理论教育 全球卫星定位系统在工程测量中的成功应用

全球卫星定位系统在工程测量中的成功应用

时间:2023-09-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:全球卫星定位系统是指具有在海上、陆地、空中进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS测量以全天候作业、定位精度高、测站间无须通视、观测时间短等显著特点,成功地应用于工程控制测量,如南京长江第三桥、西康公路、铁路秦岭终南山隧道及线路等。以上所进行的精度比较说明GPS测量技术应用于工程测量工作完全是可行的。目前,卫星定位水准可以达到四等水准测量的精度。

全球卫星定位系统在工程测量中的成功应用

全球卫星定位系统(Global Positioning System,GPS)是指具有在海上、陆地、空中进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS测量以全天候作业、定位精度高、测站间无须通视、观测时间短等显著特点,成功地应用于工程控制测量,如南京长江第三桥、西康公路、铁路秦岭终南山隧道及线路等。

图0.3.3所示为线路控制网网形,卫星定位控制测量是在一组控制点上安置卫星地面接收机,用以接收卫星信号,并运用几何与物理的一些基本原理,利用空间分布的卫星以及卫星与地面两点间的距离,通过一系列数据处理,获取控制点的坐标。随着硬件设备的不断发展和数据处理技术的进一步完善,利用该系统,用户能够进行高精度的精密定位,从而作为高等级平面控制测量的技术手段。目前,该技术已广泛应用于各种类型的工程建设当中。利用该技术进行施工平面控制测量工作,可以避免传统测量仪器因选点或观测环境等因素所受到的限制。

图0.3.3 线路控制网网形

卫星定位测量是通过安置在测站点上的地面接收机来接收天上卫星所发射的定位信号以测定该点的坐标,并通过内业数据处理,从而得到测站点在国家统一坐标系或地方独立坐标系下的坐标。卫星定位测量与传统测量技术相比较,前者具有以下几方面的优点:

1.测站间无须通视

卫星定位测量不要求测站点之间相互通视,只需测站点上空开阔即可。因此,在林区测量工作当中,既解决了传统测量仪器需要点与点之间通视的难题,又节省了大量的造标费用。

2.定位精度高

实践证明,GPS相对定位精度在50 km以内可以达到10-6,100~500 km可达10-7,1 000 km以上可达10-9。在300~1 500 m的精密工程定位当中,当观测时段长度大于1 h时,GPS接收机所确定的测站坐标平面位置误差小于1 mm,与ME-500电磁波测距仪测定的边长比较,其边长较差最大为0.5 mm,较差中误差为0.3 mm。以上所进行的精度比较说明GPS测量技术应用于工程测量工作完全是可行的。(www.daowen.com)

3.观测时间短

随着GPS定位系统的不断完善,软件的不断更新,目前20 km以内相对定位,仅需15~20 min;快速静态相对定位测量时,当每个流动站与基准站相距15 km以内时,流动站观测时间只需1~2 min;动态相对定位测量当中,流动站出发时观测1~2 min,然后可以随时定位,每站只需几秒钟。

4.可提供三维坐标

经典大地测量将平面和高程采用不同的方法分别进行施测,GPS可以同时测得点的三维坐标。目前,卫星定位水准可以达到四等水准测量的精度。

5.操作简便

测绘仪器的发展,有一个重要特点就是不断使观测者的操作量降低,劳动强度降低。随着卫星定位接收机不断改进,自动化程度越来越高,接收机的体积越来越小,质量越来越轻,极大地减轻了测量工作者的劳动强度,使野外工作变得较为轻松。

6.全天候作业

目前,卫星定位观测可以在一天的任何时间进行,不受阴天黑夜、刮风下雨等天气的影响。但雷雨天气不要作业,以免遭受雷击,造成安全事故。

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