【正文】 帶或任意帶而國(guó)家控制點(diǎn)通常只有6176。56 ～37176。3cm左右的三維位置精度GPS衛(wèi)星星歷情況見(jiàn)下表表22 IGS提供的GPS衛(wèi)星星歷情況星歷類型 衛(wèi)星軌道精度 衛(wèi)星時(shí)鐘精度 采樣間隔 獲取時(shí)間 更新時(shí)間 最終星歷 5 cm 01 ns 15 min 13day 1 week 快速星歷 5 cm 02 ns 15 min 17 hour 1 day 預(yù)報(bào)星歷 25 cm 5 ns 15 min Real time Twice daily 第三章 GPS在公路測(cè)量中的應(yīng)用及實(shí)例分析第一節(jié) GPS在公路測(cè)量中應(yīng)用趨勢(shì)及相關(guān)技術(shù)隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)的西部大開(kāi)發(fā)的實(shí)施我國(guó)的高等級(jí)公路建設(shè)迎來(lái)前所末有的發(fā)展機(jī)遇這就對(duì)勘測(cè)設(shè)計(jì)提出了更高的要求隨著公路設(shè)計(jì)行業(yè)軟件技術(shù)和硬件設(shè)備的發(fā)展公路設(shè)計(jì)已實(shí)現(xiàn)CAD化有些軟件本身還要求提供地面數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品的支持建立勘測(cè)設(shè)計(jì)施工后期管理一體化的數(shù)據(jù)鏈減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)抄輸入等中間環(huán)節(jié)是公路勘測(cè)設(shè)計(jì)內(nèi)外業(yè)一體化的要求也是影響高等級(jí)公路設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的瓶頸所在目前公路勘測(cè)中雖已采用電子全站儀等先進(jìn)儀器設(shè)備但常規(guī)測(cè)量方法受橫向通視和作業(yè)條件的限制作業(yè)強(qiáng)度大且效率低大大延長(zhǎng)了設(shè)計(jì)周期勘測(cè)技術(shù)的進(jìn)步在于設(shè)備引進(jìn)和技術(shù)改造在目前的技術(shù)條件下引入GPS技術(shù)應(yīng)當(dāng)是首選當(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　　實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài) RTK 定位技術(shù)是以載波相位觀測(cè)值為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS RTDGPS 技術(shù)它是GPS測(cè)量技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新突破在公路工程中有廣闊的應(yīng)用前景眾所周知無(wú)論靜態(tài)定位還是準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位等定位模式由于數(shù)據(jù)處理滯后所以無(wú)法實(shí)時(shí)解算出定位結(jié)果而且也無(wú)法對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢核這就難以保證觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量在實(shí)際工作中經(jīng)常需要返工來(lái)重測(cè)由于粗差造成的不合格觀測(cè)成果解決這一問(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)量的工作效率實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位 RTK 系統(tǒng)由基準(zhǔn)站和流動(dòng)站組成建立無(wú)線數(shù)據(jù)通訊是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的保證其原理是取點(diǎn)位精度較高的首級(jí)控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)安置一臺(tái)接收機(jī)作為參考站對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)流動(dòng)站上的接收機(jī)在接收衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)通過(guò)無(wú)線電傳輸設(shè)備接收基準(zhǔn)站上的觀測(cè)數(shù)據(jù)隨機(jī)計(jì)算機(jī)根據(jù)相對(duì)定位的原理實(shí)時(shí)計(jì)算顯示出流動(dòng)站的三維坐標(biāo)和測(cè)量精度這樣用戶就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)待測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)觀測(cè)質(zhì)量和基線解算結(jié)果的收斂情況根據(jù)待測(cè)點(diǎn)的精度指標(biāo)確定觀測(cè)時(shí)間從而減少冗余觀測(cè)提高工作效率下面我將一個(gè)具體的例子詳細(xì)講述GPSRTK技術(shù)在公路測(cè)量中的應(yīng)用第二節(jié) 實(shí)例分析孝義市市區(qū)北外環(huán)公路控制網(wǎng)的測(cè)繪一測(cè)區(qū)概述 ⑴ 位置孝義市屬于山西省呂梁市位于山西省中部的晉中盆地西南隅呂梁山脈中段東麓地理位置介于東經(jīng)111176。 20 有效觀測(cè)衛(wèi)星數(shù) ≥6 平均重復(fù)設(shè)站數(shù) ≥16 時(shí)段長(zhǎng)度min ≥50 數(shù)據(jù)采樣間隔s 20 點(diǎn)位幾何強(qiáng)度因子PDOP ≤4 基線平均距離km 1 閉合環(huán)或附和線路邊數(shù)條 ≤10 三 作業(yè)步驟1 選點(diǎn)要求 ① 點(diǎn)位的選擇應(yīng)符合技術(shù)設(shè)計(jì)要求并有利于其他測(cè)量手段進(jìn)行擴(kuò)展與聯(lián)測(cè)② 點(diǎn)位的基礎(chǔ)應(yīng)堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定易于長(zhǎng)期保存并有利于安全作業(yè)③ 點(diǎn)位應(yīng)便于安置接收機(jī)設(shè)備和操作視野應(yīng)開(kāi)闊被測(cè)衛(wèi)星的地平高度角應(yīng)大于15176。帶或15176。10mm2ppm2GPS控制網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)⑴ GPS測(cè)量的精度指標(biāo)各等級(jí)GPS網(wǎng)相鄰點(diǎn)間弦長(zhǎng)精度用下式表示 31式中——標(biāo)準(zhǔn)差基線向量的弦長(zhǎng)中誤差mm ——固定誤差mm ——比例誤差1106——相鄰點(diǎn)間的距離km⑵ GPS網(wǎng)的主要技術(shù)要求表32 四等二級(jí)GPS網(wǎng)的主要技術(shù)要求等級(jí) 平均距離km a mm b 1106 最弱邊相對(duì)中誤差 四等二級(jí) 1 ≤15 ≤20 110000 注① 相鄰點(diǎn)最小距離應(yīng)為平均距離的12～13最大距離應(yīng)為平均距離的2～3倍② 當(dāng)邊長(zhǎng)小于200m時(shí)邊長(zhǎng)中誤差應(yīng)小于20mm③閉合環(huán)或附和線路邊數(shù)的規(guī)定GPS網(wǎng)應(yīng)由一個(gè)或若干個(gè)獨(dú)立觀測(cè)環(huán)構(gòu)成也可采用附合線路形式構(gòu)成非同步觀測(cè)的GPS基線向量邊應(yīng)按所設(shè)計(jì)的網(wǎng)圖選定也可按軟件功能自動(dòng)挑選獨(dú)立基線構(gòu)成表33四等二級(jí)GPS網(wǎng)閉和環(huán)和線路邊數(shù)的規(guī)定等 級(jí) 四 等 二 級(jí) 閉合環(huán)或附和線路邊數(shù)條 ≤10 ⑶ 接收機(jī)的選擇表34 四等二級(jí)GPS網(wǎng)接收機(jī)的選擇等級(jí) 接收機(jī)類型 標(biāo)稱精度 觀測(cè)量 同步觀測(cè)接收機(jī)數(shù) 四等二級(jí) 雙頻或單頻 ≤10mm5106d 載波相位 ≥2 ⑷ GPS測(cè)量作業(yè)的基本技術(shù)要求表35 四等二級(jí)GPS測(cè)量作業(yè)的技術(shù)要求等級(jí) 觀測(cè)方法 衛(wèi)星高度角176。測(cè)繪工程畢業(yè)論文GPS在公路工程測(cè)量中的應(yīng)用 摘 要數(shù)字化測(cè)圖是近幾年隨著計(jì)算機(jī)地面測(cè)量?jī)x器數(shù)字化測(cè)圖軟件的應(yīng)用而迅速發(fā)展起來(lái)的全新內(nèi)容已廣泛應(yīng)用于測(cè)繪生產(chǎn)水利水電工程土地管理城市規(guī)劃環(huán)境保護(hù)和軍事工程等部門并被廣大用戶所接受而GPS做為數(shù)字化測(cè)繪的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于公路測(cè)量則是公路外業(yè)勘測(cè)的一項(xiàng)重大技術(shù)革命其應(yīng)用及開(kāi)發(fā)的前景十分廣闊尤其是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài) RTK 定位技術(shù)在公路測(cè)量中蘊(yùn)含著巨大的技術(shù)潛力本文從GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的概述入手先介紹了GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的原理和接著列舉實(shí)例對(duì)GPS在公路測(cè)量中的應(yīng)用及其對(duì)公路勘測(cè)的巨大推進(jìn)作用做了詳述主要是對(duì)孝義市市區(qū)北外環(huán)公路控制網(wǎng)的測(cè)繪過(guò)程做了詳細(xì)介紹最后對(duì)GPS技術(shù)在公路測(cè)量中的應(yīng)用前景做了展望關(guān)鍵詞 GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) GPS控制網(wǎng) RTKAbstractThe digitized mapping is in recent years along with the puter the ground survey instrument the brandnew content which but the digitized mapping software application develops rapidlyHas widely applied in departments and so on mapping production water conservation water and electricity project land management urban planning environmental protection and military engineering and is accepted by the user munity But GPS does for the digitized mapping vanguard technology applies in the highway surveying is a significant technological revolution which the road field operation surveys its application and the development prospect is extremely broad The realtime dynamic RTK localization technology is in particular containing the huge technical potential in the highway surveying This article from GPS satellite positioning system outline obtaining introduced first the GPS satellite positioning technology principle and the work regulations then enumerated the example which surveyed to the road have made the specification to GPS in the highway surveying application and the huge advancement functionMainly was the outer ring road control net mapping process has made the detailed introduction to the fidelity city urban district north finally has made the forecast to the GPS technology in the highway surveying application prospectKey word The Global Positioning System GPS control net RTK目 錄第一篇 GPS在公路工程測(cè)量中的應(yīng)用 1第一章 緒論 1第一節(jié) GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的產(chǎn)生發(fā)展及應(yīng)用前景 1第二節(jié) GPS定位技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀 3第三節(jié) 我國(guó)GPS定位技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 4一我國(guó)GPS定位技術(shù)的發(fā)展 4二我國(guó)GPS定位技術(shù)的應(yīng)用 5第二章 GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng) 7第一節(jié) GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)概論 7一GPS系統(tǒng)簡(jiǎn)介 7二GPS衛(wèi)星定位原理 9三GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航定位信號(hào) 13四GPS信號(hào)接收機(jī) 14第二節(jié) GPS系統(tǒng)的應(yīng)用 17一GPS系統(tǒng)能夠?qū)嵤┤蛐匀鞎r(shí)全天候的連續(xù)不斷的三維導(dǎo)航定位測(cè)量 17二GPS信號(hào)能夠用于運(yùn)動(dòng)載體的七維狀態(tài)參數(shù)和三維姿態(tài)參數(shù) 17三GPS衛(wèi)星能夠?yàn)殛懙睾Ｑ蠛涂臻g廣大用戶提供高精度多用途的導(dǎo)航定位服務(wù) 17第三章 GPS在公路測(cè)量中的應(yīng)用及實(shí)例分析 19第一節(jié) GPS在公路測(cè)量中應(yīng)用趨勢(shì)及相關(guān)技術(shù) 19第二節(jié) 實(shí)例分析孝義市市區(qū)北外環(huán)公路控制網(wǎng)的測(cè)繪 20一測(cè)區(qū)概述 20二工程概況 20三測(cè)量工作的總體方案 21四GPS網(wǎng)的外業(yè)觀測(cè) 26五用RTK技術(shù)進(jìn)行控制測(cè)量 32總 結(jié) 42第二篇 三度帶六度帶的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 44第一節(jié) 簡(jiǎn)述 44第二節(jié) 研究目的 46第三節(jié) 程序設(shè)計(jì) 48參考文獻(xiàn) 64英文資料 65致 謝 72第一篇 GPS在公路工程測(cè)量中的應(yīng)用第一章 緒論 第一節(jié) GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的產(chǎn)生發(fā)展及應(yīng)用前景 20世紀(jì)60年代第一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)子午衛(wèi)星系統(tǒng)Transit正式建成并投入軍用該系統(tǒng)采用多普勒測(cè)量的方法進(jìn)行導(dǎo)航和定位由于其存在的種種局限性由美國(guó)國(guó)防部等多家機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)合工作辦公室JPO提出了一個(gè)綜合性方案GPS系統(tǒng)并于20世紀(jì)90年代建成并投入運(yùn)行該系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無(wú)線電衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)它具有全能性全球性全天候連續(xù)性和實(shí)時(shí)性的精密三維導(dǎo)航與定位功能而且具有良好的抗干擾性和保密性GPS系統(tǒng)現(xiàn)代化更新階段20002010根據(jù)1996年美國(guó)的總統(tǒng)決定建立了國(guó)防部和交通部組成的聯(lián)合管GPS事務(wù)局IGEB在IGEB的主持下于19971998年期間討論了增加GPS民用信號(hào)從而改進(jìn)民用和商用目的的GPS狀況并與空軍已經(jīng)開(kāi)始的計(jì)劃相結(jié)合形成了更新GPS運(yùn)行要求的文獻(xiàn)ORDOperational Requirements Document其內(nèi)容即為目前的GPS現(xiàn)代化計(jì)劃并于1999年1月由美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)栆訥PS現(xiàn)代化的名稱發(fā)布通告其具體實(shí)施是以2000年5月2日取消SA政策為標(biāo)志GPS現(xiàn)代化的主要目的有三點(diǎn)保護(hù)美國(guó)及其盟軍的軍用服務(wù)防止敵方使用保持并增強(qiáng)民用服務(wù)GPS發(fā)展進(jìn)程時(shí)間一覽表1957年10月4日 第一顆人造衛(wèi)星 Sputnik I 發(fā)射成功 1958年12月 開(kāi)始設(shè)計(jì) NNSS Navy Navigation SatellitSystem –TRANSIT即子午衛(wèi)星系統(tǒng)1964年1月該系統(tǒng)正式運(yùn)行 1967年7月 TRANSIT系統(tǒng)解密以供民用 1973年12月 美國(guó)國(guó)防部批準(zhǔn)研制GPS 1978年2月22日 第1顆GPS試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射成功 1989年2月14日 第1顆GPS工作衛(wèi)星發(fā)射成功 1991年 海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中GPS首次大規(guī)模用于實(shí)戰(zhàn) 1992年 IGS成立International GPS Service國(guó)際GPS服務(wù)機(jī)構(gòu) 1995年7月17日 GPS達(dá)到FOC – 完全運(yùn)行能力Full Operational Capability 1999年1月25日 美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)栃紝⒊赓Y40億美圓進(jìn)行GPS現(xiàn)代化 1999年8月2122日 GPS發(fā)生GPS周結(jié)束翻轉(zhuǎn)問(wèn)題 2000年1月1日 Y2K問(wèn)題 2000年5月1日 美國(guó)總統(tǒng)克林頓宣布GPS停止實(shí)施SA 第二節(jié) GPS定位技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀如人們所說(shuō)GPS的應(yīng)用僅受人們的想象力制約GPS問(wèn)世以來(lái)已充分顯示了其在導(dǎo)航定位領(lǐng)域的霸主地位許多領(lǐng)域也由于GPS的出現(xiàn)而生革命性變化目前幾乎全世界所有需要導(dǎo)航定位的用戶都被GPS的高精度全天候全球覆蓋方便靈活和優(yōu)質(zhì)價(jià)廉所吸引GPS應(yīng)用于測(cè)量GPS技術(shù)給測(cè)繪界帶來(lái)了一場(chǎng)革命利用載波相位差分技術(shù)RTK在實(shí)時(shí)處理兩個(gè)觀測(cè)站的載波相位的基礎(chǔ)上可以達(dá)到厘米級(jí)的精度與傳統(tǒng)的手工測(cè)量手段相比GPS技術(shù)有著巨大的優(yōu)勢(shì) 測(cè)量精度高 操作簡(jiǎn)便儀器體積小便于攜帶 全天候操作觀測(cè)點(diǎn)之間無(wú)須通視測(cè)量結(jié)果統(tǒng)一在WGS84坐標(biāo)下信息自動(dòng)接收存儲(chǔ)減少繁瑣的中間處理環(huán)節(jié) 當(dāng)前GPS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于大地測(cè)量資源勘查地殼運(yùn)動(dòng)地籍測(cè)量等領(lǐng)域 GPS應(yīng)