浅析GPS技术在数字化测图中控制测量的应用

■陆清普

（广东省中山市水利水电勘测设计咨询有限公司 广东中山 528400）

浅析GPS技术在数字化测图中控制测量的应用

■陆清普

（广东省中山市水利水电勘测设计咨询有限公司 广东中山 528400）

针对全球定位系统而言，于本世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。目前在工程建设的勘测阶段、工程施工阶段、运营管理阶段，相比较传统大地测量技术手段的应用，取得了质的飞跃。

GPS技术数字化测图控制测量

0 引言

在最近的几年GPS精密定位技术已经在我国工程建设得到了广泛的应用，在进行工程项目建设过程中，许多项目建设工程采用GPS技术的潜力深广。

1 关于GPS1卫星定位技术的优点

（1）GPS点之间不要求相互通视，使GPS技术在数字化测图方面的应用更加的灵活，大大提高工作效率。（2）定位精度比较高，精度能够达毫米级别，满足一般项目建设精度要求。（3）观测的速度快，特别是动态GPS技术在项目建设工作中，测量图根点，地形特征点等方面的应用，10-15秒钟就可以完成定位观测。

总之，外业观测应符合GPS规范要求。

表1 GPS观测基本技术规定表

2 GPS系统组成以及相关的工作原理

2.1 GPS系统组成与技术

针对GPS(RTK)系统而言，它在一定程度上是由基准站部分、若干个流动站部分及无线电通讯系统部分等组成。

（1）GPS系统包括三大部分：一部分是空间部分即GPS卫星星座；另一部分是地面控制部分即地面监控系统；最后一部分是用户部分即GPS接收机。GPS接收机选用应按下表执行：

表2

（2）针对GPS系统空间部分而言，在一定程度上是由二十一颗工作卫星及三颗备用卫星组成的，它们均匀分布在六个近似圆形轨道上。（3）GPS工作卫星地面监控系统不仅有主控站，同时还在一定程度上包括三个注入站以及五个监测站。（4）GPS卫星位置主要采用就是2000大地坐标系。（5）在GPS系统中，卫星钟以及接收机钟都采用的是稳定并且连续的GPS时间系统。（6）GPS卫星星历分为预报星历和后处理星历。（7）GPS接收机依据其用途可分为：导航型接收机、测量型接收机和授时型接收机。（8）GPS在定位工作的过程中，由于某些原因就会导致卫星跟踪出现暂时中断的现象，使计数器无法累积计数，把这种现象称为这种现象称为整周跳变，而利用其它同步观测记录的数据加以修整，采用后方交会的技术，也可达到精确定位的目的。（9）结合不同的用途，GPS网的图形布置通常有：点连式、边连式、网连式和边点混合连接这四种较为基本的方式。（10）卫星在进行定位的过程中，应用采用后方交会的技术，配合专业软件与商业软件加以数据后处理技术，精确定位。目前GPS技术采集的为2000大地坐标数据。

2.2 关于GPS的工作原理

基准站将收到的所有卫星信息以及基准站的一些信息通过无线电通信系统传递到流动站，流动站在接受卫星数据的同时也能够接受基准站所传递的卫星数据。流动站完成初始滞后，将接受到的基准站信息传递到控制器内并且将其基准站的载波观察信号进行差分处理，便能够得到实时求得位置点的坐标。

3 GPS系统在数字化测图中控制测量的应用

（1）GPS网图形的设计。①GPS网应该要根据测区实际需要以及交通的情况，作业时结合卫星情况，预期所达到的精度，成果的可靠性以及工作效率，更加优化设计的原则进行。②GPS网通常应该要通过独立观测边构成闭合的图像，比如一个或者是若干个独立的观测环，或者是符合路线的形式，以此来增加检核的条件，同时也能够提高网的可靠性。③GPS网的点和点之间不要求通视，但是应该要考虑常规的测量方面加密时候的应用，每一个点应该要有一个以上的通视的方向。各级GPS网最简异步观测环或附合路线的边数应不大于表3的规定。

表3

（2）关于GPS网的密度设计。在对GPS方案进行设计的过程中，通常要根据测量的任务书提出的GPS网的密度以及经济的指标，同时还要结合规范规定的内容并且制定现场勘查的具体方案以及每个点之间的连接方法，每个点设站观测的次数以及时间长短等布网观测的方案。每个不同的任务要求以及服务对象，对GPS点的分布要求也并不相同。对于一般城市以及工程测量布设点的密度必须要满足测图加密以及工程测量的需要。

表4 GPS网级别划分和测量精度表

（3）B、C、D和E级的精度应不低于表5的要求。

表5

4 总结

针对目前而言，GPS精密定位技术在一定程度上已经广泛的渗透到经济建设以及科学技术等多方面的领域，特别是在相关学科领域中，例如：资源勘察、工程测量学等方面得到了广泛的应用，进一步的显示卫星定位技术的高精度以及高效益。

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P2[文献码]B

1000-405X（2015）-11-142-1