GPS工程测量及数据处理研究文献综述

本科毕业论文

文献综述

题目：GPS在工程测量中的应用及数据处理

姓名：赵建平学号2009303200901 专业：地理信息系统

指导教师：苗洁职称讲师

中国·武汉

二○一三年一月

分类号密级

华中农业大学本科毕业论文

文献综述

GPS在工程测量中的应用及数据处理GPS in Engineering Measurement and Data Processing

学生姓名：赵建平

学生学号：2009303200901

学生专业：地理信息系统

指导教师：苗洁讲师

华中农业大学资源与环境学院

二○一三年一月

Ⅰ目录

1.GPS和工程测量等相关概念2

1．1GPS相关概念2

1.1.1 GPS概念2

1.1.2 GPS技术2

1.1.3 GPS卫星测量原理3

1.1.4 GPS 测量的技术特点3

1.2 工程测量介绍4

2. GPS 在现代工程测量中的具体应用分析5

2.1实时动态(RTK>定位技术简介5

2.2 静态GPS在工程测量中的应用6

2.3 动态GPS在工程测量中的应用7

3.工程测量及数据处理7

3.1工程控制网数据处理方法7

3.2 GPS基线处理与质量控制8

3.2.1 GPS基线边的解算8

3.2.2 各种检核计算9

3.2.3 平差计算和成果分析9

4.分析与总结10

5.参考文献11

6.致谢11

GPS工程测量及数据处理研究

Ⅱ摘要：GPS测量技术具有测量时间短、技术含量高、精确度高等优点，在工程测量实践中发挥着越来越重要的作用。本文主要通过介绍GPS的系统组成、工作原理、技术特点等基本情况，系统总结了GPS技术在工程测量中的应用情况，及其在工程测量后的数据处理方法。

Ⅲ关键词：全球定位系统； GPS测量技术；工程测量；应用。静态测量；动态测量；数据处理

1.GPS和工程测量等相关概念

1．1GPS相关概念

1.1.1 GPS概念

GPS是英文Navigation SatelliteTiming And Ranging／Global PositioningSystem 卫星测时测距导航／全球定位系统）的简称，而其中文简称为“球位系”。GPS是20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。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98％的24颗GPS卫星星座己布设完成。

1.1.2 GPS技术

GPS定位技术的高度自动化及其所达到的高精度和具有的潜力，也引起了广大测量工作者的极大兴趣。当时GPS定位基本上只有一个作业模式——静态相对定位，两台或若干台GPS接收机安置在待定点上，连续同步观测同一组卫星1-2h或更长一些时间，通过观测数据的后处理，给出各待定点间的基线向量，在采用广播星历的条件下，静态定位可取得5mm＋1×10－6D<双频）或10mm＋2×10－6D<单频）基线解精度。随着技术的发展，快速静态定位为短基线测量作业闯出了一条新路，大大提高了GPS测量的劳动生产率。一对GPS测量系统<双频）在10km以内的短边上，正常接收4-5颗卫星5min左右，即可获取5-10mm＋1×10－6D的基

线精度，与1-2h 甚至更长时间静态定位的结果不相上下。各个GPS测量厂商看好这个大趋势，纷纷推出各自的GPS 测量新产品。有的把这种新型产品称之为GPS 全站仪，有的称之为RTK<实时动态测量），有的称之为RTKGPS。总之，GPS测量理论与设备的不断发展，使得GPS测量技术日趋成熟，GPS测量功能更加完善，GPS测量应用面更广，并且GPS测量设备价格变得低廉，操作更加简便，使GPS测量更加实用化和自动化。20 世纪80年代以来，随着GPS定位技术的出现和不断发展完善，使测绘定位技术发生了革命性的变革，为工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度的GPS技术所代替；定位方法已从静态扩展到动态；定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。

1.1.3 GPS卫星测量原理

GPS卫星定位测量是通过用户接收机接收GPS卫星发射的信号来测定所在位置的坐标的，粗略的来讲，GPS卫星信号包括测距码信号

GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统。就是在需要定位的位置p点架设GPS接收机，在某一时刻同时接收了3颗

Sbp2＝［

Scp2＝［

式<1）中

1.1.4 GPS 测量的技术特点

相对于常规的测量方法，GPS测量拥有诸多优势特点。

<1）测站之间无需通视：这一特点使得选点更加灵活方便，但测站上空必须开阔，以使接收GPS卫星信号不受干扰。

<2）定位精度高：一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1×D，而红外仪标称精度为5mm+5×D，GPS测量精度与红外仪相当，但随着距离的增长，GPS 测量优越性愈加突出。

<3）观测时间短：采用GPS布设控制网时每个测站上的观测时间一般在30～40min左右，采用快速静态定位方法，观测时间更短。