精度高,數據可靠,沒有誤差積累。常規(guī)測量方法的作業(yè)中,路線往往都 3 河南理工大學本科畢業(yè)論文 是連續(xù)的,誤差很容易一站一站的積累 下去。 RTK 測量的是獨立的點位,測量點之間不存在聯(lián)系,因此誤差不會積累。常規(guī)測中人的操作占主導地位,難免會出現較大的偏差。而 RTK 測量是自動進行的,過程中不需人為的讀數等操作,所以測量數據比較穩(wěn)定和可靠。 GPS RTK 由于其不需要數據后處理就能得到厘米級的實時定位數據的特點,在測繪領域中大放異彩,與常規(guī)測量技術相比,它使測量工程縮短了工期,降低了成本,減少了人員的投入,使測量變得更加方便簡單。 目前 GPS RTK 在測繪領域中已經應用于生產的方面有地形圖測繪,碎部測量,道路中樁測量放樣,橫斷面測量,縱斷面地 面線測量等,在滿足測量精度的同時,也大大提高了作業(yè)效率,備受測量人士的青睞。隨著 GPS 應用領域的進一步擴展,既能滿足實時測繪,又能滿足精密導航的 GPS 技術成為人們研究的重點,為此開發(fā)出了實時載波相位差分 GPS技術,也就是 RTK(Real Time Kinematic)技術。 GPS RTK 定位是基于 GPS載波相位觀測值的實時動態(tài)測量技術,它是由一臺或多臺基準站接收機、一臺以上流動站接收機以及用于數據傳輸鏈組成的定位系統(tǒng)。在 GPS RTK 作業(yè)模式下,基準站接收機借助數據鏈將其觀測值及坐標信息發(fā)送給流動站接收機, 流動站將采集到的 GPS 觀測數據和接收來自基準站的數據組成差分觀測值進行實時處理,求得流動站點的三維位置 (X、 Y、 Z)。 GPS RTK 的測量成果的精度與全站儀相比較不及全站儀,可靠性同樣不及全站儀。 GPS RTK 雖然作業(yè)實時快速,但是由于 RTK 的局限性,在不利情況下電子手簿上顯示的高精度往往不能代表該 RTK 測量成果的精度,它缺少必要的檢核條件,因此其測量成果的真實精度有多高,需要分析檢驗,也就是數據質量需要檢核,因此這也就決定了 RTK 成果有必要進行檢測與分析,如果輕易相信接收機手簿上的精度顯示,采用這樣 的數據勢必會影響施工的質量,造成重大的經濟損失。特別是穩(wěn)定性方面觀測數據的誤差具體多大,或者從理論上來評價還值得研究,加之目前行業(yè)對 RTK 測量還沒有一個統(tǒng)一的作業(yè)規(guī)范,因此在其測量精度和作業(yè)方式上眾說紛紜,對 GPS RTK 測量結果的精度進行檢測是十分必要的,是有其現實意義的,本論文正是基于這一點來提出研究。 因此論文主要研究以下兩個方面:( 1)圖根控制:對 GPS RTK 獲得的圖根控制點的坐標的精度及可靠性進行研究;( 2)理論價值:通過實際例子得到的數據進行比對,得出結論。 GPS 實時動態(tài)差分 RTK 技術是近年來出現的測量高新技術,實踐證明其應用能大大提高工作效率,減輕勞動強度,成果質量可靠等,從而提高經濟效益,給測繪工作帶來了巨大的影響。由于 RTK 容易受到衛(wèi)星狀況、外界環(huán)境等影響,加上不能像靜態(tài) GPS 測量有檢核條件,因此 RTK 有其局限性,故 RTK 測量成果的精度和可靠性都需要進行 4 河南理工大學本科畢業(yè)論文 驗證。針對 GPS RTK 的精度可靠性的研究,很多學者提出了很多精度分析的方法,比如列舉影響 GPS RTK 測量的因素,提出改善影響因素條件來提高精度,如郭建東等 [1]采用 的方法是把數據和控制點進行對比,看看它們誤差的差別。但由于進行 GPS RTK 測量的時候,各點之間孤立,構不成幾何圖形,缺少檢核條件,點位坐標接收精度的可靠性無法驗證,很難估計,用坐標或邊長差值的大小來判斷測量成果的可靠性,但究竟多大的差值才能說明其精度可靠,并沒有一個量度指標,黑志堅 [2]出了測量成果的坐標檢測法精度估計和測量成果的邊長檢測法精度估計的兩種方式,有一定的理論和工程指導意義。 郭建東等的已知點位比較法,即作為測量起算數據的高級控制網,一般用靜態(tài)GPS獲得,具有很高的可靠性,可以通過將己知點納 入到測量鏈中的方式進行檢查。羅滿建等 [3]實際工程來驗證精度,用靜態(tài)觀測值和真實值來對比 GPS RTK的成果,從而來檢核 RTK 數據。潘寶玉 [4]論正確求解坐標轉換參數,合理設置基準站和限制作業(yè)半徑,還有觀測衛(wèi)星的圖形強度要高等來提高 GPS RTK 成果的精度。不少學者對數據檢驗也提出了一些方法,如宋良學、王傳海等 [5]對精度進行了分析,還對可靠性來進行研究,通過改善影響 GPS RTK 的數據精度的因素來提高準確性,討論 GPS RTK的點的準確度和誤差。還有文章只從 GPS RTK的技術上來研究其精度的問題。 朱 正華等 [6]出了五個方法來對 GPS RTK 的成果數據進行質量控制,如快速靜態(tài)比較法,這種方法是在進行觀測的同時,對某些點再進行一次快速靜態(tài)觀測,事后對這些點的成果和快速靜態(tài)成果進行比較分析,通過兩種作業(yè)模式的比較,來檢查動態(tài)初始化的可靠性以及數據鏈的穩(wěn)定性,從而檢查成果是否有質量問題。復測比較法:這種方法有兩方面的含義:其一,是在每次遷移基準站后先復測前一基準站上已測過的點 13個,并現場比較其成果,從而判斷數據鏈工作的可靠性,確認沒有問題以后,才進行新的觀測;其二,是在每次重新初始化成功后,先復測附近已測 過的點 l3個,現場比較其成果,從而判斷這次的初始化是否正確可靠,確認初始化沒有問題以后,才進行新的觀測。其次還有電臺變頻法:其原理就是這種方法是在測區(qū)內建立兩個或兩個以上的參考站,每個參考站都用各自不同的頻率發(fā)射差分改正數據;流動站進行觀測時,其電臺配有變頻開關,可以選擇接收不同的參考站發(fā)射的差分改正數據,從而在每個點上實時地接收某一個參考站的差分改正數據,
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