几种现代GPS测量方法和技术

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gps工程测量方案

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gps工程测量方案一、背景随着科技的发展和城市建设的快速发展,对于工程测量的精度和效率要求也越来越高。

传统的测量方法已经不能满足现代工程测量的需要,尤其是在大规模城市建设、公路建设、水利工程等领域。

而全球定位系统(GPS)技术的出现为工程测量带来了革命性的变革,大大提高了测量的精度和效率,成为现代工程测量的主要手段之一。

二、GPS工程测量原理GPS是利用一组遍布地球表面的卫星发射的信号,通过接收这些信号来测量物体在地球表面的位置和速度的技术。

系统由空间分布的24颗卫星和地面的接收设备组成,全球都能测量到GPS信号。

GPS测量原理是通过测量接收设备接收卫星信号的时间差来决定接收设备与卫星的距离,再通过三角定位原理来确定设备的位置。

通过测量多个卫星的信号来得到更加精确的位置。

三、GPS工程测量的优势1. 高精度:GPS测量的精度一般可以达到几毫米甚至更高,远远高于传统测量方法。

2. 高效率:GPS测量可以同时接收多颗卫星的信号,大大提高了测量的效率。

3. 长距离测量:GPS可以实现长距离的测量,适用于大规模的工程测量。

4. 实时性:GPS测量可以实时获取测量结果,方便进行工程监测和控制。

5. 易于操作:GPS测量设备简单易用,只需要合适的接收设备和软件,不需要复杂的测量设备。

四、GPS工程测量的适用范围1. 建筑测量:可以用于建筑物平面和立体的测量,特别适用于大型建筑的测量和监测。

2. 公路工程:可以用于公路规划、设计、监测和施工等各个阶段的测量。

3. 水利工程:可以用于水库、河道、堤防、渠道等水利工程的测量和监测。

4. 矿山工程:可以用于矿井平面和立体的测量,控制采矿造成的地表变形。

5. 地质勘探:可以用于地质灾害的监测和预警,地质灾害的风险评估。

五、GPS工程测量的实施方案1. 工程准备:在进行GPS测量前,首先需要对测量任务进行详细的规划和准备,包括确定测量范围、测量要求、测量密度等。

同时要确定测量设备和软件,以及进行设备的校准和准备。

GPS测量技术

GPS测量技术

GPS测量技术GPS测量技术是一种现代化的测量技术,它是利用全球卫星定位系统(GPS)的卫星信号,通过计算卫星信号到达地面接收机的时间差以及之前已知的卫星位置,进而推算出地面接收机位置的一种测量技术。

GPS测量技术的优点是测量速度快、精度高、覆盖范围广等特点,广泛应用于测绘与地理信息、地形测量、陆地监测等领域。

一、GPS测量技术的基本原理GPS系统利用卫星发射出的信号,地面接收机接收到信号后,通过计算信号到达地面接收机的时间差以及之前已知的卫星位置,推算出地面接收机的位置。

GPS测量技术的基本原理就是通过计算GPS卫星信号的时间差,从而推算出地面接收机的空间位置,而GPS卫星信号的时间差是通过测量卫星信号的传播延迟实现的。

二、GPS测量技术的基本组成部分GPS测量系统主要由卫星、地面接收机、数据处理软件等组成,其中地面接收机也包括天线、接收机等组成部分。

卫星部分:GPS卫星是GPS系统的核心部分,GPS系统由一系列卫星组成。

目前主要有美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲伽利略、中国北斗、日本QZSS等卫星系统。

卫星发射出的信号中包含了时间、位置和卫星状态等信息。

GPS信号的传播速度是光速,速度恒定,具有高精度的特点。

地面接收机部分:地面接收机是接收卫星信号的设备,主要由天线、接收机等组成。

天线主要用于接收卫星信号,接收机则主要用于信号的解码和数据的处理。

接收机的主要功能是解码卫星信号中包含的时间信息和卫星状态信息,以及计算信号的传播时间差和地面接收机的空间位置等。

数据处理软件部分:数据处理软件是对接收到的GPS信号进行处理,主要将接收机从卫星处接收到的时间、位置、偏差等数据进行整合和分析,形成测量数据记录,以及精度分析。

三、GPS测量技术的基本测量方法GPS测量技术的基本测量方法主要包括单点测量、相对测量、静态测量、动态测量等。

1.单点测量单点测量是指利用GPS测量系统实现对某一点的测量,一般用于实现大地测量基准点的测量。

GPS差分测量与精度提升的技巧与方法

GPS差分测量与精度提升的技巧与方法

GPS差分测量与精度提升的技巧与方法导语:在现代社会中,GPS(全球定位系统)已经成为人们日常生活中不可或缺的工具之一。

然而,GPS定位的准确度始终是一个备受关注的话题。

本文将介绍GPS差分测量的原理、精度提升的技巧与方法,并探讨其在不同领域的应用。

一、GPS差分测量的原理GPS差分测量是通过同时接收卫星信号的基准站和移动站之间的差分计算,来消除大气延迟、钟差、电离层误差等因素对定位精度的影响。

差分测量的基本原理是基准站和移动站所接收到的相同卫星信号之间的误差可以近似为常数,从而可以通过计算差分值来消除这些误差。

二、提升GPS精度的技巧与方法1. 使用更多的卫星定位精度与可见GPS卫星数量成正比。

因此,在测量中尽可能使用更多的卫星能够提高测量的准确度。

此外,选择高高度角的卫星也可以提高定位的精度。

2. 改善接收环境GPS接收器在复杂的环境中容易受到遮挡和干扰,如高楼大厦、树木、山脉等。

为了提高定位精度,应尽量选择开阔的地方进行测量,避免以上因素对信号的干扰。

3. 准确校正时钟差时钟差是影响GPS定位精度的重要因素之一。

通过准确校正接收器的时钟差,可以消除由于时钟误差引起的定位偏移。

一般来说,使用高质量的GPS接收器和精密的时钟校准设备可以提高定位的准确性。

4. 运用差分增强技术除了普通的差分测量,还可以运用差分增强技术来提升GPS测量的精度。

差分增强技术包括RTK(实时动态差分)和PPK(后处理差分)技术,能够在实时性和准确性方面提供更高的性能。

三、差分测量在不同领域的应用1. 土地测量在土地测量中,差分测量可以提供更精确的坐标和高程数据,有助于绘制详细的地形图和土地界址证明。

这对于土地规划、土地管理和土地交易具有重要意义。

2. 船舶导航差分测量在船舶导航中也具有广泛的应用。

通过使用差分定位系统,船舶可以精确定位,并能够避免与其他船只或障碍物的碰撞。

这对于海上运输和船舶安全至关重要。

3. 农业管理农业管理是另一个差分测量的应用领域。

利用卫星定位系统进行精确测量的方法

利用卫星定位系统进行精确测量的方法

利用卫星定位系统进行精确测量的方法卫星定位系统,即全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS),是一种利用卫星进行测量和定位的技术。

它在现代社会中发挥着重要作用,不仅在军事、航空航海等领域有广泛应用,也渗透到了日常生活中的各个方面。

本文将从原理、测量方法和应用等方面来探讨利用卫星定位系统进行精确测量的方法。

首先,我们来了解一下GPS的工作原理。

GPS系统由一组运行在轨道上的卫星、地面站和接收设备组成。

卫星通过发射精确的信号,接收器能够接收到至少四颗卫星发出的信号。

接收设备将这些信号与卫星的位置数据进行比对,通过测量信号的传播时间差来计算出接收器与卫星之间的距离。

通过同时与多颗卫星通信,接收设备能够确定自身的位置坐标。

在进行精确测量时,首先需要选择可靠的接收设备。

市面上有各种不同类型的GPS接收设备,包括手持式设备、车载设备和专业测量设备等。

要根据实际需求选择适合的设备,确保能够获得精确可靠的数据。

其次,为了确保精确测量结果,还需要进行一些后处理操作。

这些操作主要包括数据的差分处理和误差校正。

差分处理是利用参考站或基准站的数据与用户站的数据进行比对,通过差分计算来消除信号在大气等介质中传播时引起的延迟。

误差校正是通过对接收设备的误差进行补偿,包括钟差、轨道误差、大气延迟等。

通过这些后处理操作,可以提高测量的精度和可靠性。

利用卫星定位系统进行精确测量的方法有很多,下面我们来介绍一些常见的应用领域。

首先是土地测量。

在土地测量领域,GPS可以提供高精度的三维位置数据,可以用来进行地形测量、边界测量、地质灾害监测等。

与传统的测量方法相比,GPS 具有速度快、操作简单、成本低等优势,可以大大提高工作效率。

其次是交通运输领域。

GPS在交通运输领域的应用非常广泛,包括车辆导航、交通流量监测、智能交通系统等。

通过GPS定位,可以实时监控车辆的位置和行驶轨迹,提供导航和路径规划等服务,可以减少交通拥堵,提高交通运输效率。

使用GPS定位系统进行测量的方法与技巧

使用GPS定位系统进行测量的方法与技巧

使用GPS定位系统进行测量的方法与技巧简介GPS(全球定位系统)是一种利用卫星进行地理位置定位和导航的技术。

随着科技的发展,GPS定位系统已经广泛应用于测量领域。

本文将探讨如何使用GPS 定位系统进行测量,并介绍一些技巧和注意事项。

一、GPS定位系统的基本原理GPS定位系统是通过接收多颗卫星发出的信号,通过测量信号的传播时间和距离,来计算出接收器的三维坐标。

系统由卫星定位组成,其中有大约24颗运行在地球轨道上的GPS卫星。

这些卫星将信号发送到地球上的接收器,接收器通过计算信号传播的时间差来测量距离,并利用卫星的位置信息来计算出接收器的坐标。

二、GPS定位系统的测量方法1. 即时位置测量即时位置测量是指在特定时间点进行位置测量的方法。

这种方法适用于需要获取特定位置的测量任务。

使用GPS定位系统进行即时位置测量时,应选择开放场地或者空旷区域,确保接收器可以接收到来自卫星的信号。

在选择位置时,应避免高楼、树木等遮挡物。

2. 运动轨迹测量运动轨迹测量是指记录并分析物体移动轨迹的方法。

该方法常用于研究车辆、人员或动物的移动路径。

使用GPS定位系统进行运动轨迹测量时,需要选择合适的采样频率和时间间隔来记录位置信息。

同时,需注意卫星信号的可靠性,避免信号中断导致数据不准确。

三、GPS定位系统的测量技巧1. 提高接收器接收信号的灵敏度GPS接收器的灵敏度决定了它能否接收到弱信号,因此可以通过提高接收器的灵敏度来提高信号的质量和准确性。

在选择接收器时,应注意选择灵敏度较高的产品。

2. 使用增强定位技术增强定位技术可以提高GPS的定位精度和可靠性。

一种常用的增强定位技术是差分GPS(DGPS),它通过接收到的基准站数据进行差分计算,减少定位误差。

此外,还有伪距单点定位、载波相位差分定位等增强技术可供选择。

3. 了解误差来源GPS定位系统存在多种误差来源,如天线高度误差、大气延时误差、卫星位置误差等。

在进行测量前,了解和掌握这些误差来源,并进行合理的校正,可以提高测量结果的准确性。

潞安矿区现代GPS测量方法和技术

潞安矿区现代GPS测量方法和技术
总 第 17期 3
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潞 安 矿 区现 代 G S测 量 方 法 和 技 术 P
张金 光
( 安环能股份公司 地质办, 潞 山西 长 治 06 0 ) 4 24

要: 随着科技 的发展 , P G S测 量技术 和方法也 在不断 的改进 和更新 。针对 潞安矿 区 目前使 用 的几 种
G S 量 技 术 方 法 进 行 逐 一 介 绍 , 理 论 分 析 的基 础上 对 各 种 G S技 术 的 优缺 点进 行 比较 , P测 在 P 并对 G S的最 P 新领域 C R O S系 统 在潞 安 矿 区 的应 用 作 了展 望 。
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坐标定位有几种方法

坐标定位有几种方法

坐标定位有几种方法在现代定位技术中,坐标定位是一个重要的概念,用于确定物体或者地点在地球或者其他空间中的位置。

目前,坐标定位有多种方法,每种方法都有其独特的原理和适用场景。

1. GPS定位全球定位系统(GPS)是一种基于卫星的定位技术,通过接收来自卫星的信号来确定接收设备的位置。

GPS是一种广泛应用于导航、地图和位置服务的定位方法,能够提供高精度的位置信息。

2. 基站定位基站定位是一种使用无线网络基站信号来确定设备位置的方法。

通过对设备与不同基站之间信号的延迟和强度进行分析,可以计算出设备的位置信息。

基站定位常用于移动通信领域,如手机定位服务。

3. 惯性导航定位惯性导航是一种通过测量设备运动方向和加速度来确定位置的方法。

它不依赖于外部信号源,而是利用内置的传感器来跟踪设备的运动。

惯性导航通常用于需要高精度、高速度定位的场景,如航天器和导弹。

4. 视觉定位视觉定位是一种通过分析图像或视频来确定物体位置的方法。

通过在图像中识别特定的特征或标记,可以计算出物体在相机坐标系中的位置,进而确定其在世界坐标系中的位置。

视觉定位常用于无人车、机器人和增强现实等领域。

5. 超声波定位超声波定位是一种利用超声波信号来确定位置的方法。

通过测量超声波信号发送和接收的时间差,并结合传感器布置位置信息,可以计算出设备的准确位置。

超声波定位常用于室内定位和避障等场景。

总的来说,坐标定位有多种方法,每种方法都有其独特的优势和适用范围。

不同的定位需求可以选择合适的方法来实现准确的位置确定。

随着技术的不断发展,坐标定位方法也在不断演进,为我们的生活和工作带来更多便利和可能性。

gps仪器坐标测量步骤和方法

gps仪器坐标测量步骤和方法

GPS仪器坐标测量步骤和方法1. 介绍全球卫星定位系统(GPS)是一种用于测量地球表面任意点位置的技术。

GPS 仪器是一种用于接收和解码来自全球卫星导航系统的信号的设备,通过利用这些信号来计算接收器所在位置的坐标。

本文将介绍GPS仪器坐标测量的步骤和方法。

2. 设备准备在进行GPS仪器坐标测量之前,需要准备以下设备: - GPS接收器:可以是手持式GPS设备或者车载GPS设备,选择适用于具体测量任务的设备。

- 充电电池或电源:确保GPS设备有足够的电源供应,以免在测量过程中断电。

- 天线:天线用于接收卫星信号,通常附带在GPS设备上。

确保天线没有被阻挡或遮挡,以获得良好的信号接收。

3. 接收器设置在进行GPS仪器坐标测量之前,需要对接收器进行设置: 1. 打开GPS设备,进入设置菜单。

2. 设置定位模式:通常有单点定位和差分定位两种模式。

单点定位适用于简单的测量任务,差分定位适用于更高精度的测量任务。

3. 设置数据记录间隔:根据实际需要选择数据记录间隔,一般可以选择几秒或几分钟。

4. 设置坐标系统:根据需要选择目标坐标系统,例如经纬度、UTM坐标系统等。

4. 数据采集进行GPS仪器坐标测量的关键步骤是数据采集。

以下是一般的数据采集流程:1. 寻找合适的测量点:选择要测量的目标点,确保目标点没有被东西遮挡,并且处于开放的位置,以便接收到卫星信号。

2. 保持设备稳定:在数据采集过程中,确保GPS设备保持稳定不动,可以使用三脚架等固定设备。

3. 启动数据记录:在GPS设备上启动数据记录功能,开始采集接收到的卫星信号以及定位数据。

4. 采集足够的数据:为了提高精度,建议采集足够长的时间,以确保接收到足够多的卫星信号,并进行数据平均处理。

5. 结束数据记录:在完成数据采集后,结束数据记录功能。

5. 数据处理在数据采集完成后,需要对采集到的数据进行处理,以计算出目标点的坐标。

以下是一般的数据处理步骤: 1. 数据传输:将GPS设备中的数据传输到计算机或其他设备上,以进行后续数据处理。

GPS测量流程 gps的测量方法

GPS测量流程 gps的测量方法

GPS测量流程 gps的测量方法引言全球定位系统(GPS)是一种使用卫星信号来测量地球上位置的技术。

在现代社会中,GPS已经成为导航、定位和地理测量的重要工具之一。

本文将介绍GPS测量的基本原理和流程,以及常用的GPS测量方法。

GPS测量原理GPS测量的基本原理是通过接收来自卫星的信号,并利用卫星与接收器之间的时间差来计算位置。

GPS系统由全球定位系统卫星组成,这些卫星通过广播精确的时间信号和位置信息。

接收器接收到来自多颗卫星的信号,并进行计算,最终确定接收器的位置。

GPS测量流程GPS测量的流程可以分为以下几个步骤: 1. 卫星搜索:GPS接收器首先会搜索附近的卫星信号。

接收的卫星数量越多,测量的准确性越高。

2. 信号接收:接收器会接收来自多颗卫星的信号,并记录下每个卫星的时间和位置信息。

3. 信号处理:接收器会对接收到的信号进行处理,通过计算时间差来确定接收器与卫星的距离。

4. 位置计算:根据接收器与多颗卫星的距离,利用三边测量法或者多边测量法计算接收器的位置。

5. 误差校正:由于GPS系统存在一些误差,比如大气延迟和钟差等,接收器需要进行误差校正,以提高测量的准确性。

6. 数据输出:最后,接收器将计算得到的位置信息输出给用户。

GPS测量方法在实际的GPS测量中,有多种方法可以使用,下面介绍几种常用的GPS测量方法。

单点定位法单点定位法是最简单的GPS测量方法,它只使用一台GPS接收器进行测量。

这种方法的精度相对较低,通常在10米到100米之间。

单点定位法的步骤如下: 1. 设置测量参数:包括卫星系统的选择、频率的选择等。

2. 开始测量:接收器开始接收卫星信号,并记录下时间和接收到的卫星数量。

3. 数据处理:根据接收到的信号和时间信息,计算接收器的位置。

由于单点定位法没有使用其他接收器的信息作为参考,因此误差较大。

4. 结果输出:将计算得到的位置信息输出。

差分定位法差分定位法是一种通过比较两个或多个GPS接收器之间的差异来提高测量精度的方法。

如何使用GPS测量地理坐标

如何使用GPS测量地理坐标

如何使用GPS测量地理坐标导言GPS(全球定位系统)是现代定位技术中最为普遍和广泛使用的一种。

它利用卫星和接收器的组合,可以精确测量地理坐标,成为现代导航和地理信息系统的重要组成部分。

本文将探讨如何使用GPS来测量地理坐标,以及GPS测量坐标的原理、精度和应用。

一、GPS测量原理GPS定位基于卫星信号的接收和处理。

它由24颗卫星组成,分布在轨道上,并向地球向各个方向发送无线信号。

GPS接收器接收这些信号,并计算出接收器与各个卫星之间的距离。

通过多边定位的原理,可以确定接收器的位置。

二、GPS测量坐标的步骤GPS测量地理坐标通常包括以下步骤:1. 卫星信号接收和定位将GPS接收器放置在待测量区域的所在位置,并打开接收器。

接收器将开始搜索卫星信号,并计算接收器与卫星之间的距离。

一般来说,接收器需要接收到至少4颗卫星的信号才能进行有效的定位。

2. 数据记录与处理一旦接收器成功接收到足够的卫星信号,它将开始记录数据。

这些数据包括接收器所在的位置,所接收的卫星信号等。

接收器将这些数据发送到计算机或其他设备进行处理。

3. 数据处理和坐标计算在计算机上,通过采用三角定位或多边定位的算法,可以根据接收器与卫星之间的距离,计算出接收器的地理坐标。

这些坐标通常以经度和纬度的形式表示。

4. 坐标校正和精度评估根据实际情况,可以通过参考其他已知坐标的点,对测量得到的坐标进行校正。

此外,还可以评估GPS测量的精度,通常以误差范围来表示。

三、GPS测量的精度GPS测量的精度受多种因素影响。

如卫星的位置、接收器的性能、信号遮挡等。

一般而言,GPS测量的精度可以达到几米到几十米的范围。

对于特定的应用需求,可以采取一些方法来提高GPS测量的精度,例如使用差分GPS、RTK(实时动态定位)等。

四、GPS测量的应用GPS测量地理坐标在许多领域都有广泛的应用。

以下是几个典型的应用范例:1. 地图制作和更新GPS测量是绘制地图和更新地图数据的主要手段之一。

GPS静态测量技术方案

GPS静态测量技术方案

GPS静态测量技术方案一、引言随着全球导航卫星系统(GNSS)技术的不断发展,高精度、高效率的测量方法在各个领域中得到了广泛应用。

其中,GPS静态测量技术以其高精度、高稳定性和可靠性,在大地测量、工程测量、形变监测等领域发挥着重要作用。

本文将对GPS静态测量技术的原理、方法、实施步骤以及数据处理等方面进行详细阐述,以期为相关领域的研究和应用提供参考。

二、GPS静态测量技术原理GPS静态测量技术是通过接收GPS卫星发射的信号,利用接收机对信号进行处理和解析,从而获得地面测站的三维坐标信息。

其基本原理包括以下几个方面:1.卫星信号接收与处理:接收机接收GPS卫星发射的微波信号,通过解码和处理获取卫星的轨道信息和钟差信息。

2.伪距测量:接收机利用卫星信号的传播时间和光速计算得到测站到卫星的伪距。

由于信号传播受到大气层折射、多路径效应等因素的影响,伪距存在一定的误差。

3.载波相位测量:与伪距测量相比,载波相位测量具有更高的精度。

通过观测载波信号的相位变化,可以得到测站到卫星的精确距离。

4.差分定位技术:为了提高定位精度,通常采用差分定位技术。

通过在已知坐标的基准站和流动站之间建立差分关系,消除公共误差源(如大气层折射、卫星钟差等),从而提高流动站的定位精度。

三、GPS静态测量技术方法根据观测方式和数据处理方法的不同,GPS静态测量技术可分为以下几种方法:1.静态相对定位:在两个或多个测站上同时安置接收机进行长时间观测,通过对观测数据进行后处理,得到测站之间的相对位置关系。

该方法精度高、稳定性好,适用于高精度大地测量和形变监测等领域。

2.快速静态定位:在较短的时间内(如几分钟)对测站进行静态观测,通过快速数据处理方法获得测站的近似坐标。

该方法适用于工程测量等需要快速获取结果的场合。

3.实时动态定位(RTK):利用载波相位差分技术,在基准站和流动站之间实时传输观测数据和差分改正信息,实现流动站的实时高精度定位。

GPS技术在现代建筑工程测量中的应用研究

GPS技术在现代建筑工程测量中的应用研究

GPS技术在现代建筑工程测量中的应用研究GPS技术是一种利用卫星定位系统来测量地理位置的技术。

在现代建筑工程测量中,GPS技术逐渐受到了广泛应用。

本文将就GPS技术在现代建筑工程测量中的应用进行研究,并提出一些提高工作效率的建议。

GPS技术的应用1.地面测量:GPS技术可以用来进行地面测量,包括测量建筑物的坐标、高度等信息。

借助GPS技术,建筑工程人员可以快速准确地确定建筑物的位置,并对建筑物进行建模和设计。

此外,GPS技术还可以用来进行地形测量和测量土壤质量等。

2.室内测量:室内测量是建筑工程组成部分的重要环节,GPS技术在室内测量中的应用越来越广泛。

比如,在进行室内拓扑测量时,GPS技术可以使用多个定位设备来测量室内物体的位置。

此外,GPS技术还可以用来进行室内导航和定位等功能。

提高工作效率的建议要想提高GPS技术在现代建筑工程测量中的工作效率,需要采取一些措施。

以下是一些提高工作效率的建议:1.选用合适的设备:为了确保GPS技术在测量中的精度和稳定性,建筑工程人员需要选择高质量的设备。

这样可以提高测量的准确性和工作效率。

2.合理的布网方式:在进行GPS测量时,通过合理的布网方式和使用合适的测量点的方式来提高工作效率。

确保测量的间距和密度是相当的,同时避免被遮挡的点位。

3. 自动化测量:利用GPS技术可以进行自动化测量,这可以大大提高工作效率。

在利用GPS技术进行自动化测量时,建筑工程人员需要事先进行数据处理工作,以确保测量的准确性。

4. 采用云技术:云技术可以帮助建筑工程人员进行数据共享和存储,提高工作效率。

使用云技术可以快速地共享测量数据和模型,同时也便于数据备份和管理。

结论GPS技术在现代建筑工程测量中的应用日趋广泛。

在利用GPS技术进行建筑测量时,需要注意测量的准确性和稳定性。

同时,合理的布网方式和总体的数据流程也是至关重要的。

通过采用合适的设备和自动化测量,并借助云技术的优势,GPS技术可以帮助建筑工程人员提高工作效率和测量的精度。

gps的使用方法和技巧

gps的使用方法和技巧

GPS的使用方法和技巧简介全球定位系统(GPS)是一种通过卫星信号确定地理位置的技术,已经成为现代生活中不可或缺的一部分。

无论是导航、出行、运动还是探险,GPS都可以提供准确的定位和导航信息。

本文将介绍GPS的使用方法和一些实用技巧,帮助您更好地利用GPS。

GPS的基本原理GPS系统由一组卫星、地面监控站和接收器组成。

卫星发射信号,接收器接收并计算信号传播时间来确定位置。

至少需要三颗卫星来确定二维位置(经度和纬度),四颗或更多卫星可以提供三维位置(包括海拔高度)。

GPS的使用方法1.启动GPS设备:打开GPS设备并确保其连接到卫星。

在户外使用时,最好在开阔地方使用,以获得更好的信号。

2.等待定位:初始定位可能需要一些时间。

设备会搜索可见卫星,并计算您的位置。

请耐心等待直到设备完成定位。

3.获取当前位置:一旦完成定位,设备会显示您当前所在的经度和纬度坐标。

这些坐标可以帮助您确定您的位置。

4.设置目的地:如果您要导航到一个特定目的地,可以在设备上输入地址或坐标。

设备会计算最佳路线并提供导航指示。

5.跟踪移动:一旦开始移动,设备将实时更新您的位置,并显示您的行进速度和方向。

这对于追踪运动活动或探险非常有用。

6.使用地图和指南针:许多GPS设备配有内置地图和指南针功能。

这些功能可以帮助您更好地理解周围环境,并确定正确的方向。

GPS使用技巧1.了解设备功能:熟悉并掌握GPS设备的各种功能和选项。

不同品牌和型号的GPS设备可能有不同的操作方法和功能设置。

2.更新软件和地图:定期检查并更新GPS设备上的软件和地图数据。

这将确保您始终拥有最新的道路信息和导航功能。

3.使用预先规划路线:如果您知道自己要去哪里,事先规划好路线可以节省时间和精力。

许多GPS设备支持预先规划路线,并在需要时提供导航指引。

4.使用点兴趣(POI)搜索:许多GPS设备具有点兴趣搜索功能,可以帮助您找到附近的餐馆、加油站、酒店等地点。

这对于旅行和出行非常方便。

GPS_RTK测量方式及其原理

GPS_RTK测量方式及其原理

GPS_RTK测量方式及其原理GPS_RTK(Real-Time Kinematic)是一种实时动态定位技术,它通过接收卫星信号,同时使用基准站和移动站的数据进行数据处理,从而实现高精度的测量结果。

GPS_RTK在土地测量、建筑施工和导航等领域应用广泛。

1.单站RTK测量:单站RTK测量是指只使用一个移动站,通过与基准站接收的GPS信号进行差分处理,从而得到高精度测量结果。

这种方式适用于需要实时获取位置信息的应用场景,如导航和车辆跟踪等。

单站RTK测量的原理是基于GPS系统的差分定位技术。

移动站接收到的卫星信号与基准站接收到的卫星信号之间存在误差,这些误差包括卫星轨道误差、大气延迟和钟差等。

通过基准站和移动站之间的无线通信,基准站将接收到的卫星信号数据经过差分处理后发送给移动站,移动站利用这些差分数据对自身接收到的卫星信号数据进行修正,进而得到高精度的测量结果。

2.无站RTK测量:无站RTK测量是指利用多个移动站和一个或多个基准站同时进行测量,从而实现相对静态或时变的高精度定位。

无站RTK测量适用于需要精确掌握多个测点的相对位置关系的应用场景,如地形测量和建筑施工。

无站RTK测量的原理是通过多个移动站和一个或多个基准站之间的差分定位技术。

基准站接收到的卫星信号数据经过差分处理后发送给所有的移动站,移动站利用这些差分数据进行位置计算,从而得到相对静态或时变的高精度定位结果。

移动站之间可以通过无线通信交换差分数据,提高整个测量系统的灵活性和可靠性。

3.网络RTK测量:网络RTK测量是指利用一个或多个基准站和一个或多个移动站进行测量,通过互联网连接不同位置的基准站和移动站,实现高精度定位和数据传输。

网络RTK测量适用于需要在大范围内进行测量的应用场景,如道路巡航和城市规划等。

网络RTK测量的原理是基于无线通信和互联网技术,将不同位置的基准站和移动站进行连接。

基准站接收到的卫星信号数据经过差分处理后发送给互联网上的服务器,移动站通过互联网连接到服务器,接收服务器发送的差分数据进行定位计算,从而实现高精度测量。

GPS测量技术的原理和方法

GPS测量技术的原理和方法

GPS测量技术的原理和方法导语:在现代社会中,全球定位系统(GPS)已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。

它可以应用于各种领域,包括地理测量、导航、气象预报等。

那么,GPS是如何实现测量的呢?本文将深入探讨GPS测量技术的原理和方法。

一、GPS测量的基本原理GPS是由一组在地球轨道上的卫星和接收器组成的系统,主要用于测量接收器与卫星之间的距离。

基本原理是通过计算接收器与卫星之间的时差,从而得出距离。

这种距离测量是基于卫星发射的精确信号和接收器接收到的信号之间的时间差来计算的。

1.1 卫星信号发射与接收为了使GPS测量成功,至少需要4颗卫星发射信号。

这些信号是通过卫星上的高精度原子钟发射并传播到地球上的接收器。

接收器接收到信号后,会进行解码和计算。

1.2 时差计算与距离测量接收器和卫星之间的信号传播速度是已知的,为了计算接收器与卫星之间的距离,需要测量信号的传播时间。

接收器会与卫星的时钟进行同步,并记录下信号的到达时间。

通过计算信号传播的时间差,可以得到接收器与卫星之间的距离。

1.3 多颗卫星距离组合计算通过同步接收多颗卫星发射的信号,并利用距离测量的原理,可以得到接收器与多颗卫星之间的距离。

这些距离可以用于计算接收器的精确位置。

二、GPS测量的方法除了基本原理外,GPS测量还有一些技术和方法,可以提高测量的精度和准确性。

2.1 差分GPS测量差分GPS测量是一种用于提高测量精度的方法。

其原理是将一个已知精确位置的参考站和待测站同时观测相同的卫星信号,并计算两个接收器之间的距离差。

通过这种方式,可以减小由于大气延迟等误差引起的误差,从而提高测量的准确性。

2.2 实时运动定位GPS也可以用于实时运动定位。

通过在移动目标上安装GPS接收器,可以实时获取目标的位置信息,并通过计算速度和方向来确定目标的运动状态。

这种方法在航空、航海等领域具有广泛的应用。

2.3 动态姿态测量动态姿态测量是指通过GPS测量目标的姿态、倾斜角度等信息。

GPS定位测量技术的基本原理和使用方法

GPS定位测量技术的基本原理和使用方法

GPS定位测量技术的基本原理和使用方法导语:在现代社会中,GPS定位测量技术已广泛应用于交通、导航、军事等领域。

本文将介绍GPS的基本原理和使用方法,深入探讨其在定位测量中的应用。

一、GPS定位测量技术的基本原理GPS(Global Positioning System),全球定位系统,是一种基于卫星的导航系统。

它由一系列卫星、地面控制站和用户接收机组成。

GPS的基本原理是通过卫星测距和三角定位来实现定位测量。

1.卫星测距GPS系统中的卫星通过发射微波信号与接收机进行通信和测距。

接收机接收到卫星发送的信号后,通过计算信号的传播时间和接收机的时钟误差,可以得出卫星与接收机之间的距离。

2.三角定位GPS定位测量利用的核心原理是三角定位。

接收机同时与至少三颗卫星通信,并根据卫星与接收机之间的距离来计算自身的位置。

三颗卫星的轨道信息和卫星钟差信息通过控制站进行更新,接收机通过与卫星的通信获取这些信息。

3.误差校正GPS定位测量存在着种种误差,例如大气延迟、钟差误差、多径效应等。

为了提高定位的准确性,需要对这些误差进行校正。

目前有一些先进的校正方法,如差分GPS、精密定轨等,可以提高定位测量的精度。

二、GPS定位测量技术的使用方法GPS定位测量技术已广泛应用于交通导航、地质勘探、军事作战等众多领域。

下面将以几个具体的应用场景来介绍GPS的使用方法。

1.交通导航现代汽车配备了GPS定位系统,可以实时获取当前位置和导航信息,帮助驾驶员更准确地到达目的地。

用户只需选择目的地,导航系统会计算最佳行驶路线,并提供导航指引,为驾驶员提供最佳的行车路线,避免交通拥堵或迷路。

2.地质勘探在地质勘探工作中,GPS定位技术被广泛应用于测量地表运动、构造断裂等地质现象。

研究人员使用GPS接收机对地表标志物进行定位测量,获取地表的变动信息。

通过对地表运动的监测,可以预测地震、地质灾害等自然灾害的发生。

3.军事作战GPS定位测量技术在军事领域发挥着重要作用。

测绘技术中的高精度GPS测量方法介绍

测绘技术中的高精度GPS测量方法介绍

测绘技术中的高精度GPS测量方法介绍随着科技的不断发展和进步,全球定位系统(GPS)在测绘技术领域起着举足轻重的作用。

高精度GPS测量方法的出现,极大地提高了测绘数据的准确性和精确度。

本文将介绍几种常见的高精度GPS测量方法,并分析它们的优劣以及应用领域。

1. 单点定位法单点定位法是一种常见的高精度GPS测量方法,它通过一个天线接收卫星发出的信号,并计算出接收器的位置坐标。

这种方法适用于场地较为开阔,并要求精度相对较低的测量任务。

但是,单点定位法的精度受到多种因素的影响,如大气效应、接收机误差等,因此在某些情况下,单点定位法的精度可能无法满足要求。

2. 差分GPS测量法差分GPS测量法是一种通过测量接收器和参考站之间的相对距离差异,来提高GPS测量精度的方法。

在这种方法中,参考站接收卫星信号并计算出精确的位置坐标,然后将这些坐标与实际测量位置进行比较,从而得出误差修正值。

差分GPS测量法可分为实时差分和后处理差分两种方式。

实时差分GPS测量法适用于场地较大且实时性要求较高的测量任务,而后处理差分GPS测量法则适用于在办公环境中对数据进行后期处理的情况。

3. 网络RTK测量法网络RTK测量法是一种基于参考站建立的网络系统来实现实时动态定位的方法。

这种方法与差分GPS测量法相似,但不同的是,网络RTK测量法利用互联网连接参考站和移动接收器,从而大大简化了传输和设置的复杂性。

网络RTK测量法的精度较高,适用于需要快速获得高精度测量结果的测绘任务。

4. 多站定位法多站定位法是一种通过多个接收器同时接收卫星信号进行测量,并通过对数据进行处理来提高测量精度的方法。

多站定位法可以减小由大气效应引起的误差,并且具有较高的精度和可靠性。

由于需要多个接收器进行测量,因此在实践中多站定位法的应用相对较为复杂。

总结起来,高精度GPS测量方法涉及了单点定位法、差分GPS测量法、网络RTK测量法和多站定位法等多种技术手段。

卫星导航GPS差分技术(RTK、PPP、GBAS等)

卫星导航GPS差分技术(RTK、PPP、GBAS等)
3.地基增强系统——GBAS
• GBAS的国际标准正在逐渐成熟,地面站的发展也接近完善, 目前已可实现精密二类进场着陆的能力。GBAS的典型应用为 美国的LAAS系统。
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差分GPS技术(RTK/PPP/GBAS等)
4.星基增强系统——SBAS
• 在SBAS中,用户接收的增强信息 来 自 星 基 发 射 机 。 SBAS 由 地 面 监 测站、主控站、地面地球站(GES) 及同步轨道通讯卫星组成。系统 以辅助的同步轨道通信卫星,向 GNSS 用 户 广 播 导 航 卫 星 的 完 好 性 和差分修正信息。
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差分GPS技术(RTK/PPP/GBAS等)
4.星基增强系统——SBAS
• 监测站测量所有可见卫星的伪距值,并完成部分完好性监测; 测量数据经由数据网络传送到主控站。主控站对观测数据进 行处理,产生三种对伪距的校正数据:快速校正、慢校正 (卫星钟差和轨道误差)、电离层延迟校正;同时主控站也 要进行完好性监测。包括校正和完好性信息的数据通过地空 数据链发到同步卫星,再由该卫星转发到用户接收机,这时 采用的信号频段和数据格式与导航卫星一致,这样可保证用 户接收机的最大兼容和最小改动。
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差分GPS技术(RTK/PPP/GBAS等)
6.陆基区域增强系统——GRAS
• 根据这些需求,澳大利亚进行了投 资效益分析。分析结果表明,最好 的方案是用地基增强系统(GBAS)作 I类精密进近,同时用SBAS作航路 导航与非精密进近。因此,提出了 建设GRAS来提高GPS/GNSS性能。
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的系统误差影响,包括:卫星钟差、接收机钟差,卫星轨道误差、以
及电离层和对流层的延迟误差等的影响。
• 当流动站与参考站间距离较近时,如以参考站为中心15km范围内,上

测绘工程中的坐标定位技术与方法

测绘工程中的坐标定位技术与方法

测绘工程中的坐标定位技术与方法随着现代科技的不断发展,测绘工程越来越受到人们的重视和关注。

而在测绘工程中,坐标定位技术与方法是至关重要的一环。

本文将从不同的角度来探讨测绘工程中的坐标定位技术与方法的应用与特点。

1. 全球导航卫星系统(GNSS)全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,简称GNSS)是一种利用地球轨道上的卫星来提供全球范围内的定位和导航服务的技术。

最常见的GNSS系统就是全球定位系统(GPS)。

GPS系统可以通过接收来自卫星的信号来确定接收器的位置。

在测绘工程中,GPS系统被广泛应用于地理测量、地形测量等领域。

其原理是通过接收至少四颗卫星发出的信号来计算接收器的位置,并将位置以坐标的形式呈现。

2. 摄影测量技术在测绘工程中,摄影测量技术也被广泛应用于坐标定位。

摄影测量是通过摄影测量仪器,如航空摄影机、卫星载荷等,采集地面或地物的影像,并使用几何影像处理技术来计算出目标的坐标信息。

摄影测量技术可以提供精确的地理位置信息,可以用于制图、规划、资源管理等领域。

3. 激光测距技术激光测距技术是利用激光器发射激光束,通过测量激光束的反射时间来计算出目标与测量仪器的距离。

在测绘工程中,激光测距技术被广泛应用于地形测量、建筑物测量、地下管线探测等方面。

其优点是能够快速精确地获取目标的三维坐标信息。

4. 遥感技术遥感技术是指利用遥感卫星或飞机搭载的传感器对地面进行感知,并将获取到的数据进行处理和分析。

通过遥感技术可以获取到大范围的地理信息,包括地表特征、地形、地物等。

在测绘工程中,遥感技术可以用于获取目标的空间位置信息,从而实现坐标定位。

5. 地理信息系统(GIS)地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种将地理空间信息与属性信息相结合的技术。

通过GIS技术,可以将不同来源的数据(如地图、卫星影像、人口统计数据等)进行整合和分析,在地图上显示出各种信息的空间关系。

定位技术及原理

定位技术及原理

定位技术及原理定位技术是指利用各种技术手段来确定物体或者个体在空间中的准确位置的方法。

随着科技的发展和人们对位置信息需求的增加,定位技术得到了广泛的应用,例如导航系统、地图服务、无人机等。

本文将介绍几种常见的定位技术及其原理。

一、全球卫星定位系统(Global Positioning System,GPS)全球卫星定位系统是通过人造卫星与接收机之间的通信实现定位的一种技术。

GPS系统由多颗卫星组成,它们以恒定的速度和轨道在地球周围运行。

接收机通过接收来自三颗或以上卫星的信号,通过测量这些信号的传播时间以及卫星与接收机之间的距离,从而确定接收机的位置。

GPS技术具有高精度、全球覆盖、实时性等特点。

二、基站定位技术基站定位技术是通过无线通信网络中的基站来确定移动设备的位置。

移动设备与基站之间的信号传输延迟以及信号强度的变化,可以用于计算设备与基站之间的距离。

通过与多个基站建立通信,并结合信号强度、传输延迟等信息,可以得出移动设备的准确位置。

基站定位技术广泛应用于移动通信网络和位置服务中。

三、无线传感器网络定位技术无线传感器网络定位技术是通过部署在特定区域的无线传感器节点来确定目标位置。

传感器节点之间通过无线通信建立网络,每个节点都能感知到周围环境的信息,并将这些信息进行处理和传输。

通过节点之间的协作和信息的传递,可以实现对目标位置的定位。

无线传感器网络定位技术在环境监测、智能交通等领域具有重要应用价值。

四、计算机视觉定位技术计算机视觉定位技术是通过图像或视频处理的方式来确定物体的位置。

利用计算机视觉算法对图像或视频中的目标进行识别、跟踪和测量,从而得到目标的位置信息。

计算机视觉定位技术在机器人导航、智能监控等领域得到广泛应用。

五、惯性导航定位技术惯性导航定位技术利用惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)测量物体的加速度和角速度,通过积分计算物体的位置和方向。

惯性导航定位技术不依赖于外部参考物体,具有短时间精度高、不受环境干扰等特点,广泛应用于航空航天、车辆导航等领域。

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几种现代GPS测量方法和技术随着科技的发展,GPS测量技术和方法也在不断的改进和更新,目前用得最多的GPS测量技术方法有如下几种:静态和快速静态定位,差分GPS,RT K,网络RT K技术等等,下面将逐一介绍:1.静态与快速静态定位技术所谓静态定位,就是在进行GPS 定位时,认为接收机的天线在整个观测进程中的位置是保持不变的。

也就是说,在数据处理时,将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量。

在测量中,静态定位一般用于高精度的测量定位,其具体观测模式是多台接收机在不同的观测站上进行静止同步观测,观察时间有几分钟、几小时到数十小时不等。

由于普通的静态定位技术需要的观测时间较长,影响了其在低等级控制测量(如三四等控制测量,I、II级导线等)中的竞争力,从而产生了快速静态定位技术。

快速静态利用载波相位观测值本身的具有的毫米级或更好的精度,故只需一个或少数几个历元的观测值就可满足厘米级定位的需求。

目前快速静态定位主要有下列两种方法。

⑴go and stop 法该法是首先通过初始化来确定基准站和流动站间的双差整周模糊度。

然后要求流动站在迁站过程中保持对卫星的连续跟踪。

这样我们就利用在连续跟踪过程中整周模糊度保持固定不变的特性将其传递到待定点去。

由于在待定点上无需重新确定整周模糊度,故有几个历元的载波相位观测值即可在短基线上获得厘米级精度的相对定位结果。

⑵FARA法该法在观测值非常多时,可以大大减少计算工作量。

采用这种方法时所需的观测时间稍长,例如双频观测时5-10分钟,单频观测时10-20分钟。

但迁站时无需开机,只需像普通静态定位那样组织观测即可。

2、差分GPS与伪距差分原理根据差分GPS基准站发送的信息方式差分GPS定位可分为:位置差分、伪距差分、相位平滑伪距差分、载波相位差分。

它们都是由基准站发送改正数,由移动站接收并对其测量结果进行修正。

以获得精确的定位结果。

所不同的是,发送改正数的具体内容不一样。

其差分定位精度也不同。

下面伪距差分为例作以介绍:伪距差分是目前最广泛采用的一种技术。

几乎所有的商用差分GPS接收机均采用这种技术。

在基准站上的接收机计算得它至可见卫星的距离,并将此计算出的距离与含有误差的测量值加以比较。

然后将所有卫星的测距误差传输给用户,用户利用此测距误差来修正测量的伪距,再利用修正后的伪距求解出自身的位置,就可消去公共误差,提高定位精度。

基准站的GPS接收机测量出全部卫星的伪距ρi和收集全部卫星的星历文件(A,e,ω,i,t等)。

同时利用每—时刻计算的卫星地心坐标和基准站的已知地心坐标反求出每一时刻到基准站的估计距离D i:D i=式中上标i表示第i颗卫星,下同。

基准站GPS接收机测量的伪距ρi,包括各种误差,与估计距离D i求差可以得到伪距的改正数。

同时可求出伪距改正数的变化率基准站将Δρi和ρi传送给移动站,移动站测量出的伪距再加上以上的改正数,便求得经过改正的伪距:利用修正后的伪距,只要观测4颗以上的卫星就可以按下式计算移动站的坐标。

式中,为钟差,为接收机噪声。

这种差分的优点如下:(1)由于计算的伪距改正数是直接在WGS一84坐标系上进行的,这就是说得到的是直接改正数,不用先变换为当地坐标,因此能达到很高的精度。

(2)这种改正数能提供ρi和Δρi,这使得在未得到改正数的空隙内,继续进行精密定位。

这达到了RTCM SC一104所制定的标准。

(3)基准站能提供所有卫星的改正数,而用户可允许接收任意4颗卫星进行改正,不必担心两者是否完全相同。

因此,用户可采用具有差分功能的简易接收机即可。

3、RT K定位技术RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。

在RT K作业模式下,基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。

流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据,还要采集GPS观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理,同时给出厘米级定位结果,历时不到一秒钟。

流动站可处于静止状态,也可处于运动状态;可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业,也可在动态条件下直接开机,并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。

在整周末知数解固定后,即可进行每个历元的实时处理,只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形,则流动站可随时给出厘米级定位结果。

RT K技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术,RT K定位时要求基准站接收机实时地把观测数据(伪距观测值,相位观测值)及已知数据传输给流动站接收机,数据量比较大,一般都要求9600的波特率,但这在无线电上是不难实现的。

4.网络RT K技术GPS的网络RT K也称基站RTK,它的出现将使一个地区的所有测绘工作成为一个有机的整体,结束了以前GPS作业单打独斗的局面。

同时它将大大扩展RT K的作业范围。

使GPS的应用更广泛.精度和可靠性将进一步提高,使从前许多GPS无法完成的任务成为可能。

最重要的是.在具备了上述优点的同时,建立GPS网络成本得以极大的降低。

网络RT K的基本原理是在一个较大的区城内能稀疏地、较均匀地布设多个基准站,构成一个基准站网,然后借鉴广域差分GPS和具有多个基准站的局域差分GPS中的基本原理和方法来设法消除或削弱各种系统误差的影响,获得高精度的定位结果。

网络RT K是由基淮站网、数据处理中心和数据通信线路组成的。

基准站上应配备双频全波长GPS接收机。

该接收机最好能同时提供精确的双频伪距观测值。

基准站的站坐标应精确已知。

其坐标可采用长时间GPS静态相对定位等方法来确定。

此外,这些站还应配备数据通信设备及气象仪器等。

基准站应按规定的采样率进行连续观测,并通过数据通信链实时将观测资料传送给数据处理中心。

数据处理中心根据流动站送来的近似坐标(可据伪距法单点定位求得)判断出该站位于由哪三个基准站所组成的三角形内。

然后根据这三个基准站的观测资料求出流动站处所受到的系统误差,并播发给流动用户来进行修正以获得精确的结果。

有必要时可将上述过程迭代一次。

基准站与数据处理中心间的数据通信可采用数字数据网DON或无线通信等方法进行。

流动站和数据处理中心间的双向数据通信则可通过移动电活GSM、GPRS等方式进行。

其中VRS是网络RT K中一种很好的方法。

当流动站离基准站较远时,由于两站间的误差相关性减小,残余的卫星星历误差、电离层延迟、对流层延迟等偏差对相对定位的影响增加,从而使常规RT K的定位精度降低。

为解决这一问题.就必须增设一些基准站,以便用户能利用这些基准站所提供的信息采用一定的算法来消除或大幅削弱这些偏差项所造成的影响。

VRS则是设法在流动站附近建立一个虚拟的基准站,并根据周围各基准站上的实际观测值算出该虚拟基准站上的虚拟观测值。

由于虚拟站离流动站很近.一般仅相距数米至数十米。

故动态用户只需采用常规RT K技术就能与虚拟基准站进行实时相对定位,从而获得较准确的定位结果。

我国第一个实时型VRS当属于广东省深圳市。

深圳VRS又称为szcors,由5个永久基准站组成,基准站分布如下图所示。

目前该网已投入与运行,市场反应良好。

关于RTK的工作原理和精度分析(以南方RTK为例)经常有一些客户会打电话给我询问一些有关RTK的精度问题,根据我的总结,这些客户对RT K的原理掌握不够深刻,对一些能反映RT K精度的指标也理解不透.在此我对RTK的原理及精度简要的阐述一下,希望能抛砖引玉,对大家有所帮助.RTK是实时动态测量,其工作原理可分为两部分阐述。

一、实时载波相位差分我们知道,在利用GPS进行定位时,会受到各种各样因素的影响(见上节中的GPS误差源),为了消除这些误差源,必须使用两台以上的GPS接收机同步工作.GPS静态测量的方法是各个接收机独立观测,然后用后处理软件进行差分解算。

那么对于RT K测量来说,仍然是差分解算,只不过是实时的差分计算。

也就是说,两台接收机(一台基准站,一台流动站)都在观测卫星数据,同时,基准站通过其发射电台把所接收的载波相位信号(或载波相位差分改正信号)发射出去;那么,流动站在接收卫星信号的同时也通过其接收电台接收基准站的电台信号;在这两信号的基础上,流动站上的固化软件就可以实现差分计算,从而精确地定出基准站与流动站的空间相对位置关系。

在这一过程中,由于观测条件、信号源等的影响会有误差,即为仪器标定误差,一般为平面1c m+1ppm,高程2c m+1ppm.二、坐标转换空间相对位置关系不是我们要的最终值,因此还有一步工作就是把空间相对位置关系纳入我们需要的坐标系中。

GPS直接反映的是WGS-84坐标,而我们平时用的则是北京54坐标系或西安80坐标系,所以要通过坐标转换把GPS的观测成果变成我们需要的坐标。

这个工作有多种模型可以实现,我们的软件采用的是平面与高程分开转换,平面坐标转换采用先将GPS测得成果投影成平面坐标,再用已知控制点计算二维相似变换的四参数,高程则采用平面拟合或二次曲面拟合模型,利用已知水准点计算出该测区的待测点的高程异常,从而求出他们的高程。

坐标转换也会带来误差,该项误差主要取决于已知点的精度和已知点的分布情况。

从上可以看出,RT K的测量精度包括两个部分,其一是GPS的测量误差,其二是坐标转换带来的误差。

对于南方RT K设备来说,这两项误差都能够反映,GPS的测量误差在实时测量时可以从手簿上的工程之星中看得到(HRMS 和VRMS).对于坐标转换误差来说,又可能有两个误差源,一是投影带来的误差,二是已知点误差的传递。

当用三个以上的平面已知点进行校正时,计算转换四参数的同时会给出转换参数的中误差(北方向分量和东方向分量,必须通过控制点坐标库进行校正才能得到)。

值得注意的是,如果此时发现转换参数中误差比较大(比如,大于5c m),而在采集点时实时显示的测量误差在标称精度范围之内,则可以判定是已知点的问题(有可能找错点或输错点),有可能已知点的精度不够,也有可能已知点的分布不均匀。

当平面已知点只有两个时,则只能满足计算坐标转换四参数的必要条件,无多余条件,也就不能给出坐标转换的精度评定,此时,可以从查看四参数中的尺度比ρ来检验坐标转换的精度,该值理想值为1,如果发现ρ偏离1较多(比如:|ρ-1|≧1/40000,超出了工程精度),则在保证GPS测量精度满足要求的情况下,可判定已知点有问题。

总结得到:为了保证RT K的高精度,最好有三个以上平面坐标已知点进行校正,而且点精度要均等,并要均匀分布于测区周围,要利用坐标转换中误差对转换参数的精度进行评定.如果利用两点校正,一定要注意尺度比是否接近于1。

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