【正文】 GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用引江濟(jì)漢荊江大堤防洪閘GPS靜態(tài)控制網(wǎng) 施測(cè)目的施工控制測(cè)量貫穿整個(gè)施工過(guò)程，其測(cè)量誤差以對(duì)放樣點(diǎn)點(diǎn)位精度影響甚微和滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求為原則。測(cè)區(qū)范圍本次GPS靜態(tài)控制網(wǎng)測(cè)區(qū)位于荊州市荊江大堤772+100處，引江濟(jì)漢工程防洪閘工程：樁號(hào)2+950～4+100，控制網(wǎng)測(cè)區(qū)范圍較小。 GPS靜態(tài)網(wǎng)觀測(cè)為了便于GPS接收機(jī)的安置和衛(wèi)星信號(hào)的接收，控制點(diǎn)周圍應(yīng)視野開闊、高度截止角15 度以上，不應(yīng)有障礙物；同時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁源，周圍沒有大面積反射面等，以減弱多路徑效應(yīng)。每天外業(yè)工作結(jié)束后，即對(duì)當(dāng)天采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用隨機(jī)配備的HDS2003中文版20110808軟件進(jìn)行基線解算，并根據(jù)軟件輸出的基線質(zhì)量數(shù)據(jù)，檢查基線方差、中誤差、周跳數(shù)等，保證了基線的解算質(zhì)量。測(cè)量?jī)x器設(shè)備配置表儀器、設(shè)備名稱單位數(shù)量規(guī)格型號(hào)測(cè)量精度檢定機(jī)構(gòu)中海達(dá)GPS接收機(jī)臺(tái)4V9靜態(tài)平面:177。其中YJ1YJ112分別位于3上、3下棄料場(chǎng)，且YJ110旁邊新修一條上堤路，來(lái)往棄土大型施工車輛極多，不利于控制網(wǎng)點(diǎn)的穩(wěn)定，另外YJ10YJ110上部有高壓線路，不利于GPS靜態(tài)觀測(cè)；YJ109點(diǎn)位于渠道右側(cè)距沮章河80m處，遠(yuǎn)離現(xiàn)有施工區(qū)，YJ111位于荊江大堤772+000處，來(lái)往施工車輛較少，保存情況較好。+1ppm，靜態(tài)高程:177。坐標(biāo)系統(tǒng)采用:中國(guó)北京54坐標(biāo)系橢球長(zhǎng)半軸 a： 橢球扁率 f：1/投影名稱:高斯投影尺度: 投影高: X加常數(shù): Y加常數(shù): 平均緯度:000:00: 中央子午線:112:23:1平差總結(jié)，最小相對(duì)中誤差1: 263271，；均通過(guò)T檢驗(yàn)。 L2X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解FHZ1→L1 amp。 L2X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解FHZ2→L1 amp。 L2X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解FHZ3→L1 amp。 L2X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解YJ09→L1 amp。 L2X 增量Y 增量Z 增量距離三差解雙差解整數(shù)解基線祥解例（如下）FHZ1→ HDS2003 基線處理詳解 2011年11月17日 09:11:52星歷文件：C:\DOCUMENTS AND SETTINGS\ADMINISTRATOR\桌面\荊江大堤防洪閘GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)\2011年11月15日（北京時(shí)間8時(shí)55分至11時(shí)25分）固定站觀測(cè)文件　C:\DOCUMENTS AND SETTINGS\ADMINISTRATOR\桌面\荊江大堤防洪閘GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)\2011年11月15日（北京時(shí)間8時(shí)55分至11時(shí)25分）流動(dòng)站觀測(cè)文件　C:\DOCUMENTS AND SETTINGS\ADMINISTRATOR\桌面\荊江大堤防洪閘GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)\2011年11月15日（北京時(shí)間8時(shí)55分至11時(shí)25分）　　　　　　　　　　　　　固定站　　　　　　　　　　　　　未知站 站　名： FHZ1 FHZ2WGS84 天線高： m mWGS84 緯　度： 30:19: 30:19:WGS84 經(jīng)　度： 112:06: 112:06:WGS84 高　程： m m觀測(cè)數(shù)據(jù)類型：L1 amp。0639。0639。0639。0639。0639。0639。35′15″YJ09已知*************************YJ11146176。32′17″FHZ3147176。【新建(N)…】，彈出 新建項(xiàng)目 對(duì)話框，輸入項(xiàng)目名確定，彈出項(xiàng)目 屬性設(shè)置 對(duì)話框，在 項(xiàng)目細(xì)節(jié) 里填寫好各項(xiàng)信息，點(diǎn) 控制網(wǎng)等級(jí)——選擇自己的控制網(wǎng)等級(jí)，改好后點(diǎn)擊確定?！緦?dǎo)入(I)…】，彈出 數(shù)據(jù)導(dǎo)入 對(duì)話框，數(shù)據(jù)格式選擇第一個(gè) 中海達(dá)ZHD觀測(cè)數(shù)據(jù) 彈出 打開 對(duì)話框選擇需要解算的數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊打開，數(shù)據(jù)載入并在窗口中自動(dòng)生成數(shù)據(jù)的網(wǎng)圖。處理不合基線的方法：我們可以通過(guò)選擇不合的基線，點(diǎn)擊 屬性區(qū) 的 觀測(cè)數(shù)據(jù)圖 觀測(cè)數(shù)據(jù)圖上面顯示的是跟蹤衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，下面的基線殘差圖，通過(guò)看基線殘差圖衛(wèi)星的起伏周跳進(jìn)行衛(wèi)星的刪除，然后重解基線來(lái)提高基線的精度，殘差圖中圍繞中線起伏跳動(dòng)小的衛(wèi)星信號(hào)好，反之則不好，可嘗試用鼠標(biāo)框選 觀測(cè)數(shù)據(jù)圖 上面的起伏跳動(dòng)大的那顆星的數(shù)據(jù)既刪除然后重解，再看基線的精度，起伏跳動(dòng)大的星和某段時(shí)間內(nèi)起伏跳動(dòng)大的數(shù)據(jù)可以用鼠標(biāo)框選進(jìn)行刪除，刪除的方法是單擊基線殘差圖左上角的下一個(gè)，找到要?jiǎng)h除的衛(wèi)星編號(hào)，再在觀測(cè)數(shù)據(jù)圖上面的衛(wèi)星數(shù)據(jù)里面框選這顆星起伏大的那段即刪除，然后重新解算?！咎幚磉x定基線(O)】，進(jìn)行不合基線的重新處理。【網(wǎng)圖檢查(C)】，檢查重復(fù)的站點(diǎn)及網(wǎng)圖的連通性，若都通過(guò)，再點(diǎn)擊 管理區(qū) 的 站點(diǎn)，選擇已知點(diǎn)，再點(diǎn)擊 屬性區(qū) 的修改，在固定方式下拉框中選擇需要的固定方式，在固定坐標(biāo)框里輸入已知點(diǎn)坐標(biāo)，其它已知點(diǎn)以同樣的方式輸入，輸完后點(diǎn)【網(wǎng)平差(A)】224。【生成網(wǎng)平差報(bào)告(F)】中的 二維平差 的 平差參數(shù) 的參考因子填入到 【網(wǎng)平差(A)】224?！旧删W(wǎng)平差報(bào)告(F)】查看處理報(bào)告里 平差總結(jié) 的 最終平面距離平差值 的 相對(duì)誤差 看是否符合要求，再到 平差總結(jié) 的 最終平面距離平差值 的 最終坐標(biāo)平差值 看 平面中誤差 是否符合要求?！旧删W(wǎng)平差報(bào)告(F)】即生成完整的平差報(bào)告?！揪W(wǎng)圖顯示設(shè)置(N)】把比例尺多選框的勾去掉，可在網(wǎng)圖模式右鍵進(jìn)行抓圖再重新生成即可。最好不要在Windows98系統(tǒng)下安裝軟件，否則顯示殘差圖可能會(huì)不正確顯示靜態(tài)處理過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題：靜態(tài)基線解算時(shí)，有些基線單獨(dú)建立文件形成小網(wǎng)，基線解算正常；但與其它基線構(gòu)成大網(wǎng)文件統(tǒng)一解算卻不合格，可用【項(xiàng)目(F)】菜單下的【追加(Z)…】功能，可將解算好的小網(wǎng)基線追加到另一基線網(wǎng)中，而無(wú)需重新解算。靜態(tài)基線處理過(guò)程中，有些基線始終無(wú)法通過(guò)，可以考慮將該基線禁用掉，使其不參與解算。如果需恢復(fù)該基線，則在屬性區(qū)點(diǎn)擊“修改“—是否采用— 是。解決方法是在觀測(cè)數(shù)據(jù)屬性中將錯(cuò)誤的站名修改正確。例如,衛(wèi)星鐘誤差、星歷誤差、電離層誤差、對(duì)流層誤差、傳播延遲誤差等。第1部分誤差中衛(wèi)星鐘誤差、星歷誤差通過(guò)差分機(jī)數(shù)可以完全消除,電離層誤差、對(duì)流層誤差、傳播延遲誤差可以大部分消除,但其殘余誤差會(huì)隨著流動(dòng)站至基準(zhǔn)站距離的增大而加大。3　參數(shù)轉(zhuǎn)換 由于GPS衛(wèi)星星歷表示在WGS84坐標(biāo)系中,因此算得的GPS定位結(jié)果也直接表示在WGS84全球坐標(biāo)系中。西安80坐標(biāo)系是1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系,利用多點(diǎn)定位,采用地球橢球基本參數(shù)為1975年國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)第十六屆大會(huì)推薦的數(shù)據(jù)(長(zhǎng)軸6 378 140m,短軸6 356 755m,扁率l/ 22101)。常用的方法有3參數(shù)法、4參數(shù)法和7參數(shù)法。計(jì)算7參數(shù)需要在一個(gè)地區(qū)內(nèi)查找3個(gè)或3個(gè)以上的已重合點(diǎn)(54坐標(biāo)系和西安80坐標(biāo)系),最好工作區(qū)在已知重合點(diǎn)內(nèi)。GPS靜態(tài)測(cè)量,點(diǎn)間不需通視且精度高,在礦區(qū)沒有控制點(diǎn)的情況下,可以使用靜態(tài)測(cè)量引入控制點(diǎn)。 （1）“無(wú)投影/無(wú)轉(zhuǎn)換”法。把用靜態(tài)觀測(cè)求得的WGS84坐標(biāo)和地方坐標(biāo)鍵入到手簿中，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，也可以置入靜態(tài)觀測(cè)平差時(shí)求取的轉(zhuǎn)換參數(shù)。 流動(dòng)站距基準(zhǔn)站的距離 RTK數(shù)據(jù)鏈無(wú)線電發(fā)射機(jī)的工作頻率目前采用UHF頻段，當(dāng)功率一定時(shí)，發(fā)射距離隨天線高度增加而增加。其坐標(biāo)的原點(diǎn)不在北京,而是在前蘇聯(lián)的普爾科沃。所謂坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的過(guò)程最重要的就是轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解過(guò)程。一般而言比較嚴(yán)密的是用7參數(shù),即Z平移, y平移, Z平移, X旋轉(zhuǎn)(WX), r旋轉(zhuǎn)(wr), z旋轉(zhuǎn)(wz),尺度變化(DM)。測(cè)繪的需要,礦區(qū)控制網(wǎng)具有控制面積大、使用頻繁等特點(diǎn),常規(guī)控制測(cè)量如導(dǎo)線測(cè)量,要求點(diǎn)間通視,費(fèi)工費(fèi)時(shí),且精度不均勻。靜態(tài)需事后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,不能實(shí)時(shí)知道定位結(jié)果,應(yīng)用RTK技術(shù)將無(wú)論是在作業(yè)精度,還是作業(yè)效率上都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 RTK代替地籍加密一級(jí)導(dǎo)線的實(shí)例 實(shí)例區(qū)概況 實(shí)例區(qū)以楚雄某鎮(zhèn)為中心,1：500數(shù)字化地籍測(cè)量面積約40km2，主要為居民地、平地、丘陵地、少部分為山地。差分法是將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)送給流動(dòng)站進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。一級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)共274點(diǎn)，平均邊長(zhǎng)為350m，測(cè)角中誤差mβ=177。最弱導(dǎo)線路線相對(duì)閉合差1：19000；四等光電測(cè)距高程導(dǎo)線網(wǎng)最弱點(diǎn)高程中誤差mH=177。 RTK測(cè)量結(jié)果與一級(jí)導(dǎo)線比較 將一級(jí)導(dǎo)線成果作為真值，RTK成果與其的X、Y、H差值均符合偶然誤差的特性，最大差值為dx=,dy=－,dH=－，由較差amp。, mY =177。 由此可以看出，RTK可以代替地籍控制測(cè)量的常規(guī)一、二級(jí)導(dǎo)線測(cè)量及圖根控制測(cè)量。,mXY =177。 RTK（Real time kinematic）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法。GPS 靜態(tài)測(cè)量，點(diǎn)間不需通視且精度高，但數(shù)據(jù)采集時(shí)間長(zhǎng)，還需事后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，不能實(shí)時(shí)知道定位結(jié)果，如內(nèi)業(yè)發(fā)現(xiàn)精度不符合要求則必須返工。放樣方法靈活，即能按樁號(hào)也可按坐標(biāo)放樣，并可以隨時(shí)互換。在放樣的同時(shí)，需要注意的是測(cè)量點(diǎn)位的收斂精度，如果點(diǎn)位收斂精度不高的情況下，強(qiáng)制測(cè)量則有可能帶來(lái)較大的點(diǎn)位誤差。 6 GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中處理數(shù)據(jù)方法 　　實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量RTK是基于載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)。單點(diǎn)導(dǎo)航定位與相對(duì)測(cè)地定位是GPS應(yīng)用的兩個(gè)方面；對(duì)常規(guī)測(cè)量而言相對(duì)測(cè)地定位是主要的應(yīng)用方式。　　GPS測(cè)地型接收設(shè)備是實(shí)現(xiàn)測(cè)地定位的基本條件，接收機(jī)有單頻與雙頻之分，雙頻機(jī)能以L2觀測(cè)值修正電離層折射影響，最適宜于中、長(zhǎng)基線(大于20km)測(cè)量，具有快速靜態(tài)測(cè)量的功能，可升級(jí)為RTK功能；單頻機(jī)適宜于小于20km的短基線測(cè)量，對(duì)于一般工程測(cè)量具有良好的性能價(jià)格比。隨著俄羅斯的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(CLONASS)的不斷完善，利用GLONASS來(lái)改善GPS性能的雙星座系統(tǒng)(GLONASS+GPS)已由美國(guó)Ashtech公司研制成功，這種全天候、全地域、高精度的系統(tǒng)為用戶提供了更為完善的接收設(shè)備，雙星座系統(tǒng)的接收設(shè)備GPS接收設(shè)備的新水平。當(dāng)前，用GPS靜態(tài)或快速靜態(tài)方法建立沿線總體控制測(cè)理，為勘測(cè)階段測(cè)繪帶狀地形圖，路線平面、縱面測(cè)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(cè)量中應(yīng)用的初級(jí)階段，其實(shí)，公路測(cè)量的技術(shù)潛力蘊(yùn)于RTK(實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位)技術(shù)的應(yīng)用之中，RTK技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用，有著非常廣闊的前景。解決這一問(wèn)題的主要方法就是延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間來(lái)保證測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性，這樣一來(lái)就降低了GPS測(cè)量的工作效率。　　 快速靜態(tài)定位模式。單點(diǎn)定位只需要510min(隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，定位時(shí)間還會(huì)縮短)，不及靜態(tài)測(cè)量所需時(shí)間的五分之一，在公路測(cè)量中可以代替全站儀完成導(dǎo)線測(cè)量等控制點(diǎn)加密工作。測(cè)量2～4S，精度就可以達(dá)到1～3cm，且整個(gè)測(cè)量過(guò)程不需通視，有著常規(guī)測(cè)量?jī)x器(如全站儀)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。若用其進(jìn)行地形測(cè)量，～，其精度和效率是常規(guī)測(cè)量所無(wú)法比擬的。　　 推廣建議　　 GPS靜態(tài)定位技術(shù)和動(dòng)態(tài)定位技術(shù)相結(jié)合的方法可以高效、高精度地完成公路平面控制測(cè)量。9. 結(jié)語(yǔ)綜上所述,得出以下結(jié)論:⑴RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)如下: （1）GPSRTK技術(shù)因高效率、靈活、誤差不積累、厘米級(jí)的高精度越來(lái)越受到測(cè)繪人員的青睞。 （2）與靜態(tài)、快速靜態(tài)GPS測(cè)量相比較，RTK無(wú)足夠的幾何檢核條件，筆者認(rèn)為不宜用來(lái)作首級(jí)控制。 （4）RTK測(cè)點(diǎn)必須在求取WGS84坐標(biāo)到地方坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)的高級(jí)控制點(diǎn)的范圍內(nèi)，同時(shí)盡量均勻分布，最高、最低點(diǎn)也盡可能選點(diǎn)。定位精度高,數(shù)據(jù)安全可靠,沒有誤差積累:只要滿足RTK的基本工作條件,在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)(一般為8 km以內(nèi)),RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級(jí)。流動(dòng)站利用內(nèi)裝式軟件控制系統(tǒng),無(wú)需人工干預(yù)便可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪功能,使輔助測(cè)量工作極大減少,減少人為誤差,保證了作業(yè)精度。RTK測(cè)圖只需2~3人便可完成,且作業(yè)效率和精度大大提高,出錯(cuò)率減少。若測(cè)區(qū)有明顯幾種趨勢(shì)地形,應(yīng)分區(qū)進(jìn)行GPSRTK參數(shù)計(jì)算,對(duì)地形突變部位的GPSRTK點(diǎn)應(yīng)多加檢核。求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)至少需要三個(gè)已知公共點(diǎn),其精度不僅與測(cè)區(qū)內(nèi)選擇的公共點(diǎn)的位置和數(shù)量有關(guān),還與選用的已知公共點(diǎn)的坐標(biāo)精度有密切關(guān)系。測(cè)量員作業(yè)的熟練程度,在作業(yè)時(shí),如果屏幕顯示不是固定解就記錄數(shù)據(jù),會(huì)使測(cè)設(shè)點(diǎn)的精度很低,甚至出