探究基于卫星定位技术的几种测量方式在实际应用中的比较论文_王海生

探究基于卫星定位技术的几种测量方式在实际应用中的比较论文_王海生

成都工贸职业技术学院 成都 611730

摘要:在测绘工作中,GPS技术如今已经得到了较广的应用,而且作为一种全球性的定位参考具有十分重要的地位。GPS技术在操作上较为简便,而且定位精准、费用投入较为节约,在建立测量平面控制点网中与传统的方法相比较有很大的优势。目前在测量的实际应用中,基于卫星定位技术的静态测量和动态测量是较为常用的方法,本文主要对此进行了分析。

关键词:卫星定位技术;测量方式;应用

在地理测绘工作中,卫星定位技术的使用已经是非常普遍,其中GPS静态测量方法主要在平面控制测量中应用,而比例尺数字测图以及工程测量中通常会使用GPS动态测量方法。GPS技术的使用,使测绘工作的效率和精准度都得到较好的提升,促进了测绘技术的现代化发展。

1.GPS静态测量方法

在平面控制测量中,通常会利用GPS技术确定平面点坐标,静态测量定位主要是通过在同一时间段利用两台或以上的GPS接受机进行观测,得出观测地的坐标,再利用各点之间建立异步基线或同步基线。基线构成的网络使观测点被固定下来,这样各个点之间的相对位置就是固定的,基线形成网络后进一步建立控制网,利用控制网已知的测量点转换坐标,这样能够将GPS观测坐标转化为用户使用的网格坐标。具体主要从以下几点进行。

1.1选取基线向量

选取基线向量,建立基于GPS技术的向量网络,然后计算GPS网平差。在选取的过程中需要遵守一定的原则,首先基线的选取必须是相对独立,基线在选取后要能够形成闭合的图形,基线向量要确保质量达标,同时构成的异步环边数要尽可能的少,尽量选择短边长的基线向量。

1.2三维无约束平差

计算无约束平差,在得到计算的结果后,将GPS网中基线较差的去除掉,对基线向量的各个观测数值的权重进行相应的调整,使其相互之间能够进行匹配。

1.3联合平差和约束平差

对计算平差的基准以及坐标系统进行确定,并且将开始计算的数据指定好,检查约束条件的质量是否合格,然后再计算平差,包括联合平差、约束平差。

在测量实际的工作过程中,利用GPS静态测量来计算平面点的坐标时也可能会发生异常情况,测量中相互通视的点,通过全站仪进行检测时,有可能会产生平面坐标超限的情况。比如说在铁路带状图测绘中,利用全站仪进行测图,以基线测量的原则计算平面坐标,通过定向点和已知的测量点反推坐标方位角,计算出坐标的增加量,然后结合已知点的坐标,计算出定向点的坐标[1]。利用GPS静态测量得到的平面坐标点,相互之间存在固定的基线,因此在边长方面误差不会太大,不过坐标方位角的测量在两者计算中可能会存在偏差,因此坐标超限问题就会存在。基于卫星定位技术的测量,由于在计算约束平差时加入已知点和基线网络图形等,所以两者之间会出现偏差,利用全站仪在工程测量中进行放样,GPS技术计算出常用已知点的坐标数据,误差可以控制的较小,利用在基线边长设置附合导线的方式能够将两者之间存在的偏差消除掉。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆铁路带状图测量中,GPS技术测算的平面坐标需要用到全站检测仪对坐标进行检验,如果埋石点是通视的就能够进行检验,而遇到不通视的点就无法进行检验,利用GPS动态测量方法就能够完成这一点。

2.GPS动态测量方法

2.1单基站差分GPS

在使用GPS技术进行测量时,由于受到卫星星历的影响、卫星钟的影响以及大气延迟的影响,GPS技术测量会存在一定的误差,这些影响因素在空间上总体具有相关联性,在同一时间段利用两个及以上的GPS接受机进行观测定位时,对这些测量站基本上具有同样的影响,通过接受机在已知点上观测的结果以及已知点坐标之间进行对比,能够得出需调整的坐标数值,基站利用无线通信将坐标误差调整数值传递给用户,用户将改正的数值与原数值进行相加,对点的定位就更加精准,这也是差分GPS的工作原理。利用一个基准站给出的坐标改正值进行修正的属于单基站差分GPS。基准站需要设置在已知的坐标点上,而且周围障碍物的高度角不能大于10度,地质条件要较好,视野开阔,这样才能够使观测更加顺利[2]。RTK技术与差分GPS技术的结合,属于实时动态差分技术。在基准站设置好以后,将检测站点的两个坐标数值输入,利用测区内的控制点对其进行修正,从而达到要求。利用电台的频率传输,将基准站的坐标改动信息进行传递,接受者为流动站,然后给出用户需要的网格坐标。在比例尺数字测图以及工程测量中,RTK技术的应用较好。而且测绘的精准度也更高,不过缺点是电台信号所涵盖的区域受限。

2.2局部区域差分GPS

局部区域差分GPS也就是永久性的差分GPS系统,这是为了满足地区定位测量的多功能而建立的[3]。代表性技术是连续运行参考站CORS,主要是指连续运行的一个或多个固定GPS参考站,通过网络技术以及数据通信技术,对具有不同需求的用户提供实时的、经检验的各类观测值及坐标改正数值。以某市的CORS站为例,这一技术已经在整个市区得到全方位覆盖,在测绘工作中,对新增地物进行补测时,连续运行参考站发出的坐标改动数值传到GPS接受机中,而且通过无线电通信以及接受机与手机之间的连接,能够连续的接收CORS站的改正数值,并且与已知控制点的坐标进行比较,不管是高程的精确度还是平面的精确度,都能够满足地形图的要求。CORS基站可以替换RTK测量基站,测量的信号范围与其相比大大增加,而且CORS基站全年全天候的连续运行,能够使大地的常规测量控制网得到替代,给社会带来较大的经济效益。这种测量技术在测绘工程中的应用,推动了行业的信息化发展,而且这种测量体系也将成为未来测绘的发展形式,为数字城市地理空间架构的建立提供了较好的技术支持。

结束语

总而言之,基于卫星定位技术的测量方法在测绘工作中的应用已经非常普遍,对GPS静态测量方法与动态测量方法在实际测量中应用进行比较,有助于不断的完善卫星定位技术测量的精准度,对测绘工作的进步也有一定的推动作用。

参考文献

[1]王志明.基于卫星定位技术的几种测量方式在实际应用中的分析与比较[J].西部资源,2011(03):60-61.

[2]林汉云.解析GPS卫星定位技术及其在工程测量中的应用[J].建材与装饰,2013(05):203-204.

[3]曾勇,解祥成,许波,etal.基于网络CORS技术在长江水道地形测量中的精度分析[J].测绘与空间地理信息,2014(08):136-139.

论文作者:王海生

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/11

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