實時GPS測量在公路工程中的應(yīng)用

1、實時GPS測量在公路工程中的應(yīng)用目前，實時GPS動態(tài)測量的研究已獲得成功，即RTK定位技術(shù)，該技術(shù)保存了GPS測量的商精度，又具有實晨性，故獎具有RTK性能的GPS形象地稱為GPS全站儀。一、實時GPS測量原理實時GPS測量以載波相位觀測值為根底，不同于早先的實時差分GPSRTD，RTD是建立在/A碼偽距觀測值的根底之上的一種實時定位技術(shù)，其精度只能到達米級。靜態(tài)測量是用兩臺或兩臺以上GPS接收機同步觀測，對觀測值進展處理，可等到兩測站間精細的GS-84基線向量，再經(jīng)過平差、坐標傳遞、坐標轉(zhuǎn)換等工作，最終等到測點的坐標。顯然靜態(tài)測量不具備實時性。RTK定位技術(shù)那么是實時動態(tài)測量，需要在兩臺GP

2、S接收機之間增加一套無線數(shù)字通訊系統(tǒng)亦稱數(shù)據(jù)鏈，將兩相對獨立的GPS信號接收系統(tǒng)聯(lián)成有機的整體?；鶞收就ㄟ^電臺將觀測信息和觀測數(shù)據(jù)傳輸給流動站，流動站將基準站傳來的載波觀測信號與流動站本身的載波信號進展差分處理，解出兩站間的基線值，同時輸入相應(yīng)的坐標轉(zhuǎn)換和投影參數(shù)，實時得到測點坐標。因此，實時GPS測量的關(guān)鍵除數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)外，還需具有很強的數(shù)據(jù)處理才能。實時GPS系統(tǒng)由以下3局部組成：1、GPS信號接收系統(tǒng)。從理論上講，雙頻接收機與單頻接收機均可用于實時GPS測量。但是單頻機進展整周未知數(shù)的初始化的需要很長的時間，此乃實時動態(tài)測量所不允許的；加之單頻機在實際作業(yè)時容易失鎖，失鎖后的重新初始化要

3、占去許多時間。因此，實際作業(yè)中一般應(yīng)采用雙頻機。2、數(shù)據(jù)實時傳輸系統(tǒng)。為把基準站的信息及觀測數(shù)據(jù)一并時傳輸?shù)搅鲃诱?，并與流動站的觀測數(shù)據(jù)進展實時處理，必須配置高質(zhì)量的無線通訊設(shè)備無線信號調(diào)制解調(diào)器。由于數(shù)據(jù)信息量大，必須采用較高的傳輸速度，波特率通常要在9600以上。此項要求目前不難到達。利用數(shù)據(jù)實時傳輸系統(tǒng)，流動站可以隨時凋閱基準站的工作狀態(tài)和高設(shè)站信息。這對于保證成果質(zhì)量和排除觀測中出現(xiàn)的問題非常有利。3、數(shù)據(jù)實時處理系統(tǒng)?；鶞收緦⒆陨硇畔⑴c觀測數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)搅鲃诱?，流動站將從基準站接收到的信息與自身采集到的觀測數(shù)據(jù)組成差分觀測值。在整周未知數(shù)解算出以后，即可進展每歷無的實時處理。

4、只要保證鎖定四顆以上的衛(wèi)星，并具有足夠的幾何圖形強度，就能隨時給出厘米級的點位精度。因此必須具備功能很強的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。目前該系統(tǒng)已開展成為多功能的完好系統(tǒng)。所以能成功地用于實際作業(yè)中。二、實時GPS測量的特點1、實時GPS測量保存了所有經(jīng)典GPS功能。如靜態(tài)測量，快速靜態(tài)測量等，觀測數(shù)據(jù)亦可采用后處理的方式。靜態(tài)測量數(shù)據(jù)后處理的方式，是高精度控制測量中的理想方法。由于后處理定位的實時定位可以同時進展，所以能做到彼此互補，發(fā)揮各自特長。2、經(jīng)典的GPS測量因不具備實時性，而不能有用來放樣，放樣工作還得裝備傳統(tǒng)的測量儀器，實時GPS測量彌補了這一缺陷。放樣精度可到達厘米級。3、實現(xiàn)實時GPS測量

5、的關(guān)鍵技術(shù)之一是快速解算載波的整周未知數(shù)。用經(jīng)典的靜態(tài)相對定位法，解得整周示未知數(shù)并到達足夠精度，往往需要1個小時甚至更長的時間。在實時GPS測量中，盡管初始化時間和長短受到跟蹤觀測的衛(wèi)星數(shù)，幾何圖形強度、多途徑效應(yīng)、電離層干擾等諸多因素影響，但已可在數(shù)分鐘之內(nèi)完成。如借助快速動態(tài)定位，約需3分鐘；如采用動態(tài)環(huán)境下的初始化，約需1分鐘；如在點上進展初始化，僅有幾秒鐘足夠。這樣，測量中即使遇到障礙物如穿過橋下或通過隱蔽地帶造成失鎖，也可在重新捕獲到衛(wèi)星后數(shù)分鐘內(nèi)完成整周未知數(shù)初始化，繼續(xù)進展測量。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.4、由于實時GPS測量成果是在野外觀測時實時提供，因此能在現(xiàn)場及時進展檢核，防

6、止外業(yè)工作返工，例如，整周求知數(shù)初始化情況和測點點位精度等信息均可在作業(yè)現(xiàn)場進展核對。5、可以接收到GPS信號的任何地點，全天24小時均可進展實時GPS測量的放樣。6、完成基準站的設(shè)置后，整個系統(tǒng)只需一人持流動站接收機操作。也可設(shè)置幾個流動站，利用同一基準站觀測信息各自獨立開展工作。三、實時GPS測量在公路建立中的應(yīng)用GPS測量具有高精度、高效率的優(yōu)點，在控制測量領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著GPS接收機性能和數(shù)據(jù)處理技術(shù)逐漸完善，GPS應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓寬。實時GPS測量在公路工程中可發(fā)完成多種工作。1、繪制大比例地形圖高等級公路選線多是在大比例尺通常是1：2000或1：1000帶狀地形圖上進展，

7、用傳統(tǒng)方法測圖，先要建立控制網(wǎng)，然后進展碎部測量，繪制成大比例尺地形圖。其工作量大速度慢，花費時間長。用實時GPS動態(tài)測量，構(gòu)成碎部點的數(shù)據(jù)。在室內(nèi)即可由繪圖軟件成圖，由于只需要采集碎部點的坐標和輸入其屬性信息，而且采集速度快，大大降低了測圖的難度，既省時又省力。2、工程控制測量用GPS建立控制網(wǎng)，最精細的方法應(yīng)屬靜態(tài)測量。對于大型建筑物，如特大橋、隧道、互通式立交等進展控制。宜用靜態(tài)測量。而一般工程的控制測量，那么可采用實時GPS動態(tài)測量。這種方法在測量過程中能實時獲得定位精度。當?shù)竭_要求的點位精度，即可停頓觀測，大大進步了作業(yè)效率。由于點與點之間一要求必須通視，便得測量更簡便易行。3、公路

8、中線測設(shè)設(shè)計人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后，需將公路在地面標定出來。采用實時GPS測量，只需將中線柱點的坐標輸入GPS接收機中，系統(tǒng)就會定出放樣的點位。由于每個點位的測量都是獨立的完成的，不會產(chǎn)生累積誤差，各點放樣精度趨于一致。4、公路縱、橫斷面測量公路中線確定后，利用中線樁點坐標，通過繪圖軟件，即可給出道路縱斷面和各樁點的橫斷面。由于所用數(shù)據(jù)都是測繪地形圖時采集來的，因此不需要再到現(xiàn)場進展縱、橫斷面測量。從而大大減少了外業(yè)工作。假如需要進展現(xiàn)場斷面測量時，也可采用實時GPS測量。與傳統(tǒng)方法相比，在精度、經(jīng)濟、實用各方面都有明顯的優(yōu)勢。5、施工測量實時GPS系統(tǒng)既有良好的硬件，也有極豐富的軟件可選擇。施工中對點、線、面以及坡度等放樣均很方便、快捷。精度可到達厘米級。6、變形觀測變形監(jiān)測網(wǎng)