浅谈GPS在控制测量和地形测量中的应用.pdfVIP

2007年第4期 河南测绘 总第86期 浅谈GPS在控制测量和地形测量中的应用 余照峰① 李曼丽② 邓志刚② ①河南省有色地质六队 洛 阳 471002 ②洛阳洛龙区测绘队 洛 阳471002 GPS全球定位系统在大地测量中的应用近年来得到广泛推广，尤其是向用户全天候连续提供高精度的 三维坐标及快速准确定位的RTK技术的应用，正受到广大测绘工作者的重视和青睐。无论是测绘大比例 尺的城镇规划用地形图还是测绘一定比例的矿区地形图，首先要建立测区的不同等级的控制网，以往是 采用常规的方法使用经纬仪或测距仪来测量控制网，费_T、费时、且精度不均匀。 GPS新技术的出现 可以高精度、快速地测定各级控制点的坐标、高程，大大地提高工作效率和作业精度。同时可采用 RTK 技术进行测区图根控制测量及符种工程测量等工作。 二、GPS测量的一些技术特点 (1)测站点问无需通视。测站点间互相通视是测量学的难题，GPS这一特点使野外选点工作既灵活 又方便。需指出的是测站点 方应无遮挡且较为开阔为宜。 (2)定位精度高。一般双频接收机基线解精度为5mm+lppm，红外测距仪标称精度为5mm+5ppm。看似 精度相近，可当随着距离的增加GPS测量的优越性愈加突出，大量实验证明，在小于50km的基线上，其 相对定位精度为12 X 10 ，而侄100~500km范围内可达lO 左右。 (3)全天候作业。GPS可在任何时间、地点实时进行观测，一般不受天气状况的影响。 (4)观测时间较短。进行控制网静态观测时间一般一个时段在40min左右即可。 三、应用GPS布设控制网 (1)布网方案。在测区内按照选点图彤的特性进行选点工作。选点时点位应尽量开阔、无遮挡，各 边长间距离较为相近为宜。 (2)组成环线。利用原有的国家等级点(已知点)最好有3个以上，其中1个以卜已知点供检核用。 把各选定的测点与已知点联系起来组成环形网。 (3)GPS静态观测。 可能多地架设接收机于测站点上，按环形路线进行静态观测。D级网观测时 间为45min左右，测区条件差、测边距离较长时可增加时段或观测时间以提高观测精度。不同型号的接 收机可联合观测，如本 位有徕卡 (1200 GPS)“一加二”仪器3台、国产中海达 (8500 GPS)“二加二” 仪器4台。作静态观测时2种型号仪器町同时使用(可用十7个点的架设)。脱测结束后将获取的观测数 据转化为RINEX格式即可。需要指 的足，中海达8500型GPS机默认徕卡1200型接收机“RINEX”这种 格式。这样人火减少丁野外的T作量，节省了作业时间，达到了省T、省时、省力目的。 (4) 差计算。将观测到的数据导 传输给计算机，利用专用软件程序进行解算、、 差，最后得到 ．． 22．． 2007年第4期 河南测绘 总第86期 测点的三维坐标值。 四、RTK技术在地形测图中的应用 1．RTK的精度及适用范围 (1)RTK平面精度：研究表H』]，以徕卡1200 RTK为例：数据链信号接收半径超过 15km，但 4km 范围内保持 较高精度 (用拿站仪榆查其中误差在5cm以内)，而4km以外的测量结果误差明显增人，故 测量结果不叮靠。在信号接收方面，接收的卫星数目越少，测量结果标准差越人，但只要接收到5颗星 以上，其同定解就能达到仪器标称精度了。 (2)RTK的测高精度：为检验徕卡1200 GPS(标称精度为垂直200mm+2ppm)，通过若干组观测误差分 析得出，RTK的 定解能达到仪器标称精度。当VDOP2时，观测结果最优，当VDOP4时标准差明显增 大，但仍优于标称精度。可见， 星分布对高程精度有影响但不人。当接收卫星数目超过 6颗时，标准 差变化不显著。当接收 星为5颗时，标准差明显增大，但仍优于标称精度。可见，只要接收卫星数目 超过5颗VDOP4时能得出同定解，这时RTK能达到标称精度。 (3)RTK测量适用条件：为了接收到基地站播发的差分信号，要求暴站与移动站之间的天线必须满 足“电磁波通视