【正文】 帝王大廈（384米）由郭靜君監(jiān)測，為了決定由于風(fēng)引起的反應(yīng)，簡要的介紹了開發(fā)GPS的性能，這在中國是首例。Eric Leroy 曾在法國諾曼底大橋做過試驗，在GPS監(jiān)測系統(tǒng)運行之前，可控交通負(fù)載下，跨度為856m，試驗證明，GPS監(jiān)控系統(tǒng)可實時監(jiān)測水平位移，精確度可達(dá)厘米。Lovese在加拿大阿爾伯達(dá)，在微分模式下利用GPS接收器測量卡爾加里塔結(jié)構(gòu)性震動。1993年的11月19日，J但是此領(lǐng)域的早期研究多數(shù)致力于靜態(tài)和假靜態(tài)檢測。觀測者只需安裝，開啟儀器，檢測儀器工作狀態(tài)，衛(wèi)星捕捉、跟蹤等其它工作可由儀器自動完成，因此操作者可方便地將GPS變形檢測系統(tǒng)裝入無人檢測站。與傳統(tǒng)模式相比，GPS不需要分別獲得水平與垂直位移，可減少工作量。因此數(shù)據(jù)的獲得，處理，存檔，顯示，存儲可在2秒內(nèi)完成。（4）觀測時間短。（3）高精準(zhǔn)定位性。GPS RTK技術(shù)與傳統(tǒng)觀測模式相比，具有以下特點：（1）各檢測站間不需要互相通視，擁有互相獨立的觀測值；（2）在任何天氣下都可運行。2）GPS RTK技術(shù)主要優(yōu)點通過以上討論，我們可以看出GPS RTK技術(shù)與靜電、快速靜電、擬動態(tài)和動態(tài)等傳統(tǒng)觀測模式不同。標(biāo)準(zhǔn)站點通過UHF或VHF的收發(fā)器，恢復(fù)發(fā)給GPS監(jiān)測站點的RTK信息，如果它們能夠接收來自4個或更多的GPS衛(wèi)星和標(biāo)準(zhǔn)站點的不同信號，那么監(jiān)測站點僅能夠確定RTK的位置。1）利用GPS RTK技術(shù)執(zhí)行結(jié)構(gòu)變形的監(jiān)測情況。（2）配售加速計和建筑物中的配線是非常困難的，有些情況下是極其不可能的，例如：沿海的建筑物。最后一種方式是最普遍的，就是使用加速計，加速計的要求條件是后處理過程，這種處理方式包括雙重一體化，從而得到移置的結(jié)果，它的缺點也是很明顯的：（1）由于信號處理的自然性質(zhì)，一體化處理過程是不容易自動化的。這種方式的缺點是：（1）由于光線分散，如果建筑物比較高，頂部的光斑就相對比較巨大，高度能夠達(dá)到150mm，因此出現(xiàn)錯誤的可能性也會變大。（4）很難測量大范圍的變形情況。（2）實時運作的能力有缺陷。例如：上海楊浦大橋，采用了每兩分鐘利用全部的場所來自動掃描測量點的方式，它的缺點顯而易見：（1）自然條件易受損，例如：在不利的天氣條件下：臺風(fēng)、暴風(fēng)雨等等。搖擺的桌子很難達(dá)到高頻率和多移動兩種統(tǒng)一的效果，假設(shè)桌底堅硬牢固也是不合理的。2）常規(guī)變形監(jiān)測方式的優(yōu)點和缺點很長一段時間，為了研究處于外在負(fù)載情況下不穩(wěn)定建筑物的動力性能，例如：微風(fēng)和地震等等，研究員曾試過多種方式來解決這個問題，可以分為兩種：第一種是仿制測試，使建筑物變成大規(guī)模的模型，然后在氣流管道中執(zhí)行測試，或者在搖擺的桌子上進行測試，眾所周知，因為地表風(fēng)是非常隨機的，在氣流管道和物理環(huán)境中模仿風(fēng)的狀態(tài)也許有較大的差異，因此結(jié)果的準(zhǔn)確性會有一些問題。在檢測和處理數(shù)據(jù)期間，由于設(shè)備變形分析造成的系統(tǒng)錯誤大都不受影響，所以更重要的是怎么核實和校對偶然出現(xiàn)的錯誤。）自動化的高要求在觀察數(shù)據(jù)方面是實時處理的方式，人工操作幾乎不可能。最后，這篇文章的觀點是，GPS RTK技術(shù)在土木工程范圍內(nèi)的使用前景和特征研究。另一方面，這些災(zāi)難經(jīng)常引起大量的傷亡和財產(chǎn)損失，因此監(jiān)測和診斷建筑物的性能，找出建筑物的損壞，預(yù)測可能發(fā)生的災(zāi)難，保護建筑物的安全，已經(jīng)變成土木工程領(lǐng)域范圍內(nèi)必然的要求。當(dāng)潮濕系數(shù)與幾種空氣系數(shù)相關(guān)聯(lián)的時候（轉(zhuǎn)彎比率、機器扭轉(zhuǎn)力系數(shù)等等），非建筑物因素（分隔物、覆層系統(tǒng)）也許會損壞，機械服務(wù)設(shè)備（電梯）由于建筑物的變形不能夠進行操作。而這些等級的不穩(wěn)定建筑物，由于強風(fēng)、地震或溫差，容易被移置。最后，這篇文章的觀點是，GPS RTK技術(shù)在土木工程范圍內(nèi)的使用前景和特征研究。在這篇文章里，建立綠色監(jiān)測方式的必要性和緊急性是目前首要討論的焦點，我們已經(jīng)列出針對建筑物變形測量的常規(guī)方式，GPS技術(shù)的開發(fā)過程已經(jīng)經(jīng)過討論，里面介紹了基礎(chǔ)理論和GPS RTK的詳細(xì)特點。在論文完成之際，特向周老師在畢業(yè)設(shè)計過程中對我的指導(dǎo)和教育表示衷心的感謝！向和我一起做畢業(yè)設(shè)計的同學(xué)致謝！因為他們的大力幫助和鼓勵，不僅加深了同學(xué)間深厚的友誼，而且還在合作中讓我再一次體會到只有團結(jié)一致才能克服困難。他的這種工作的精神深深地感動了包括我在內(nèi)的所有一起做畢業(yè)設(shè)計的同學(xué)?？梢允亲巫尾痪?，悔人不厭。在畢業(yè)設(shè)計期間，周老師一直把我當(dāng)作一個朋友，時刻關(guān)心著我的畢業(yè)設(shè)計的進展情況，周老師不僅給我提供了畢業(yè)設(shè)計實驗所需的各種儀器，為我們解決了許多問題。參考文獻[1]國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局．全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范[J]．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001．[2]周忠謨，易杰軍，周琦．GPS測量原理與應(yīng)用[M]．北京：測繪出版社，1997．[3]徠卡公司．徠卡GPS使用手冊[Z]．徠卡公司編，2005．[4]王毅明，鐘金寧， RTK測量技術(shù)的應(yīng)用與體會[J] .現(xiàn)代測繪，2003，26(2).[5]劉大杰，施一民，(GPS) :.[6] 馮守良，張賀，周慶禮，張雷. 測量儀器實習(xí)實驗[M].哈爾濱:哈爾濱地圖出版社，2006.[7]南方公司．南方GPS使用手冊[Z]．南方公司編，2005．[8]中國勘察與國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局．工程測量規(guī)范．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001．[9]張興福．GPS高程異常擬合精度的估算方法[J]．測繪通報，．[10]徐紹銓，張華海,揚志強，王澤民GPS測量原理與應(yīng)用[M]武漢:武漢大學(xué)出版社，1998．[11] 劉基余．GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理與方法．北京:科學(xué)出版社．2003． [12]李征航，黃勁松．GPS測量與數(shù)據(jù)處理[M ]．武漢:武漢大學(xué)出版社，2005．[13] 鐘來星，李世平．:煤炭工業(yè)出版社，2007．[14]潘正風(fēng)，楊正堯，程效軍，等．?dāng)?shù)字測圖原理與方法[M]．武漢:武漢大學(xué)出版社, 2004．[15]Xu P，Cannon E,Lachapelle Ambiguity Resolotion By Inlege Quadratic Programming,Journalof Geodesy 1996．[16] Chen and Ana1ysis of GPS Networkinthe EstablisIhnent of Control Network for PiPs of Sur veying and ．致 謝轉(zhuǎn)眼間,大學(xué)四年的學(xué)習(xí)馬上就要結(jié)束了，畢業(yè)論文也順利完成了。隨著全球定位系統(tǒng)的不斷改進，硬、軟件的不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地開拓。因此，對于測繪行業(yè)，GPS RTK的應(yīng)用將成為今后很長一段時間內(nèi)的主流方向。隨著科技的不斷進步，精度更高，初始化速度更快，環(huán)境限制性更小，抗干擾更強的GPS RTK系統(tǒng)將會很快出現(xiàn)。RTK系統(tǒng)的質(zhì)量越高，其初始化能力越強，受環(huán)境的限制越小，所需時間越短；精度越高；作業(yè)半徑越大，因而效率也就越高。GPS RTK作業(yè)模式，能進一步提高測量作業(yè)效率，降低勞動強度，節(jié)省了測量費用，使測量變的更輕松容易。綜上所述對RTK測量精度的提高有很大幫助，大大提高了工作效率。本章主要是進行雙基站數(shù)據(jù)精度分析，影響GPS RTK精度因素主要有GPS衛(wèi)星、RTK設(shè)備、測量環(huán)境、用戶專業(yè)水平、測量方法等5個因素。4. 選擇合理的作業(yè)流程在植被茂密等對空通視受限的測區(qū),通過采用常規(guī)方法和GPS技術(shù)相結(jié)合的生產(chǎn)流程可以極大地提高生產(chǎn)效率。為方便對RTK測量成果進行控制檢核和避免出現(xiàn)作業(yè)盲點,應(yīng)在測區(qū)內(nèi)環(huán)境不良地區(qū)增設(shè)一些控制點,控制點的選點還要避免無線電干擾和多路徑效應(yīng)。1. 摸清儀器特性通過在各種條件下反復(fù)試驗,摸清儀器各種特性,如能否達(dá)到標(biāo)稱精度,在各種條件下的測量誤差和作業(yè)半徑,摸清儀器的穩(wěn)定性和各種條件下的初始化能力及所耗時間等等,以便應(yīng)用時得心應(yīng)手。 RTK作業(yè)效率的方法雖然RTK有如上所述的缺點,但經(jīng)大量的工程實踐證明,其優(yōu)點遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于缺點,況且有些優(yōu)點是常規(guī)測量方法所不能比擬的,因而RTK測量技術(shù)才風(fēng)靡全國,在測量界引發(fā)了一場技術(shù)革命。5. 受高程異常問題影響RTK作業(yè)模式要求高程的轉(zhuǎn)換必須精確,但我國現(xiàn)有的高程異常分布圖在有些地區(qū),尤其是山區(qū),存在較大誤差,在有些地區(qū)還是空白,這就使得將GPS大地高程轉(zhuǎn)換至海拔高程的工作變得比較困難,精度也不均勻,影響RTK的高程測量精度。另外,當(dāng)RTK作業(yè)半徑超過一定距離時,測量結(jié)果誤差超限,所以RTK的實際作業(yè)有效半徑比其標(biāo)稱半徑要小,工程實踐和專門研究都證明了這一點。根據(jù)我們的實際經(jīng)驗,每天中午12～13點,RTK測量很難得到固定解。同時由于信號強度較弱,在對空遮擋比較嚴(yán)重的地方GPS無法正常應(yīng)用。隨著時間的推移和用戶要求的日益提高,GPS衛(wèi)星的空間組成和衛(wèi)星信號強度都不能滿足當(dāng)前的需要,當(dāng)衛(wèi)星系統(tǒng)位置對美國是最佳的時候,世界上有些國家在某一確定的時間段仍然不能很好地被衛(wèi)星所覆蓋。 RTK技術(shù)的缺點雖然GPS技術(shù)有著常規(guī)儀器所不能比擬的優(yōu)點,但經(jīng)過多年的工程實踐證明, GPS RTK技術(shù)存在以下幾方面不足。4. RTK作業(yè)自動化、集成化程度高RTK可勝任各種測繪外業(yè)。2. 定位精度高,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5 km) ,RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級,且不存在誤差積累。在公路路線測量中,每小組(3～4人) 每天可完成中線測量6～8km ,在中線放樣的同時完成中樁抄平工作。這樣可防止各種校正參數(shù)、投影參數(shù)等指標(biāo)的設(shè)置失誤,提高測圖速度和質(zhì)量。(8)為保證RTK測量的準(zhǔn)確性,在地形圖測繪作業(yè)過程中宜采用如下質(zhì)量控制:①已知點檢核驗證:用RTK測出高精度的控制點進行比較驗證RTK測量模式的正常性,發(fā)現(xiàn)問題即可改正。(7)小面積的地形圖測繪宜采用四參數(shù)實施,方便快捷。 ③點位校正,應(yīng)選用精度較高的控制點。在利用雙基準(zhǔn)站法測量控制點時,注意以下幾點: ①控制點間距離應(yīng)控制在2km左右,平面精度能達(dá)到一級導(dǎo)線的要求,高程精度能達(dá)到四等要求。(4)初始化速度決定著RTK測量的速度,在山區(qū)、林區(qū)或建筑物密集區(qū), GPS信號受到一定的影響,容易造成失鎖想象,需要重新初始化,大大降低了測量的精度和生產(chǎn)效率,解決這個問題的主要方法是選用初始化能力強、初始化時間短的RTK機型。在外業(yè)觀測時,觀測條件要求比碎部點高,注意及時與已知點高程校核,采用合適的數(shù)據(jù)處理方法剔除粗差。這種GPS RTK和全站儀測量碎部點的方法,能快速完成野外作業(yè),兩種作業(yè)方法能互相補充,取長補短,最大可能地發(fā)揮各自的優(yōu)勢。 RTK精度方法通過RTK技術(shù)數(shù)字地形圖測繪中的應(yīng)用,在提高成果精度和可靠性方面總結(jié)以下幾點:(1)對于在城市空曠區(qū)、山地地形測量等能充分滿足RTK接收機數(shù)據(jù)采集要求的地區(qū), RTK能快速完成碎部測量作業(yè)。(5)測量方法(技術(shù)設(shè)計)技術(shù)設(shè)計方案的合理性和準(zhǔn)確性對測量成果的質(zhì)量和可靠性也起著重大的影響。(4)用戶專業(yè)水平測量誤差的性質(zhì)分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差,系統(tǒng)誤差具有固定性,偶然誤差具有隨機性、不確定性,因此用戶的專業(yè)水平和工作經(jīng)驗對提高測量成果的精度和可靠性起著很大的作用。(3)測量環(huán)境測量環(huán)境對RTK測量精確性和可靠性的影響的因子與靜態(tài)GPS影響因子類似。RTK設(shè)備的影響因子主要包括數(shù)據(jù)鏈、天線類型和處理軟件等。大量的文獻資料研究表明RTK測量的基線長度,同軌道誤差和大氣影響密切相關(guān),基線越長,電離層和對流層的誤差越大,觀測結(jié)果的誤差也越大,解算結(jié)果的可靠性也越低, RTK的作用半徑控制在5km以內(nèi)較為適宜。(1) GPS衛(wèi)星GPS系統(tǒng)本身的誤差源包括GPS衛(wèi)星數(shù)、衛(wèi)星圖形和大氣狀況等,同GPS靜態(tài)定位的誤差類似。這些差值均在《公路勘測規(guī)范》(JTJ061 99) 規(guī)定的容許范圍內(nèi),說明GPS RTK的測量成果從這一角度看是精確可靠的。然后將基準(zhǔn)站遷移到另一已知控制點D2 (40725631489 ,3515471624 ,131836) 上,同樣利用流動站分別測得與前述相同的3個中樁點的坐標(biāo),。雖然各個GPS 生產(chǎn)廠家對上述問題在RTK軟件上都做了很多的考慮,以求確保整周未知數(shù)求解的結(jié)果正確可靠,但用戶實際使用時的工作環(huán)境變化莫測,必須通過對RTK測量成果進行質(zhì)量控制,才能確保實際觀測的RTK成果正確可靠,一旦發(fā)現(xiàn)問題,可以及時采取相應(yīng)的措施進行處理。由于初始化過程中存在各種誤差,例如電離層影響產(chǎn)生的誤差、對流層影響產(chǎn)生的誤差、多路徑影響產(chǎn)生的誤差、數(shù)據(jù)鏈傳輸過程中外界環(huán)境電磁波影響產(chǎn)生的誤差甚至錯誤等,實際觀測中有可能會導(dǎo)致整周未知數(shù)雖然求解出來了,但求解的結(jié)果不可靠或不正確。 GPS RTK在地形測量碎部數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用?！TK輔助法間接觀測建筑物示意本章主要介紹了GPS RTK技術(shù)的作業(yè)流程及作業(yè)過程中應(yīng)注意的問題包括內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備在實施RTK 外業(yè)測量前，應(yīng)事先收集測區(qū)的小比例尺地形圖，必要時進行野外踏勘，根據(jù)城市測量的特點完成內(nèi)業(yè)的準(zhǔn)備工作。如果速度太快,數(shù)據(jù)鏈發(fā)送的基站信息得不到充分利用。由GPS RTK技術(shù)的原理可知,其系統(tǒng)流動站接收的部分衛(wèi)星信號受短暫的屏蔽、數(shù)據(jù)鏈無線電信號短暫中斷后,系統(tǒng)固定解的鎖定狀態(tài)并不會立即失鎖,而是根據(jù)其前面的經(jīng)驗值進行外延計算。在GPS RTK系統(tǒng)碎部數(shù)據(jù)的采集中,對高壓桿、低壓桿、通訊桿等必須精確定位,而各類桿均有一定的粗細(xì)與高度,當(dāng)GPS衛(wèi)星接收天線靠緊桿位后會遮擋一部分衛(wèi)星信號,且桿上的電力線、通訊線均具有電磁干擾,會給數(shù)據(jù)采集造成困難。 ③對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高大建筑物和樹林,在其附近合適位置利用GPSRTK系統(tǒng)做圖根控制點,然后用全站儀補測。GPS RTK系統(tǒng)對地形測量中遇到的建筑物處理方式如下: ①對于低矮建筑物,將對中桿加高,讓GPS RTK系統(tǒng)的衛(wèi)星接收天線伸到房頂后直接觀測。具體做法為在各類地物的定位點上安放流動站,待儀器的狀態(tài)固定后輸入各類地物相應(yīng)的屬性編碼進行保存,在內(nèi)業(yè)整理時由程序根據(jù)屬性編碼對各類地物進行相應(yīng)的表示?！∫阎c檢測及重復(fù)觀測精度統(tǒng)計m已知點GPS RTK點重復(fù)觀測點項目最大值最小值中誤差最大值最小值中誤差x