【正文】 1 GPS RTK 在工程測量中的應用研究 2 目 錄 摘 要 .......................................................... 4 第 1 章 緒 論 .................................................... 5 GPS 發(fā)展現(xiàn)狀 .............................................. 5 課題研究的目的和意義 ...................................... 6 課題研究的主要內(nèi)容 ........................................ 6 第 2 章 全球定位系統(tǒng) GPS 技術(shù)和 RTK 技術(shù) ........................... 6 GPS 系統(tǒng)的組成 ............................................ 6 GPS 的特點 ................................................ 8 RTK 系統(tǒng)的組成 ............................................ 9 RTK 技術(shù)的應用 ........................................... 9 GPS RTK 技術(shù)的特點 ....................................... 11 第 3 章 GPS RTK 測量作業(yè)方式 .................................... 11 GPS RTK 系統(tǒng)的工作原理 ................................... 12 GPS RTK 的基本配置 ....................................... 12 GPS RTK 作業(yè)要求 ......................................... 12 GPS RTK 作業(yè)模式 ......................................... 13 GPS RTK 儀器狀態(tài)設置 ..................................... 13 坐標系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換方法 ....................................... 14 GPS RTK 測量的幾種作業(yè)方式 ............................... 15 不同起算條件下的 GPS RTK 作業(yè)方式 ...................... 15 不同坐標系統(tǒng)下的 GPS RTK 作業(yè)方式 ...................... 16 GPS RTK 測量作業(yè)方式的選擇 ............................... 17 提高 GPS RTK 精度的方法與措施 ............................. 17 第 4 章 GPS 在工程測量中的應用 .................................. 17 概述 ..................................................... 17 GPS 測量的布網(wǎng)特色與布網(wǎng)方法 ............................. 18 GPS 測量的布網(wǎng)特色 .................................... 18 GPS 在工程測量中的應用 ................................... 19 3 GPS 在工程測量中的應用實例 ............................... 20 測區(qū)基本概況 .......................................... 20 技術(shù)指標 .............................................. 20 平面控制網(wǎng)的布設 ...................................... 21 選點埋石 .............................................. 21 外業(yè)觀測 .............................................. 21 GPS 數(shù)據(jù)處理 .......................................... 22 第 5 章 結(jié)論 .................................................... 23 幾點體會 ................................................. 23 參考文獻 ....................................................... 25 4 摘 要 GPS（ Global Positioning System)全球定位系統(tǒng)是美國研制并在 1994年投入使用的衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。其應用技術(shù)已遍及國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。它是以衛(wèi)星為基礎的無線電衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性的精密三維導航與定位功能，而且具有良好的抗干擾性和保密性。因此， GPS RTK技術(shù)率先在大地測量、工程測量、航空攝影測量、海洋測量、城 市測量等測繪領(lǐng)域得到了應用。本文將介紹 GPS在工程控制測量中的應用，并提出幾點體會。 關(guān)鍵詞 ： GPS； GPS RTK； 工程測量 ； 工程控制測量中的應用 5 第 1章 緒 論 GPS發(fā)展現(xiàn)狀 全球定位系統(tǒng) GPS 是英文 Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System 的字頭縮寫詞 NAVSTAR/GPS 的簡稱。它的含義是利用導航衛(wèi)星進行測時和測距。是目前最先進、應用最廣泛的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。是美 國從20 世紀 70 年代開始研制，歷時 20 年，耗資 200 億美元，于 1994 年全面建成，具有在陸、海、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。 GPS 是一種全新的空間無線電導航系統(tǒng)，它不僅具有全球性、全天候和連續(xù)的精密三維定位能力，而且能實時地對運動載體的速度、姿態(tài)進行測定以及精確授時。 GPS 是現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，已成為導航技術(shù)現(xiàn)代化的里程碑。 早在 1990 年的海灣戰(zhàn)爭中，盡管 GPS 系統(tǒng)尚未全部建成，但它從根本上解決了空中、陸地、和海上運載體的定位和導航問題，為美軍及其盟軍部隊預測打擊敵 人，正確引導部隊迅速穿越沙漠，占領(lǐng)預定目標以及效率極高地提供后勤救援發(fā)揮了前所未有的重要作用。 現(xiàn)在， 美國、日本、德國等發(fā)達國家在國內(nèi)建立了大量 GPS 綜合應用網(wǎng)絡 ,如美國的連續(xù)運行參考站網(wǎng)絡系統(tǒng) (CORS) 、美國 CUE ,ACCQPOIN T 公司的廣域定位導航服務網(wǎng)絡、加拿大的主動控制網(wǎng)系統(tǒng) (CACS) 、德國的衛(wèi)星定位與導航服務計劃 (SA2POS) 、日本的 GPS 連續(xù)應變監(jiān)測系統(tǒng) (COSMOS)等。 隨著我國信息化程度的提高及計算機網(wǎng)絡和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，電子政務、電子商務、數(shù)字城市、數(shù)字省區(qū)和 數(shù)字地球的工程化和現(xiàn)實化，需要采集多種實時地理空間數(shù)據(jù)，幾年來，國內(nèi)不同行業(yè)已經(jīng)陸續(xù)建立了一些專業(yè)性的衛(wèi)星定位連續(xù)運行網(wǎng)絡，其中著名的有中國地震局牽頭建設的中國地殼運動監(jiān)測網(wǎng)絡，交通部建設的沿海差分站網(wǎng)絡系統(tǒng)，信息產(chǎn)業(yè)部建立的電離層監(jiān)測網(wǎng)絡，國家測繪局建立的連續(xù)運行參考框架網(wǎng)絡，部隊建設的連續(xù)跟蹤站網(wǎng)絡等。目前，為滿足國民經(jīng)濟建設信息化的需要，一大批城市、省區(qū)和行業(yè)正在籌劃建立類似的連續(xù)運行網(wǎng)絡系統(tǒng)，特別是具有多種功能的綜合服務系統(tǒng)，如深圳、北京、上海、四川、昆明、香港、天津等城市。我國 GPS 綜合服務系統(tǒng) 的建設現(xiàn)已進入快速發(fā)展時期。 在測繪、軍事國防、智能交通、郵電通信、地礦、煤礦、石油、建筑以及農(nóng)業(yè)、氣象、土地管理、環(huán)境監(jiān)測、金融、公安等部門和行業(yè) ， 在航空航天、測時授時、物理探礦、姿態(tài)測定等領(lǐng)域 ,我國做了大量的 GPS 研究工作。在靜態(tài)定位 6 和動態(tài)定位應用技術(shù)及定位誤差方面作了深入的研究 ， 研制開發(fā)了 GPS 靜態(tài)定位和動態(tài)高精度定位軟件以及精密定軌軟件。隨著我國現(xiàn)代化的進程速度越來越快 ,對 GPS 的需求也越來越多 ， GPS 也會發(fā)掘出巨大的功能潛力 ， 使 GPS 具有更大、更廣闊的發(fā)展空間。 課題研究的目的和意義 GPS RTK技術(shù)作為測繪領(lǐng)域內(nèi)的高科技技術(shù)，已經(jīng)為測繪提供了有力的測量定位手段，特別是 GPS RTK測量技術(shù)的發(fā)展和推廣，使得 GPS測量技術(shù)真正開始走上了取代全站儀進行各種地面測量和數(shù)據(jù)采集工作的新階段，擴大了 GPS測量的應用領(lǐng)域。課題的目的探討了 GPS技術(shù)和 GPS RTK技術(shù)的組成、應用及特點。 作為新技術(shù) GPS RTK，課題就其在工程測量應用方面的可行性將做出探究、證實。 課題研究的主要內(nèi)容 載波相位差分技術(shù)即 RTK技術(shù)，它是建立在全球定位系統(tǒng) (GPS)基礎之上的實時動念定位技術(shù)，常規(guī)的 GPS測 量方法，如靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量、都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度，而 RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法，是 GPS應用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為各種控制測量、地形測圖、工程放樣及海洋、地籍測量帶來了新曙光，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。課題將在工程測量方面，結(jié)合實踐做出一番探究。 第 2 章 全球定位系統(tǒng) GPS 技術(shù)和 RTK 技術(shù) GPS系統(tǒng)的組成 GPS(Global Positioning System)是美國研制的導航、授時和定位系統(tǒng)。它由三部分構(gòu)成：一是地面控制部分，由主控站（負責 管理、協(xié)調(diào)整個地面控制系統(tǒng)的工作）、地面天線（在主控站的控制下向衛(wèi)星注入導航電文）、監(jiān)測站（數(shù)據(jù)自動收集中心）和通訊輔助系統(tǒng)（數(shù)據(jù)傳輸）組成；二是空間部分，由 24 顆衛(wèi)星組成，分布在 6 個軌道平面上；三是用戶裝置部分，主要由 GPS 接受機和衛(wèi)星