工程測量的基本原理精選(九篇)
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第1篇：工程測量的基本原理范文
1.講好緒論內(nèi)容，把學(xué)生引領(lǐng)入門
我校土木工程測量課程采用的教材是覃輝主編，同濟(jì)大學(xué)出版“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《土木工程測量》。教材第一章緒論的一些基本原理來源于假設(shè)，概念抽象，學(xué)生難理解。學(xué)生一般是大一或大二年級(jí)，缺泛工程知識(shí)。怎樣講好緒論內(nèi)容，把學(xué)生引領(lǐng)入門，將原理深入淺出，統(tǒng)領(lǐng)全課程，是課程教學(xué)改革的基礎(chǔ)。
1.1利用Google地球開始講授緒論
打開Google地球，找到校園的Google地球上的圖像，以及校園數(shù)字化地形圖，展現(xiàn)給同學(xué)，學(xué)生對(duì)校園很熟悉，了解校園的地形分布情況，開始講授測量學(xué)的定義，使學(xué)生對(duì)地物、地貌、地形以及地形圖的概念一目了然；結(jié)合學(xué)校整體規(guī)劃圖以及學(xué)校在建工程，講授測定和測設(shè)的基本原理，土木工程測量的任務(wù)和作用。學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，能夠掌握地形圖的測繪和應(yīng)用，施工測量的原理和方法，變形觀測，竣工測量等基本知識(shí)。從地球的形狀、大小開始，講授重力與鉛垂線的概念，水準(zhǔn)面、水平面、大地水準(zhǔn)面、參考橢球的概念及關(guān)系，由此引入測量基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面的概念。抓住重點(diǎn)與難點(diǎn)，緒論的重點(diǎn)內(nèi)容是確定地面點(diǎn)位（X，Y，H）的概念，難點(diǎn)是高斯坐標(biāo)系的建立過程，要求學(xué)生掌握三維坐標(biāo)的概念：X=地面點(diǎn)到地球赤道的鉛垂距離；Y=帶號(hào)（前二位）+500KM+地面點(diǎn)到所處帶中央子午線的垂直距離；H=地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離。
1.2總結(jié)緒論內(nèi)容提示后續(xù)章節(jié)內(nèi)容
總結(jié)緒論內(nèi)容并講授與后續(xù)章節(jié)內(nèi)容的關(guān)系，起到承前啟后的作用。本課程的基本問題是確定地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)（X，Y，H），這三個(gè)量不能直接測出，要通過測量高差、角度、距離間接求得。后續(xù)章節(jié)內(nèi)容是三項(xiàng)基本工作的測量原理，儀器的構(gòu)造，儀器的使用，測量方法，計(jì)算方法，誤差的基本知識(shí)等。課程的主線表示為“緒論——測量基本工作——控制與測繪——土木工程測量技術(shù)”。
2.綜合理論教學(xué)內(nèi)容
綜合理論教學(xué)內(nèi)容在于精心備課，教案是衡量教學(xué)質(zhì)量的基本內(nèi)容，是課堂教學(xué)效果的基本保證，是調(diào)動(dòng)學(xué)生聽課興趣的基本保障。以確定地面點(diǎn)位（X，Y，H）為中心，測量的三項(xiàng)基本工作為主線，通領(lǐng)全教材。正確處理傳統(tǒng)理論知識(shí)與現(xiàn)代測量技術(shù)之間的關(guān)系，既要考慮傳統(tǒng)教學(xué)方法，又要考慮現(xiàn)代教學(xué)方法，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，保證學(xué)生學(xué)到與時(shí)代相應(yīng)的測繪科學(xué)知識(shí)。
2.1整合傳統(tǒng)測量內(nèi)容
打破各章節(jié)的順序和界限，合理地安排授課內(nèi)容。例如將水準(zhǔn)測量、角度測量、距離測量有機(jī)地聯(lián)系在一起，重點(diǎn)講授原理、儀器操作、觀測計(jì)算方法；簡單介紹儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，儀器的檢驗(yàn)與校正，誤差來源等。一些內(nèi)容可以不講或讓學(xué)生自學(xué)，本教材附有光盤，方便學(xué)生自學(xué)拓展知識(shí)面。講授誤差基本知識(shí)時(shí)，分析三項(xiàng)測量基本工作的誤差來源、誤差分類，要求學(xué)生重點(diǎn)掌握偶然誤差的特性、衡量精度的指標(biāo)等內(nèi)容?？刂茰y量是本課程的難點(diǎn)，是三項(xiàng)基本測量工作的綜合運(yùn)用。在講授本章節(jié)前，先回顧緒論中的測量工作概述，使學(xué)生對(duì)測量工作的原則有初步認(rèn)識(shí)。在控制測量概述中，講清楚什么叫控制測量？為什么要作控制測量？怎么作控制測量？再對(duì)照校園數(shù)字化地形圖，把校園看成一個(gè)測區(qū)，講授控制測量方法，控制點(diǎn)選點(diǎn)的要求，求控制點(diǎn)（X，Y，H）的方法，然后講授具體的導(dǎo)線測量、三角測量方法，三四等水準(zhǔn)測量、三角高程測量方法。控制測量的實(shí)質(zhì)是求地面點(diǎn)的（X，Y，H），測區(qū)大小不同，精度等級(jí)不同；把全國范圍當(dāng)測區(qū)，在全國范圍內(nèi)作控制測量，讓學(xué)生進(jìn)一步理解全國坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)的概念。講授地形圖部分時(shí)，對(duì)著校園數(shù)字化地形圖，講授地形圖的基本知識(shí)，地形圖的測繪方法，地形圖在工程建設(shè)中的應(yīng)用。
2.2引進(jìn)現(xiàn)代測量技術(shù)內(nèi)容
通過對(duì)傳統(tǒng)內(nèi)容的優(yōu)化整合，能節(jié)省較多的課時(shí)用于現(xiàn)代測量技術(shù)的講授，內(nèi)容包括全站儀和數(shù)字化測圖技術(shù)，GPS原理與方法，GIS的基本知識(shí)，先進(jìn)儀器的的原理復(fù)雜，但操作簡單，采用現(xiàn)場示范或參觀教學(xué)等方法。引導(dǎo)學(xué)生理解現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展方向：自動(dòng)化、數(shù)字化、統(tǒng)一化和高精度化，讓學(xué)生了解測繪新技術(shù)及其應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。
2.3結(jié)合案例分析講授施工測量
施工測量是測量的三項(xiàng)基本工作的原理與方法在工程建設(shè)中的應(yīng)用。結(jié)合學(xué)校在建工程案例，講授施工測量內(nèi)容，通過講解每個(gè)案例把相關(guān)知識(shí)串起來，帶學(xué)生到工程項(xiàng)目上現(xiàn)場講解操作，這樣不但能使學(xué)生理解專業(yè)知識(shí)，而且能夠留下牢固的印象。強(qiáng)調(diào)測量技術(shù)原理在土木工程測量中的應(yīng)用，測量技術(shù)方法與土木工程施工的密切關(guān)系，注重吸取土木工程學(xué)科的成果，使土木測量技術(shù)更好地為土木工程服務(wù)。施工測量按技術(shù)應(yīng)用分為：工程用圖、測設(shè)方法、工程測量、變形測量、和儀器檢校；按工程類型分為：建筑工程、道路工程、橋梁工程、隧道工程、路線工程等五種類型。
3.優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
土木工程測量實(shí)踐教學(xué)由課間實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)習(xí)兩部分組成。本校土木工程測量的教學(xué)時(shí)數(shù)為56學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)為40學(xué)時(shí)，課間實(shí)驗(yàn)為16學(xué)時(shí)（8個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目），綜合實(shí)習(xí)為2周。為了提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，在有限的學(xué)時(shí)情況下，必須優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。掌握土木工程測量的基本知識(shí)、基本原理、基本方法；掌握常用測量儀器：水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、測距儀、全站儀等的使用，儀器的安置、瞄準(zhǔn)、讀數(shù)、記錄、計(jì)算等基本操作方法，儀器的檢驗(yàn)校正、維護(hù)，獲得測、算、繪的基本技能。
3.1明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容精選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
課間實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分三部分：水準(zhǔn)儀的認(rèn)識(shí)與水準(zhǔn)測量；經(jīng)緯儀的認(rèn)識(shí)與角度測量；全站儀的認(rèn)識(shí)與距離測量。刪掉了一些過時(shí)的，或工程實(shí)際中很少使用的項(xiàng)目，如鋼尺量距、羅盤儀的使用等。水準(zhǔn)儀測量部分開設(shè)了：（1）DS3水準(zhǔn)儀的認(rèn)識(shí)與使用；（2）普通水準(zhǔn)測量。經(jīng)緯儀測量部分開設(shè)了：（3）DJ6經(jīng)緯儀的認(rèn)識(shí)與使用；（4）測回法測水平角；（5）豎直角測量；（6）視距測量。全站儀測量部分開設(shè)了：（7）TOPCON全站儀的認(rèn)識(shí)與使用及距離測量；（8）全站儀三維坐標(biāo)測量，測量儀器的檢校列入看錄像課程。調(diào)整了一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目到綜合實(shí)習(xí)中，如DJ2儀器的使用、四等水準(zhǔn)測量、導(dǎo)線測量等。每次實(shí)驗(yàn)對(duì)儀器性能的介紹、操作都在課堂內(nèi)進(jìn)行演示和講解，采用教師手把手的演示和錄像片、多媒體體課件播放相結(jié)合的方式，可以將復(fù)雜、繁瑣的文字?jǐn)⑹鲎優(yōu)槿菀捉邮艿母行圆僮?，縮短學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解過程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
3.2根據(jù)專業(yè)特色按排實(shí)習(xí)內(nèi)容
土木工程測量的綜合實(shí)習(xí)是2周的停課實(shí)習(xí)，在校園內(nèi)進(jìn)行。實(shí)習(xí)內(nèi)容分兩部分進(jìn)行，一部分是控制測量和地形圖測繪，是每個(gè)專業(yè)必作內(nèi)容?？刂茰y量——平面控制采用閉合導(dǎo)線，設(shè)6-7個(gè)點(diǎn)，角度用DJ6經(jīng)緯儀觀測二測回，全站儀測距，給定已知點(diǎn)坐標(biāo)，按圖根導(dǎo)線精度要求，計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)；高程控制測量采用四等水準(zhǔn)測量按閉合路線求各點(diǎn)的高程。地形圖測繪——在控制點(diǎn)上用經(jīng)緯儀測繪1：500地形圖，每個(gè)小組應(yīng)完成16個(gè)方格的地形測繪任務(wù)。另一部分是與土木各專業(yè)方向相結(jié)合的施工測量實(shí)習(xí)。施工測量實(shí)習(xí)分以下幾個(gè)方面：（1）建筑工程方向要求學(xué)生在已完成的地形圖上作斷面圖、求土石方量、設(shè)計(jì)坡度線，簡單房屋的基礎(chǔ)平面圖放樣。（2）道路橋梁方向要求學(xué)生在已完成的地形圖上作曲線設(shè)計(jì)和放樣，縱橫斷面圖測繪等。（3）規(guī)劃建筑各專業(yè)要求學(xué)生能應(yīng)用地形圖作規(guī)劃設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
4.建立合理的教學(xué)考核制度
土木工程測量的成績評(píng)定分理論教學(xué)成績和實(shí)踐教學(xué)成績。理論成績根據(jù)試卷考試成績、平時(shí)作業(yè)情況、課間實(shí)驗(yàn)、考勤情況等綜合評(píng)定。實(shí)踐教學(xué)成績以組為單位進(jìn)行，建立了統(tǒng)一的評(píng)價(jià)體系。將成績評(píng)定分為多個(gè)部分，根據(jù)小組上交的資料，個(gè)人的成果資料，出勤情況，實(shí)踐動(dòng)手能力，實(shí)踐知識(shí)掌握程度，儀器操作考核等方面進(jìn)行評(píng)定。課間實(shí)驗(yàn)不單獨(dú)計(jì)成績，是理論課程成績的一部分，一般占理論課程成績的30%，根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)，儀器操作情況，實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況等進(jìn)行評(píng)定。
5.結(jié)束語
第2篇：工程測量的基本原理范文
關(guān)鍵詞：GPS定位技術(shù)；工程施工測量；基本原理；優(yōu)缺點(diǎn)；操作方法；誤差分析
1引言
GPS英文全名是“Global Position System”，意為“全球定位系統(tǒng)”，簡稱GPS系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。GPS空間部分使用了二十四顆衛(wèi)星組成的星座，衛(wèi)星高度約20200公里，分布在六條升交點(diǎn)互隔60度的軌道面上，每條軌道上均勻分布四顆衛(wèi)星，相鄰兩軌道上的衛(wèi)星相隔40度，使得地球任何地方至少同時(shí)可看到四顆衛(wèi)星。
GPS測量通過接收衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而求定測量點(diǎn)的空間位置，它具有全球性、全天侯、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性導(dǎo)航定位和定時(shí)功能，能提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間，而且具有良好的抗干擾性和保密性。目前，在工程測量中，為了保證控制測量和施工放樣的精度，滿足工程質(zhì)量要求，GPS定位技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工程施工測量中。
2工程測量中應(yīng)用GPS定位技術(shù)的基本原理
GPS 定位系統(tǒng)主要由空間衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控站及用戶設(shè)備三部分構(gòu)成。
⑴空間衛(wèi)星星座由24 顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道平面內(nèi)，GPS衛(wèi)星用L 波段的兩個(gè)無線電載波向使用者連續(xù)不斷地發(fā)送導(dǎo)航定位信號(hào)，信號(hào)中含有衛(wèi)星的位置坐標(biāo)信息，使衛(wèi)星成為一個(gè)動(dòng)態(tài)的已知點(diǎn)。在地球的任何地點(diǎn)、任何時(shí)刻，在高度角15°以上，平均可同時(shí)觀測到6 顆衛(wèi)星，最多可達(dá)到9 顆。
⑵地面監(jiān)控站主要由分布在全球的一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)測站組成。主控站收集各監(jiān)測站的觀測數(shù)據(jù)，計(jì)算各衛(wèi)星的軌道參數(shù)、鐘差參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)傳送到注入站，再由注入站將主控站發(fā)來的導(dǎo)航信息數(shù)據(jù)注人到相應(yīng)衛(wèi)星的存儲(chǔ)器中。
⑶用戶設(shè)備由GPS 接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及終端設(shè)備（如計(jì)算機(jī)）等組成。GPS 接收機(jī)接受待測衛(wèi)星的信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行一系列地處理，再通過相應(yīng)軟件計(jì)算待測點(diǎn)的三維坐標(biāo)。
GPS 系統(tǒng)采用了距離交會(huì)法，根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)（ 、 、 ），確定用戶天線所對(duì)應(yīng)觀測點(diǎn)的位置。設(shè)接收機(jī)天線的相位中心坐標(biāo)為（x、y、z），則GPS 衛(wèi)星和用戶接收天線之間的幾何距離ρ= ，式中有X、Y、Z 三個(gè)未知量，只要同時(shí)接收3 顆GPS 衛(wèi)星，就能解出測站點(diǎn)坐標(biāo)（X、Y、Z），在以上敘述中我們可以看到，用戶可以平均同時(shí)觀測到6顆衛(wèi)星，所以我們可以經(jīng)基線解算、網(wǎng)平差，求出GPS 接收機(jī)中心（測站點(diǎn)）的三維坐標(biāo)。
3GPS定位技術(shù)在工程施工測量中應(yīng)用的具體方法
3.1準(zhǔn)備工作
3.1.1對(duì)待測區(qū)進(jìn)行勘察，并收集相關(guān)資料
主要調(diào)查當(dāng)?shù)氐目刂泣c(diǎn)分布情況、交通情況、水文分布情況、植被情況、以及當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)俗民情等。相關(guān)資料包括待測區(qū)的地形圖，各類控制點(diǎn)成果以及與之有關(guān)的地質(zhì)、交通、氣象、通信等方面的資料。
3.1.2擬定觀測計(jì)劃
觀測計(jì)劃的主要內(nèi)容包括：
⑴設(shè)計(jì)精度。要求平均邊長小于1 km，最弱邊相對(duì)誤差小于1/10 000，GPS 接收機(jī)標(biāo)稱精度的固定誤差a≤15 mm，比例誤差系數(shù) 。
⑵編制GPS 衛(wèi)星的可見性預(yù)報(bào)圖，選擇衛(wèi)星的幾何圖形強(qiáng)度。
⑶選擇最佳的觀測時(shí)段。根據(jù)衛(wèi)星可見預(yù)報(bào)和天氣預(yù)報(bào)選擇最佳觀測時(shí)段，衛(wèi)星的幾何分布越好，定位精度就越高
⑷觀測區(qū)域的設(shè)計(jì)與劃分。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和控制網(wǎng)，一般采用3 臺(tái)GPS 接收機(jī)進(jìn)行觀測，網(wǎng)形布設(shè)成邊連式。
⑸設(shè)計(jì)GPS 網(wǎng)與地面的聯(lián)測方案。尤其對(duì)信號(hào)接受不好的待測區(qū)，應(yīng)做好聯(lián)測方案的設(shè)計(jì)，以保證其精度。
⑹編排作業(yè)調(diào)度表，以保證測量任務(wù)按時(shí)完成。
3.1.3選擇接收機(jī)型號(hào)并檢驗(yàn)
一般小于20 公里點(diǎn)位情況良好，宜采用單頻接收機(jī)，反之，選用雙頻接收機(jī)。接收機(jī)性能的檢驗(yàn)主要有：一般檢驗(yàn)，主要檢查接收機(jī)各部件及其附件是否完好，使用手冊等相關(guān)資料是否齊全等；通電檢驗(yàn)，主要是檢驗(yàn)接收機(jī)通電后有關(guān)信號(hào)燈、按鍵、顯示系統(tǒng)和儀表的工作情況；實(shí)測檢驗(yàn)，主要檢驗(yàn)方法為標(biāo)準(zhǔn)基線檢驗(yàn)、已知坐標(biāo)邊長檢驗(yàn)、零基線檢驗(yàn)、相位中心偏移量檢驗(yàn)。
3.2外業(yè)測量工作
3.2.1合理選點(diǎn)
GPS 觀測點(diǎn)的選取比較靈活，但也要遵循GPS 測量的一些原則。
⑴每點(diǎn)最好能與其中某一點(diǎn)通視。
⑵應(yīng)選擇在上空開闊、視場內(nèi)周圍障礙物的高度角小于15 °，以免信號(hào)被遮擋或吸收，影響觀測質(zhì)量。
⑶要遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源和高壓電線等，其距離應(yīng)大于200 m，以免電磁場對(duì)信號(hào)的干擾。
⑷避免大面積水域?qū)﹄姶挪ǚ瓷浜臀铡?/p>
⑸選擇交通方便的地方，以有利與其它觀測手段聯(lián)測。
3.2.2埋設(shè)標(biāo)志
GPS 網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)具有標(biāo)志的標(biāo)石，以精確標(biāo)志點(diǎn)位，點(diǎn)的埋設(shè)必須堅(jiān)固以利于長久保存與利用，并做好記錄。
3.2.3外業(yè)觀測
外業(yè)觀測工作主要包括：安裝天線、觀測作業(yè)和觀測記錄等。天線利用三腳架安置，天線底板上的圓水準(zhǔn)器氣泡必須居中，天線的定向標(biāo)志應(yīng)指北，三次測量互差小于3mm 取平均值。觀測作業(yè)就是獲取所需要的定位信息和觀測數(shù)據(jù)。觀測記錄由GPS 接收機(jī)自動(dòng)進(jìn)行，觀測者應(yīng)做好記錄。在測量的過程中，應(yīng)嚴(yán)格限制高頻及對(duì)講機(jī)等無線電波的使用，避免環(huán)境對(duì)信號(hào)的干擾，從而提高GPS 本身的定位精度。
第3篇：工程測量的基本原理范文
GPS是英文Global Positioning System的縮寫,其中文簡稱為“全球定位系統(tǒng)”。GPS是20世紀(jì)70年代由美國陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)。經(jīng)過20多年的研究,耗資300億美元,到1994年3月,全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座布設(shè)完成。
由于和傳統(tǒng)測量技術(shù)相比,GPS技術(shù)受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等各種客觀因素的影響要小得多,在許多傳統(tǒng)測量技術(shù)無法到達(dá)的地區(qū),GPS技術(shù)基本上都能輕松地進(jìn)行快速、高精度的測量作業(yè)。因此,GPS技術(shù)在測量技術(shù)領(lǐng)域擁有無法比擬的優(yōu)越性。
2、GPS靜態(tài)測量的基本原理
GPS靜態(tài)測量,是利用GPS接收機(jī)進(jìn)行定位測量的一種。主要用于建立各級(jí)控制網(wǎng)。在進(jìn)行GPS靜態(tài)測量時(shí),認(rèn)為GPS接收機(jī)的天線在整個(gè)觀測過程中的位置是靜止的,在數(shù)據(jù)處理時(shí),將接收機(jī)天線的位置作為一個(gè)不隨時(shí)間改變的量,通過接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的變化來求得待定點(diǎn)的坐標(biāo)。在測量中,GPS靜態(tài)測量的具體觀測模式是多臺(tái)接收機(jī)在不同的測站上進(jìn)行靜止同步觀測,時(shí)間由40分鐘到十幾小時(shí)不等。
由于此方法效率相對(duì)較低,由此衍生了GPS快速靜態(tài)測量法,因?yàn)榭焖贉y量法只需要對(duì)每個(gè)觀測點(diǎn)觀測10到20分鐘,甚至更短的時(shí)間,就能得到相當(dāng)精度的測量結(jié)果。而對(duì)于一般工程對(duì)測量精度的要求,GPS快速靜態(tài)測量法的測量精度完全可以滿足工程的要求。因此,GPS快速靜態(tài)測量法得到了廣泛的應(yīng)用。
3、RTK技術(shù)的基本原理
RTK是英文Real Time Kinematic的縮寫,翻譯成中文為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量技術(shù)。RTK技術(shù)的基本原理是,取點(diǎn)位精度較高的首級(jí)控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn), 安置一臺(tái)接收機(jī)作為參考站對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測,流動(dòng)站上的接收機(jī)在接收衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí),通過無線電傳輸設(shè)備接收基準(zhǔn)站上的觀測數(shù)據(jù),隨機(jī)計(jì)算機(jī)根據(jù)相對(duì)定位的原理實(shí)時(shí)計(jì)算顯示出流動(dòng)站的三維坐標(biāo)和測量精度。這樣用戶就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測待測點(diǎn)的數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量和基線解算結(jié)果的收斂情況,根據(jù)待測點(diǎn)的精度指標(biāo),確定觀測時(shí)間,從而減少冗余觀測,提高工作效率。
RTK系統(tǒng)的組成。RTK系統(tǒng)主要由基準(zhǔn)站接收機(jī)、數(shù)據(jù)鏈及移動(dòng)接收機(jī)三部分組成。它是利用2臺(tái)以上GPS接收機(jī)同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào),其中一臺(tái)安置在已知坐標(biāo)點(diǎn)上作為基準(zhǔn)站,另一臺(tái)用來測定移動(dòng)站(未知點(diǎn))的坐標(biāo)?；鶞?zhǔn)站根據(jù)該點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)求出其他衛(wèi)星的距離改正數(shù)并將這一改正數(shù)發(fā)給移動(dòng)站,移動(dòng)站根據(jù)這一改正數(shù)來改正其定位結(jié)果,從而大大提高定位精度。它能夠?qū)崟r(shí)地提供測站點(diǎn)指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果,并達(dá)到厘米級(jí)精度。
4、CORS的基本原理
當(dāng)前,利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立的連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位參考系統(tǒng)(Continuous Operational Reference System,縮寫為CORS)已成為城市GPS應(yīng)用的發(fā)展熱點(diǎn)之一。CORS系統(tǒng)由基準(zhǔn)站網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)播發(fā)系統(tǒng)、用戶應(yīng)用系統(tǒng)五個(gè)部分組成,各基準(zhǔn)站與監(jiān)控分析中心間通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)連接成一體,形成專用網(wǎng)絡(luò)。
CORS系統(tǒng)可以定義為一個(gè)或若干個(gè)固定的、連續(xù)運(yùn)行的GPS參考站,利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò),實(shí)時(shí)地向不同類型、不同需求、不同層次的用戶自動(dòng)地提供經(jīng)過檢驗(yàn)的不同類型的GPS觀測值、各種改正數(shù)、狀態(tài)信息以及其他有關(guān)GPS服務(wù)項(xiàng)目的系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的GPS作業(yè)相比連續(xù)運(yùn)行參考站具有作用范圍廣、精度高、野外單機(jī)作業(yè)等眾多優(yōu)點(diǎn)。
5、GPS靜態(tài)定位、RTK及CORS在工程應(yīng)用中的差異
雖然GPS靜態(tài)定位、RTK及CORS在工程測量中都有應(yīng)用,但是它們的側(cè)重點(diǎn)又有所不同。GPS靜態(tài)定位測量法的精度要明顯高于其它二者,主要應(yīng)用于各級(jí)控制網(wǎng)的布設(shè)。RTK及CORS主要應(yīng)用于控制網(wǎng)下面的加密測量,相對(duì)于GPS靜態(tài)定位測量法位置的固定不變, RTK及CORS則顯得靈活多變。RTK和CORS相比較而言, RTK需要架設(shè)基準(zhǔn)站,同時(shí)需要提供發(fā)射電臺(tái)及蓄電池,因此,同樣數(shù)量的接收機(jī),CORS的工作效率明顯要高于RTK,而且在野外作業(yè)的時(shí)候,CORS需要的設(shè)備少,相對(duì)來說更加方便。然而,由于CORS網(wǎng)布設(shè)的局限性,在某些測區(qū)內(nèi)CORS的信號(hào)很差,從而給外業(yè)測量作業(yè)帶來一定的影響。
參考文獻(xiàn)
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第4篇：工程測量的基本原理范文
一、GPS系統(tǒng)的概述
1、GPS的基本原理。GPS定位的基本原理是根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，根據(jù)測量中的距離交會(huì)定點(diǎn)原理，來確定待測點(diǎn)的位置。GPS起始于1958年美國軍方的一個(gè)項(xiàng)目，1964年投入使用。到1994年，全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。
2、GPS的組成成分。GPS主要由3部分組成：空間衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控站和用戶設(shè)備，下面從這3個(gè)組成成分進(jìn)行功能分析：（1）GPS地面監(jiān)控站。地面監(jiān)控站由一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)測站組成，它的主要功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)觀測然后將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)航傳送到相應(yīng)衛(wèi)星存儲(chǔ)器中，主控站將在監(jiān)控站得到的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，可以得到軌道參數(shù)和鐘差參數(shù)并將之轉(zhuǎn)換成導(dǎo)航電文，然后這些數(shù)據(jù)被傳送到注入站，在這里進(jìn)行數(shù)據(jù)的注入，接著導(dǎo)航電文就被傳送到相應(yīng)的存儲(chǔ)器中。（2）GPS用戶設(shè)備。用戶設(shè)備由GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件和終端設(shè)備（如計(jì)算機(jī)）組成，它的主要功能是捕獲信號(hào)然后進(jìn)行信號(hào)的交換、放大和處理并將信號(hào)釋放，其中GPS接收機(jī)其主導(dǎo)作用，如GPS接收機(jī)可捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號(hào)，然后將信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)處理軟件處理過后再通過終端設(shè)備將GPS接收機(jī)中心的三維坐標(biāo)求出來。
3、GPS的信息采集過程。GPS是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，具有多種功能，包括全能性（如陸地、海洋、天空和航天等方面）、全天候、全球性、實(shí)時(shí)性和連續(xù)性的導(dǎo)航、定位和定時(shí)的功能。GPS感應(yīng)系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是精確，整個(gè)感應(yīng)系統(tǒng)由多個(gè)部分組成，空間導(dǎo)航星座、 地面控制站、 GPS 用戶定位設(shè)備和地面通信網(wǎng)等都屬于GPS感應(yīng)系統(tǒng)。 GPS 的用戶設(shè)備的核心部分是GPS接收機(jī)，因此GPS用戶設(shè)備又叫GPS 接收機(jī)， 它由天線、 接收機(jī)、 信號(hào)處理器和顯示器4部分組成組成。其具體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程可以分為3個(gè)過程： 傳感器采集并進(jìn)行信號(hào)的放大；放大的信號(hào)經(jīng)信號(hào)電纜傳輸?shù)降叵聰?shù)據(jù)交換中心；然后信號(hào)由計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)感應(yīng)，對(duì)各個(gè)感應(yīng)點(diǎn)位移情況分析。
二、GPS測量技術(shù)在地質(zhì)找礦中應(yīng)用的特點(diǎn)
GPS全球定位網(wǎng)已完全投入運(yùn)行，其定位功能依賴于人造衛(wèi)星的發(fā)射成功和面積覆蓋，只要在地球上任何地方、任何時(shí)間同時(shí)接收到4顆以上衛(wèi)星的信號(hào)就可以進(jìn)行定位工作。近年來，因GPS定位技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，如精度高、全天候、成本低、效率高等，GPS已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大地測量、工程測量、地殼形變監(jiān)測等各種測量工程中。GPS是進(jìn)行定位的一個(gè)良好的工具，它綜合應(yīng)用現(xiàn)代遙感技術(shù)研究地質(zhì)規(guī)律， 通過對(duì)不同礦物、 巖石特征進(jìn)行圖像處理和信息提取， 從宏觀的角度識(shí)別不同的地質(zhì)體。此外，在GPS定位的基礎(chǔ)上結(jié)合其他地質(zhì)資料進(jìn)行綜合分析，能夠?qū)Φ乇淼刭|(zhì)體的幾何特征進(jìn)行全面、 客觀地記錄， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)一定地區(qū)內(nèi)的地質(zhì)情況進(jìn)行判斷，正是因?yàn)镚PS感應(yīng)系統(tǒng)的這些優(yōu)點(diǎn)，在進(jìn)行地質(zhì)找礦方面得到許多一線技術(shù)人員的選擇和青睞。
三、GPS測量技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用
1、地質(zhì)工程測量。地質(zhì)工程測量，第一步就是地形測繪。這樣就是為了給礦區(qū)提供地形圖，而地形圖的比例尺不盡相同，依據(jù)這些圖紙，來對(duì)各工程點(diǎn)的位置，比如井探、槽探等等來進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。在以往的比較傳統(tǒng)的測圖方法中，較為突出的有經(jīng)緯儀和測距儀等等，這種方法常分為三個(gè)步驟：（1）布設(shè)控制網(wǎng)點(diǎn)（2）加密次級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)（3）依據(jù)加密的控制點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)。這些常見的傳統(tǒng)做法，有其存在的價(jià)值和優(yōu)勢，然而時(shí)代在發(fā)展，科技在進(jìn)步，很多程度上舊方法已經(jīng)不能滿足了，應(yīng)用新興技術(shù)是大趨勢。對(duì)此，GPS技術(shù)強(qiáng)大的優(yōu)秀特性：高速度、高精度、便捷操作以及低廉的費(fèi)用等等?，F(xiàn)在已經(jīng)在測定各級(jí)控制點(diǎn)坐標(biāo)以及其它地質(zhì)工程測量上有廣泛的應(yīng)用。
2、GPS網(wǎng)的建立。如果面對(duì)一個(gè)剛發(fā)現(xiàn)的礦區(qū)，卻沒有詳細(xì)的大比例的地形圖，這個(gè)時(shí)候就是GPS網(wǎng)的用武之地了。GPS網(wǎng)，也即勘探網(wǎng)，是各種地質(zhì)勘探工程最基本的控制網(wǎng)，所以面對(duì)上述情況首先就應(yīng)該在礦區(qū)建立這樣一個(gè)GPS網(wǎng)。在礦區(qū)，讓地質(zhì)技術(shù)人員制作一個(gè)簡易的GPS控制網(wǎng)，由此來確定起始基線點(diǎn)的坐標(biāo)，然后才能進(jìn)行測設(shè)基線的工作，這樣才能進(jìn)行地質(zhì)工作。想要完成其它地質(zhì)工程測量的任務(wù)，就首先要建立好礦區(qū)的GPS控制網(wǎng)，只有這樣，才能為地質(zhì)工作省下不必要的開支和時(shí)間上的消耗，從而帶來更大的效益，不管是經(jīng)濟(jì)上還是時(shí)間、人力上，這都是地質(zhì)工作最愿意看到的結(jié)果。
3、勘探線剖面測量。在確定好基線點(diǎn)之后，就要在基線點(diǎn)設(shè)站和架設(shè)儀器，進(jìn)行測量工作的主線。將相鄰的基線點(diǎn)作為零方向，再按順時(shí)針方向，就可以對(duì)勘探線方向進(jìn)行施測剖面。運(yùn)用GPS，在勘探方向點(diǎn)依次測定各個(gè)勘探工程點(diǎn)、地形點(diǎn)的坐標(biāo)，當(dāng)把這些工作都完成之后，整理資料，便可繪制出礦區(qū)的剖面圖。
4、GPS測量數(shù)據(jù)的處理。GPS測量的數(shù)據(jù)，要從最原始的觀測值出發(fā)，經(jīng)過處理，最終才可以定位成功。數(shù)據(jù)處理一般有兩個(gè)階段，分別是GPS網(wǎng)平差階段，GPS基線向量解算階段，運(yùn)用的數(shù)據(jù)處理軟件都是隨機(jī)軟件。經(jīng)基線解算和高程擬合后，再由質(zhì)量檢核，網(wǎng)平差和外業(yè)重測，最終得到GPS控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)。根據(jù)情況解算后的相對(duì)精度會(huì)滿足地質(zhì)工作的要求水準(zhǔn)。這里僅是方法上的介紹，具體數(shù)據(jù)應(yīng)以實(shí)際的礦區(qū)測量為準(zhǔn)。
5、GPS在其他地質(zhì)工作上的應(yīng)用。除了地質(zhì)找礦工作，GPS在其他地質(zhì)工作上也有廣泛的應(yīng)用。例如在野外化探掃面即水系沉積的測量采樣工作中，就需要用到GPS技術(shù)，并且在這里更是凸顯其強(qiáng)大的功能。由于GPS的高精度定位，并且獲取坐標(biāo)信息的時(shí)間非常之快，速度達(dá)到每一秒鐘就可獲取一次，利用航跡監(jiān)控，更加確保能夠獲得精確的位置信息，并且可信度足夠高，從而也就保證了采樣的質(zhì)量，對(duì)地質(zhì)工作給予相當(dāng)大的幫助。
第5篇：工程測量的基本原理范文
關(guān)鍵詞：公路測量；GPS技術(shù)；應(yīng)用
1 GPS系統(tǒng)構(gòu)成
1.1 DPS空間衛(wèi)星包括了21顆工作衛(wèi)星和在軌備用3顆衛(wèi)星。在6個(gè)軌道平面內(nèi)平均分布著24顆衛(wèi)星，軌道平面產(chǎn)生了55°的傾角，平均衛(wèi)星高度是20200Km。衛(wèi)星通過兩個(gè)L波段的無線電載波為廣大用戶接連不斷的輸送定位導(dǎo)航信號(hào)，其中包含的衛(wèi)星位置信息，促使衛(wèi)星成為一個(gè)動(dòng)態(tài)化的已知點(diǎn)。在地球范圍內(nèi)的任意地點(diǎn)和時(shí)刻，當(dāng)高度角超過15°，能夠平均觀測6顆衛(wèi)星。
1.2 GPS地面監(jiān)控站包含了全球分布的一個(gè)主控站、三個(gè)注入站以及五個(gè)檢測站。主控站綜合各個(gè)監(jiān)測站觀測GPS衛(wèi)星獲得的數(shù)據(jù)，對(duì)各個(gè)衛(wèi)星的軌道和種差參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并且編制這些數(shù)據(jù)成為導(dǎo)航電文同時(shí)輸入對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星存儲(chǔ)器中。
1.3 GPS用戶設(shè)備包含了GPS接收機(jī)、處理數(shù)據(jù)軟件以及終端設(shè)備。GPS接收機(jī)能夠獲得根據(jù)一定衛(wèi)星高度截止角進(jìn)而選擇的衛(wèi)星接待信號(hào)，對(duì)衛(wèi)星運(yùn)行有效跟蹤，并且交換、放大及處理信號(hào)，在利用計(jì)算機(jī)和對(duì)應(yīng)的軟件，解算基線、網(wǎng)平差，求解GPS接收機(jī)的三維中心坐標(biāo)。
2 CPS測量技術(shù)特征
2.1 測站之間不需要進(jìn)行通視。測量學(xué)中測站之間彼此的通視始終屬于難題。CPS這一特點(diǎn)產(chǎn)生了更加方便靈活的選點(diǎn)。但是要求必須具有開闊的測量空間，以便GPS衛(wèi)星接收信號(hào)不會(huì)受到干擾。
2.2 觀測所需比較短的時(shí)間。當(dāng)短基線小于20公里時(shí)，相對(duì)迅速定位通常僅需5分鐘的觀測時(shí)間。
2.3 提供三維坐標(biāo)。在對(duì)觀測站平面位置利用GPS進(jìn)行準(zhǔn)確測量的同時(shí)，能夠?qū)τ^測站的大地高程進(jìn)行精確測定。
3 在公路工程測量中GPS的應(yīng)用
3.1 公路工程測量中GPS靜態(tài)測量技術(shù)的應(yīng)用
第一，初步勘察路線和選擇GPS地址。外業(yè)測量任務(wù)產(chǎn)生之后，安排人員初步勘察路線的走向，觀察沿線可以作為GPS點(diǎn)的具置。查看附近路線GPS高等級(jí)點(diǎn)便于實(shí)施聯(lián)網(wǎng)。
第二，設(shè)計(jì)GPS點(diǎn)控制網(wǎng)。應(yīng)當(dāng)聯(lián)系公路具體等級(jí)、沿線具有的地物地形、操作中的衛(wèi)星情況、精準(zhǔn)度要求等綜合設(shè)計(jì)GPS控制網(wǎng)。由于GPS控制網(wǎng)屬于首級(jí)公路控制網(wǎng)，需要利用其它測量方法實(shí)施加密。因此在沿著兩側(cè)路線間隔5-10米距離布置互相一對(duì)通視的GPS點(diǎn)。理論上分析利用GPS點(diǎn)進(jìn)行觀測時(shí)僅需要將儀器設(shè)置在3個(gè)GPS點(diǎn)上同時(shí)進(jìn)行觀測就能明確這些點(diǎn)的具體坐標(biāo)。聯(lián)系公路自身的特點(diǎn)可以使用4臺(tái)儀器同時(shí)對(duì)4個(gè)GPS點(diǎn)進(jìn)行觀測，這樣能夠有效測量全線的速度。
第三，選擇GPS點(diǎn)和埋石。應(yīng)當(dāng)根據(jù)技術(shù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求選點(diǎn)這樣有利于使用其他測量方法進(jìn)一步擴(kuò)展與聯(lián)測。
第四，設(shè)置儀器進(jìn)行觀測。在DPS4個(gè)觀測點(diǎn)同步有效的觀測衛(wèi)星數(shù)量是否達(dá)到了規(guī)定要求。在外業(yè)觀測過程中要求觀測時(shí)間必須超過半個(gè)小時(shí)，觀測有效衛(wèi)星數(shù)量超過4個(gè)。
第五，處理觀測數(shù)據(jù)。結(jié)束外業(yè)觀測之后在計(jì)算機(jī)中輸入GPS中的數(shù)據(jù)，應(yīng)用對(duì)應(yīng)的處理數(shù)據(jù)軟件，及時(shí)處理和分析數(shù)據(jù)質(zhì)量。這一過程具體包括檢核與計(jì)算基線、計(jì)算GPS控制網(wǎng)平差。
第六，加密CPS控制網(wǎng)。通過全站儀附合導(dǎo)線測量的方法實(shí)施加密首級(jí)GPS控制網(wǎng)操作。根據(jù)GPS的分布把路線分成若干段，對(duì)每一段獨(dú)立實(shí)行導(dǎo)線附合測量，確保每一段附合導(dǎo)線都將GPS點(diǎn)作為起始和終止點(diǎn)。
第七，計(jì)算導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)和平差。在計(jì)算機(jī)中傳入每一段測量附合導(dǎo)線的數(shù)據(jù)并且實(shí)施角度、距離平差最終獲得結(jié)果。
3.2 公路工程測量動(dòng)態(tài)GPS技術(shù)的應(yīng)用
在公路工程測量中應(yīng)用動(dòng)態(tài)GPS技術(shù)具體表現(xiàn)為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)的應(yīng)用。這一技術(shù)具體是將載波相位觀測數(shù)值作為前提的實(shí)時(shí)差分技術(shù)，它是發(fā)展GPS測量技術(shù)的重要?jiǎng)?chuàng)新研究，在公路工程中具有極其廣泛的應(yīng)用前景。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位包含了基準(zhǔn)和流動(dòng)站，對(duì)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量進(jìn)行保證的重要措施便是構(gòu)建無限通訊數(shù)據(jù)，基本原理設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)為較高精度取位點(diǎn)的首級(jí)控制點(diǎn)，在參考站設(shè)置一臺(tái)接收機(jī)，連續(xù)觀測衛(wèi)星，位于流動(dòng)站上的接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行接收的同時(shí)，利用電傳無線電設(shè)備對(duì)基準(zhǔn)站上的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，按照相對(duì)定位的基本原理隨機(jī)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示計(jì)算流動(dòng)站的測量精度與三維坐標(biāo)。這樣使用者便能夠?qū)Υ郎y點(diǎn)的數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量與解算基線結(jié)果的收斂狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測，綜合待測點(diǎn)的精度要求，明確觀測時(shí)間，進(jìn)一步對(duì)多余的觀測有效減少，最終提升工作效率，在勘測公路階段動(dòng)態(tài)定位方式能夠?qū)崿F(xiàn)測繪地形、測量中樁、橫斷面、縱斷面地面線等工作。測量整體過程不要求將通視作為前提，經(jīng)過1-3秒的測量，可以達(dá)到10-30mm的精度，體現(xiàn)出了普通測量儀器無法比擬的優(yōu)勢。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)具備極大的優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示的結(jié)果是通過可靠性檢驗(yàn)獲得的厘米精度，有效克服了由于粗差產(chǎn)生的工程返工，進(jìn)一步提升GPS的操作效率，具有極高的操作效率，每一個(gè)放置點(diǎn)僅需要1-2S的滯留時(shí)間，1-3人就能夠?qū)嵤?-10km的中線測量。假如利用其測量地形，每一天每個(gè)小組可以實(shí)行1.5km的地形測繪，一般測量方法是無法比擬其精度與效率的；在中線放樣的過程中做好抄平中樁的操作。
針對(duì)公路工程來說，結(jié)合GPS靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)技術(shù)能夠高效、高精度的控制測量公路平面。在生產(chǎn)過程中利用一般方法結(jié)合GPS技術(shù)的生產(chǎn)過程能夠有效提升生產(chǎn)效率。伴隨著不斷發(fā)展的GPS技術(shù)特點(diǎn)，其初始化時(shí)間逐漸縮短，跟蹤能力也迅速強(qiáng)化，同時(shí)也產(chǎn)生了更高的精度，充分體現(xiàn)出了最好的性價(jià)比。
3.3 建立GPS控制網(wǎng)
根據(jù)GPS勘測規(guī)定要求，每間隔0.5-1km設(shè)置一個(gè)控制點(diǎn)，具體等級(jí)根據(jù)公路等級(jí)確定。以高速公路500m特大橋以及中長隧道為例闡述建立GPS網(wǎng)的方法。
按照要求，高速公路根據(jù)規(guī)定將一級(jí)小三角或者是一級(jí)導(dǎo)線作為控制等級(jí)。因此，控制等級(jí)時(shí)必須使用首級(jí)控制點(diǎn)交子這一等級(jí)，而控制首級(jí)必須超過四等。因此，在收集資料過程中需要找全測區(qū)范圍內(nèi)國家三四等級(jí)控制點(diǎn)的全部材料。同時(shí)，在首級(jí)控制網(wǎng)進(jìn)行布置過程中應(yīng)當(dāng)間隔5-10km設(shè)置一首級(jí)控制點(diǎn)，便于有效對(duì)控制加密進(jìn)行發(fā)展。
當(dāng)布網(wǎng)等級(jí)與方案確定之后，可以根據(jù)下列步驟構(gòu)建公路控制網(wǎng)。（1）選擇點(diǎn)：將控制人員和選線作為中心，選擇對(duì)今后工作極為便利的點(diǎn)位；（2）埋石：根據(jù)勘測具體要求，進(jìn)行標(biāo)石埋選，并且在現(xiàn)場做好標(biāo)記；（3）實(shí)測：按照應(yīng)用的儀器標(biāo)稱精度與相關(guān)的規(guī)范要求進(jìn)行實(shí)測；（4）評(píng)定精度和平差：按照實(shí)際測試結(jié)果計(jì)算平差，并且實(shí)行評(píng)級(jí)精度。精度達(dá)到對(duì)應(yīng)的等級(jí)要求時(shí)可以結(jié)束工作。如此，就能夠構(gòu)建高速公路的GPS控制網(wǎng)。
4 結(jié)束語
在公路工程測量中應(yīng)用GPS定位系統(tǒng)，在近兩年獲得了積極推廣。文章通過分析應(yīng)用GPS測量的相關(guān)事宜，能夠看出在公路工程控制測量中GPS具有極大的發(fā)展空間。
參考文獻(xiàn)
[1]王坤.公路測量中GPS 的應(yīng)用與分析[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，2009（1）.
第6篇：工程測量的基本原理范文
【關(guān)鍵詞】市政工程；GPS-RTK技術(shù)工程測量
前言
GPS-RTK技術(shù)因?yàn)槠錅y量精度高、動(dòng)態(tài)性好等特點(diǎn)，近年來在測量工程中應(yīng)用較多。市政工程作為關(guān)系到民生的一項(xiàng)重要工程，其測量工作也應(yīng)該做到盡可能的完善，利用該技術(shù)可以很好的輔助實(shí)施。隨著實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分GPS-RTK技術(shù)的進(jìn)一步完善，該方法在市政工程測量中將發(fā)揮越來越重要的作用。
1 GPS-RTK的原理
GPS-RTK的全稱是Real - time kinematic，意為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法。這是一種新的常用的GPS測量方法，以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度，而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測量方法，它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測圖，各種控制測量帶來了新曙光，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。它是GPS測量技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)新的突破。
該測量技術(shù)的基礎(chǔ)是載波相位觀測量結(jié)果，該方法相對(duì)于傳統(tǒng)的GPS測量技術(shù)具有一定優(yōu)勢。GPS-RTK的基本原理就是在基準(zhǔn)站上安置一臺(tái)GPS接收機(jī)，連續(xù)觀測所有可見GPS衛(wèi)星，并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備，實(shí)時(shí)發(fā)送給流動(dòng)觀測站。流動(dòng)站上的GPS接收機(jī)在接收衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，通過無線電接收設(shè)備接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)差分相對(duì)定位原理，實(shí)時(shí)計(jì)算并顯示流動(dòng)站的三維坐標(biāo)及其精度。在固定整周模糊度后，只要能保持4顆以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動(dòng)站可隨時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果。
2 GPS-RTK技術(shù)在市政工程測量中的優(yōu)勢
2.1 市政工程測量的特點(diǎn)
市政工程測量意即為市政工程建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工放樣及竣工等所進(jìn)行的測量工作。隨著近年來城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市階段性規(guī)?；ㄔO(shè)基本完成。現(xiàn)階段市政工程的建設(shè)大多以改造完善居多，具有工程規(guī)模小且分散、工期要求緊的特點(diǎn)市政工程測量的工作范圍通常為狹長的帶狀，位于城區(qū)或城區(qū)周邊，建筑物密集，流動(dòng)障礙物多，無線電干擾源多；位于地面的測量控制點(diǎn)常遭破壞，位于樓頂?shù)母叩燃?jí)控制點(diǎn)又常常被后來建設(shè)的微波源所干擾，或因受阻撓浪費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行關(guān)系協(xié)調(diào)。這樣的外部環(huán)境與作業(yè)條件，很大程度上會(huì)制約RTK測量技術(shù)在市政工程測量的應(yīng)用，影響RTK的作業(yè)效率。
2.2 GPS-RTK技術(shù)優(yōu)勢
2.2.1 作業(yè)條件要求較低。其受地形和植被的通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素影響和限制較小，不要求兩點(diǎn)間通視。
2.2.2 作業(yè)效率高。一般作業(yè)環(huán)境下，作業(yè)半徑為10公里，大大減少已知點(diǎn)的需求，減少儀器的搬遷次數(shù)，需要的作業(yè)人員少，勞動(dòng)強(qiáng)度低，作業(yè)速度快。
2.2.3 自動(dòng)化、集成化程度高。采用內(nèi)裝式軟件控制系統(tǒng)，測繪功能強(qiáng)大，無需人工干預(yù)，輔助測量工作大大減少，減少人為誤差，保證了作業(yè)精度。操作簡便，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，大大減少人工的工作量。
2.2.4 定位精度高，沒有誤差積累。只要滿足其基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)，RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級(jí)；而且測量成果都是獨(dú)立的觀測值，不會(huì)像常規(guī)測量一樣造成誤差積累。
3 GPS-RTK在市政工程測量工作中的應(yīng)用
3.1 用于地形測量
由于RTK測量隨時(shí)都能顯示當(dāng)前位置的三維坐標(biāo)，因此可利用GPS-RTK來測量地形地物點(diǎn)，并記錄該點(diǎn)的序號(hào)和特征值，內(nèi)業(yè)采用數(shù)字化成圖軟件，實(shí)際作業(yè)中對(duì)獨(dú)立地物的測量序號(hào)應(yīng)盡量連續(xù)，如測量房屋，應(yīng)圍繞房角至少測2個(gè)(對(duì)角線)或3個(gè)點(diǎn)，測量池塘要連續(xù)測完，并注明從xx～xx詳細(xì)代為何地物，和現(xiàn)場勾畫草圖。外業(yè)結(jié)束后，再根據(jù)草圖繪制地形圖。由于采取勾繪草圖與清繪為同一個(gè)人，對(duì)自己所測過的點(diǎn)都十分清楚，很容易把一天所測繪地形地物進(jìn)行成圖。
3.2 用于控制測量
由于RTK測量在20km內(nèi)點(diǎn)位平面標(biāo)稱精度為±3 cm，根據(jù)控制測量規(guī)范要求Ⅰ級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)的點(diǎn)位誤差為±3 cm，從理論上講RTK測量完全可以滿足Ⅰ級(jí)以下導(dǎo)線點(diǎn)的技術(shù)規(guī)范要求。
盡管GPS測量的標(biāo)稱精度及實(shí)測精度完全滿足Ⅰ級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)5″點(diǎn)以下的規(guī)范精度要求，但目前的規(guī)范對(duì)利用GPS測量進(jìn)行Ⅰ級(jí)導(dǎo)線甚至更高的精度的控制測量，其采集數(shù)據(jù)的方法，數(shù)量等等還沒有明確的規(guī)定，因此還需要用大量的實(shí)踐來證實(shí)。實(shí)際測量中還必須采取足夠的檢核手段，確保測量的準(zhǔn)確性。
4 測量的誤差及應(yīng)注意的問題
RTK測量的誤差同GPS靜態(tài)定位的誤差類似，一般可分為兩類，即同測站有關(guān)的誤差和同距離有關(guān)的誤差。同測站有關(guān)的誤差包括天線相位中心變化、多徑誤差、信號(hào)干擾和氣象因素影響等。其中多徑誤差是GPS-RTK定位測量中最嚴(yán)重的誤差。同距離有關(guān)的誤差包括軌道誤差、電離層誤差和對(duì)流層誤差。
GPS作業(yè)由于每個(gè)測點(diǎn)都是獨(dú)立的觀測量，缺乏相關(guān)聯(lián)的檢核手段。因此，在作業(yè)前后，在測區(qū)內(nèi)找均勻分布的已知控制點(diǎn)進(jìn)行檢核，是目前較好的檢核手段。
坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法，如控制聯(lián)測法，單點(diǎn)法等所測量的點(diǎn)位精度不同，作業(yè)時(shí)應(yīng)依據(jù)任務(wù)要求，測區(qū)大小使用不同的方法。RTK采用VHF超高頻無線電波做數(shù)據(jù)鏈，容易受到電信發(fā)射塔。無線電臺(tái)。高壓電以及地形起伏條件的影響、因此，基準(zhǔn)站應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離干擾源，并位于地勢高處，天氣條件要好。
5 結(jié)束語
我國工程測量科技進(jìn)步很大，發(fā)展很快，取得了顯著成績；但是發(fā)展還不平衡，尚跟不上國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的需要。擺在我們面前的任務(wù)是：大力促進(jìn)工程測量的技術(shù)方法與手段的更新?lián)Q代，積極推動(dòng)新技術(shù)的推廣和應(yīng)用，把傳統(tǒng)的手工測量向電子化、數(shù)字化、自動(dòng)化方向發(fā)展；同時(shí)加強(qiáng)相關(guān)學(xué)科的研究，不斷拓寬工程測量服務(wù)新領(lǐng)域，開創(chuàng)工程測量發(fā)展新局面，為推動(dòng)我國工程測量科技水平的發(fā)展而努力奮斗。
參考文獻(xiàn)
第7篇：工程測量的基本原理范文
關(guān)鍵詞：大地測量；GPS技術(shù)；RTK技術(shù)；工程測量
中圖分類號(hào)：TB22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
前言：近幾年來，全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)、RTK、CORS測量技術(shù)的不斷發(fā)展并且逐步應(yīng)用到各行各業(yè)中。GPS技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用和推廣開啟了大地測量工作的新紀(jì)元，并發(fā)揮了巨大的作用。隨著GPS技術(shù)在大地測量工作中的應(yīng)用推動(dòng)了我國的城鎮(zhèn)化發(fā)展，使得大地測量工作逐步趨于自動(dòng)化發(fā)揮在那，大幅度提高了大地測量以及大地管理工作的水平。
一、GPS 技術(shù)基本原理及特點(diǎn)
1.1、GPS 技術(shù)基本原理
GPS技術(shù)的工作原理是三角測量，使用的是距離交會(huì)法，是在全球范圍內(nèi)進(jìn)行的實(shí)時(shí)的定位、導(dǎo)航系統(tǒng)，是通過GPS定位衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)的。GPS使用的體制是多星高軌測距，基本觀測量去的是接收機(jī)與GPS衛(wèi)星的距離。用戶站上的GPS接收機(jī)需要接受基準(zhǔn)站上觀測到的數(shù)據(jù)，這就需要使用無線電接收設(shè)備，接收到數(shù)據(jù)之后就需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過程應(yīng)根據(jù)相對(duì)定位園林，計(jì)算結(jié)果應(yīng)將用戶站的精度及三維坐標(biāo)顯示出來。進(jìn)行測算的前提是地面的GPS接收機(jī)能夠在同一時(shí)刻接收到三顆以上的衛(wèi)星信號(hào)，此時(shí)就可以使用載波相位測量或者是位距測量的方法進(jìn)行測算。進(jìn)而測算出接收機(jī)接受衛(wèi)星信號(hào)所需要使用的時(shí)間和距離，然后根據(jù)這些位置信息，把衛(wèi)星到用戶的多個(gè)等距離球面相交后，就能夠獲得用戶的三維( 經(jīng)度、緯度、高度) 數(shù)據(jù)坐標(biāo)、速度以及時(shí)間等相關(guān)參數(shù)。
1.2、GPS 技術(shù)的特點(diǎn)
第一，使用GPS進(jìn)行工程測量時(shí)測站之間不需要通視，這就為GPS技術(shù)在工程測量中的靈活性和方便性奠定了基礎(chǔ)。但在測量過程中應(yīng)保證測站上空的廣闊，使得GPS可以不受干擾的接收衛(wèi)星信號(hào)[1]。
第二，GPS技術(shù)具有高精度的定位。其測量精度可以和紅外儀的定位精度相媲美，這一優(yōu)點(diǎn)更加突出了GPS在測量過程中的優(yōu)勢。
第三，使用GPS技術(shù)進(jìn)行工程測量時(shí)只需要很短的測量時(shí)間，如果是通過布置控制網(wǎng)進(jìn)行測量時(shí)，只需要30-40分鐘就可以完成每隔測站的觀測；如果采用的是快速靜態(tài)的定位方法，在更短的時(shí)間就可以完成觀測。
第四，GPS技術(shù)在進(jìn)行工程測量時(shí)可以提供三維坐標(biāo)，這樣一來在進(jìn)行測站的平面位置的觀察時(shí)就可以更加精確的確定觀測站的大地高程。
第五，GPS技術(shù)在進(jìn)行工程測量時(shí)的具有很高的自動(dòng)化水平，因此操作簡便。GPS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成傻瓜式操作和小型機(jī)，在進(jìn)行測量時(shí)觀測人員只需要進(jìn)行簡單的操作就可以進(jìn)行測量，GPS會(huì)自動(dòng)處理數(shù)據(jù)并計(jì)算三維坐標(biāo)[2]。
第六，GPS可以實(shí)現(xiàn)全天候的測量。該技術(shù)可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)持續(xù)作業(yè)，并且不會(huì)受到天氣的影響。
二、 GPS 技術(shù)在大地測量中的應(yīng)用
使用GPS測量技術(shù)在界定土地使用范圍的同時(shí)還可以進(jìn)行土地位置、土地使用面的管理、土地的利用情況以及土地的審批等多種工作的量化管理。這樣一來就大大縮減了土地管理工作人員的工作量，并且有效的提高了工作效率，使得測量精度大幅度提高。大地測量工作應(yīng)本著先整體后局部，先控制后碎部的原則進(jìn)行。有效保證土地開發(fā)的統(tǒng)一性、整體性以及規(guī)模性是進(jìn)行土地測量工作的目的。
大地測量作業(yè)模式包括以下幾種類型：第一種，常規(guī)靜態(tài)相對(duì)定位模式，這種模式在進(jìn)行測量過程中便于網(wǎng)形的外業(yè)檢核，之后進(jìn)行評(píng)差，來提高定位的精度使得大地控制網(wǎng)的建立更加簡單。第二種模式是 快速靜態(tài)定位模式，該模式具有較高的精度以及高效的工作速度，但也有其局限性，這是由于快速靜態(tài)定位模式不能將兩臺(tái)接收機(jī)的工作構(gòu)成閉合模型，導(dǎo)致測量的可靠性大幅度下降，考慮到該模式的特點(diǎn)建議在建立大地平面控制網(wǎng)以及加密控制的和測量界址點(diǎn)等時(shí)采用；第三種模式是GPS―RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位，GPS-RTK技術(shù)是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的定位系統(tǒng)，是基于載波相位觀測值的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，采用RTK技術(shù)進(jìn)行定位時(shí)，流動(dòng)站需要及時(shí)的接收到已知數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)，這就要求基準(zhǔn)站接收機(jī)實(shí)時(shí)的傳輸數(shù)據(jù)。流動(dòng)站接受到數(shù)據(jù)之后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行整周模糊度的求解工作，在觀測到四顆衛(wèi)星以后，就要實(shí)時(shí)的進(jìn)行厘米級(jí)的流動(dòng)站動(dòng)態(tài)位置的求解過程[3]。由于GPS-RTK技術(shù)在進(jìn)行測量時(shí)具有較高的精度因此在大地測量工作中得到了廣泛的應(yīng)用和好評(píng)，為大地圖的繪制做好了基礎(chǔ)。
三 、GPS 在大地測量中的控制過程
3.1、GPS 大地控制網(wǎng)點(diǎn)的精度和密度
大地測量工作過程中，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集以及大地圖件的測繪工作的基礎(chǔ)是進(jìn)行全測區(qū)的控制測量，同時(shí)，控制測量也是進(jìn)行大地測量工作的首要任務(wù)。大地控制測量的范圍是大地區(qū)一級(jí)大地子區(qū)，測量的基礎(chǔ)應(yīng)嚴(yán)格按照國家的等級(jí)點(diǎn)在進(jìn)行大地控制網(wǎng)點(diǎn)工作時(shí)，強(qiáng)調(diào)其密度和精度的原因是為了服務(wù)于界址點(diǎn)，為土地權(quán)屬范圍內(nèi)的特征點(diǎn)的測量工作做準(zhǔn)備。
3.2、合理選擇基準(zhǔn)站的位置
為了提高觀測的精度，并且不影響到流動(dòng)站和基準(zhǔn)站之間的數(shù)據(jù)通信，就必須選擇出合理、科學(xué)的基準(zhǔn)站的位置[4]。比如說在沒有遮擋的開闊的高處以及較為明顯的平頂樓房的屋頂?shù)葷M足基準(zhǔn)站設(shè)置其他要求的地方作為基準(zhǔn)站的設(shè)置場所。
3.3、隨著基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間距離的不斷擴(kuò)大差分定位的精度在不斷的降低，為了有效的解決這一問題，應(yīng)均勻分布用來進(jìn)行求解轉(zhuǎn)換的參數(shù)的已知點(diǎn)的位置。為了滿足高程測量的需求，應(yīng)保證整個(gè)測區(qū)在已知點(diǎn)的覆蓋下。
3.4、大地測量技術(shù)
3.4.1、GPS RTK 技術(shù)
GPS RTK 技術(shù)是一種實(shí)時(shí)差分測量技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)的根據(jù)是載波相位觀測量。RTK技術(shù)的工作原理是在基準(zhǔn)站上安裝一臺(tái)GPS接收機(jī)，用來連續(xù)觀測所有可觀測到的衛(wèi)星，之后無線電傳輸設(shè)備為傳輸介質(zhì)向流動(dòng)站傳送實(shí)時(shí)觀測信息。與此同時(shí)，用戶站上的GPS接收機(jī)需要接受基準(zhǔn)站上觀測到的數(shù)據(jù)，這就需要使用無線電接收設(shè)備，接收到數(shù)據(jù)之后就需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過程應(yīng)根據(jù)相對(duì)定位園林，計(jì)算結(jié)果應(yīng)將用戶站的精度及三維坐標(biāo)顯示出來。為了有效提高測量精度，準(zhǔn)確定位，可以通過差分定位，將GPS定位中的信號(hào)傳播誤差、多臺(tái)接收機(jī)共有誤差和接收機(jī)有關(guān)的誤差進(jìn)行虛弱和消除。
3.4.2、動(dòng)態(tài)定位技術(shù)CORS及應(yīng)用
隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展，CORS技術(shù)使得GPS技術(shù)得以突破，CORS技術(shù)分為設(shè)備控制網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理中心、定位測量等四大部分，通過四大部分來是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)終端的互相鏈接，使得數(shù)據(jù)專用通道得以形成。通過基站方式來實(shí)現(xiàn)CORS系統(tǒng)的連接。相對(duì)于GPS技術(shù)CORS技術(shù)可以方便用戶的觀測，大幅度提高工作效率；除此之外，CORS技術(shù)打破了動(dòng)態(tài)的GPS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)觀測，使得數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)更加完善，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)事物的準(zhǔn)確性，提高了作業(yè)的可靠性。除了使用方便之外，CORS技術(shù)還具備經(jīng)濟(jì)型，測量過程中降低了成本，這是因測量過程中不需要設(shè)置物體參考點(diǎn)和數(shù)據(jù)鏈通訊方式。
3.4.3、VRSRTK技術(shù)
隨著GPS技術(shù)在測量領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，在建立和加密測量控制網(wǎng)工程中GPS技術(shù)憑借其經(jīng)濟(jì)可靠性收到了大力推崇和青睞。在大區(qū)域高精度實(shí)時(shí)定位過程中，VRS RTK技術(shù)作為虛擬參考站GPS定位技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。除了進(jìn)行經(jīng)濟(jì)實(shí)時(shí)定位職位，VRS RTK技術(shù)還可以作為基礎(chǔ)控制工程中的測量技術(shù)，用以更改GPS數(shù)據(jù)，同時(shí)可以直接聯(lián)測VRS RTK基準(zhǔn)站的坐標(biāo)。
4、結(jié)語
科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展對(duì)于工程測量技術(shù)的發(fā)展既是挑戰(zhàn)又是機(jī)遇，科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新帶來了現(xiàn)代測量技術(shù)的不斷推陳出新，在大地測量以及工程測量領(lǐng)域廣泛應(yīng)用GPS、RTK、CORS等現(xiàn)代的數(shù)字化測繪技術(shù)，推動(dòng)了測量技術(shù)的科學(xué)化以及自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程。
參考文獻(xiàn)：
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第8篇：工程測量的基本原理范文
關(guān)鍵詞：GPS 工程測量 應(yīng)用
中圖分類號(hào)：P258 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1.前言
工程測量作為工程建設(shè)的前期一個(gè)最基礎(chǔ)的工作，顯得非常重要。對(duì)建筑工程地段進(jìn)行各種地質(zhì)條件的資料收集和整理，將不同地質(zhì)條件的因素，采用不同方式方法標(biāo)注在地形圖上，并結(jié)合其他勘探或者勘察資料，匯編成工程地質(zhì)圖，以供建筑工程參考，這是工程測量中的首要任務(wù)。而根據(jù)建設(shè)工程的需要，采用非常貼近于現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用技術(shù)，使得采集的數(shù)據(jù)結(jié)果更好的保證其質(zhì)量，同時(shí)全面詳實(shí)地為工程的建設(shè)提供充足的依據(jù)，這就是工程測量的目的。GPS技術(shù)以前更多是應(yīng)用于航空航天科學(xué)技術(shù)上，隨著高端科技的民用化，也普及到了測繪的領(lǐng)域?qū)嵺`活動(dòng)當(dāng)中；GPS高新測量技術(shù)是利用數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化的手段而發(fā)展起來的一種新型的一種工程測量技術(shù)手段；它的技術(shù)的演繹出來的功能，能夠更好幫助工程測量人員在實(shí)際操作中，較快掌握一定地質(zhì)條件下實(shí)時(shí)地理數(shù)據(jù)，更有效地解決了以往工作難度大、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的弊病，從而使得其在工程測量中的應(yīng)用位置，越來越凸顯出重要性。
2.GPS系統(tǒng)簡介及其主要特點(diǎn)
2.1GPS系統(tǒng)簡介：
GPS系統(tǒng)的全稱是全球定位系統(tǒng)，是上個(gè)世紀(jì)末由美國政府批準(zhǔn)研制的、其實(shí)質(zhì)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其模式機(jī)理很簡單，由空間GPS衛(wèi)星星座、監(jiān)控系統(tǒng)以及用戶設(shè)備GPS接收機(jī)三大部分組成。簡單來講， GPS的全球衛(wèi)星定位技術(shù)運(yùn)用非常廣泛，它通過衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)空間精確的定位及導(dǎo)航技術(shù)。目前GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)，不僅用于軍事國防、宇宙天文等方面，更以其簡單化、小型化的姿態(tài)運(yùn)用于民用科技和工業(yè)科技當(dāng)中。
2.2 GPS系統(tǒng)的主要特點(diǎn)
2.2.1定位精度高且有質(zhì)量。
GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，由于采用三維空間坐標(biāo)定位，而且測量的手段為不易受干擾的電子波，通過實(shí)際的測量顯示，用載波相位觀測量進(jìn)行定位在小于50公里的基線上可達(dá)離基站每超過1公里，只會(huì)多1毫米的誤差；300～1500米工程平面位置誤差小于1毫米；RTK可達(dá)厘米級(jí)的精度。在工程指定地點(diǎn)的資料信息，經(jīng)過GPS的全面成像，采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤，方向性具有代表性，體現(xiàn)出當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛蔡攸c(diǎn)，能保證測量質(zhì)量。
2.2.2觀測時(shí)間短。
由于是光電傳輸，觀測時(shí)間和定位時(shí)間運(yùn)行很短，站點(diǎn)與站點(diǎn)之間溝通非常迅速和到位。這不僅使得工作效率得到提升，而且在多次測量的選點(diǎn)的變化上也極具靈活的特點(diǎn)，對(duì)于保證觀測點(diǎn)選取位置和精確度都具有一定程度的意義。
2.2.3測站間無需通視。
GPS全球衛(wèi)星定位區(qū)別于傳統(tǒng)的方式，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是測站間無需通視；這在布設(shè)超長超大的實(shí)地工程測量的項(xiàng)目時(shí)，可以節(jié)省測量作業(yè)的時(shí)間精力和費(fèi)用，其手段可以大批量減少傳算點(diǎn)和過度點(diǎn)的選取和測量，與此同時(shí)，可以使得布控網(wǎng)點(diǎn)顯得靈活機(jī)動(dòng)，不拘一格。
2.2.4操作簡便。
GPS全球衛(wèi)星定位接收機(jī)內(nèi)含高新模塊，其自動(dòng)化程度具有智能性；在外出測量實(shí)際操作中，測量人員無需攜帶大量儀器儀表，只需要簡單的安置器材以及連接線等簡單設(shè)備即可進(jìn)入實(shí)時(shí)工作狀態(tài)，而且輕松自如。
2.2.5全球全天候測量。
目前全球衛(wèi)星定位衛(wèi)星數(shù)已達(dá)幾十顆，可以在正常情況下隨時(shí)進(jìn)行測量定位，非及其惡劣天氣，不會(huì)影響到測量的效果；而往往在以前傳統(tǒng)的測量之中是根本行不通的、也是無法做到的。
3.GPS技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用
工程測量對(duì)全球衛(wèi)星定位技術(shù)的運(yùn)用是一個(gè)典范，GPS定位的基本原理是根據(jù)幾何與物理的一些基本原理，利用空間分布的衛(wèi)星及其與地面點(diǎn)間距離來交會(huì)出地面點(diǎn)位置，從測量的角度來說，它與測距后方交會(huì)法相似。人們經(jīng)過多年研究和實(shí)踐，總結(jié)出經(jīng)典靜態(tài)相對(duì)定位和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相對(duì)定位兩種。我們現(xiàn)在重點(diǎn)說一說，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，簡稱RTK技術(shù)，這個(gè)RTK技術(shù)就是工程測量技術(shù)與全球衛(wèi)星定位技術(shù)GPS的強(qiáng)強(qiáng)結(jié)合的產(chǎn)物；RTK測量技術(shù)是以載波相位觀測量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分全球衛(wèi)星定位GPS測量技術(shù)，運(yùn)用于兩個(gè)站點(diǎn)之間，一個(gè)是基站一個(gè)是流動(dòng)站，通過兩個(gè)站點(diǎn)之間信號(hào)傳輸高低強(qiáng)度變化為依據(jù)，對(duì)測量環(huán)境地質(zhì)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測。詳細(xì)說：RTK技術(shù)就是在基站站點(diǎn)位置安裝一臺(tái)接收的全球衛(wèi)星定位技術(shù)GPS系統(tǒng)，同時(shí)收集傳輸衛(wèi)星信號(hào)數(shù)據(jù)；而在流動(dòng)站點(diǎn)還有一臺(tái)全球衛(wèi)星定位技術(shù)GPS系統(tǒng)，根據(jù)不同流動(dòng)位置的不同，同步與基站的信號(hào)做及時(shí)的比對(duì)，并通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算出流動(dòng)站點(diǎn)位置；這種模式的瞬時(shí)點(diǎn)位精度可達(dá)離基站每超過1公里，只會(huì)多1毫米的誤差、高程相對(duì)于基準(zhǔn)站每超過一公里，只會(huì)多2毫米的誤差，精準(zhǔn)度非常之高；用于線路施工控制網(wǎng)的擴(kuò)展和加密、線路測量放樣、孔樁定位、地形或斷面測量等。RTK測量技術(shù)一經(jīng)應(yīng)用便受到測量測量人員大力追捧，它不僅使工程測量測量工作難度降低、使得工作效率得到大大的提高、同時(shí)保證了測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
4.GPS測量的技術(shù)特點(diǎn)
相對(duì)于常規(guī)的測量方法來講，GPS測量有以下特點(diǎn)：
4.1 測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學(xué)的難題。GPS這一特點(diǎn)，使得選點(diǎn)更加靈活方便。但測站上空必須開闊，以使接收GPS衛(wèi)星信號(hào)不受干擾。
4.2 定位精度高。一般雙頻GPS接收機(jī)基線解精度為5mm＋1ppm，而紅外儀標(biāo)稱精度為5mm＋5ppm，GPS測量精度與紅外儀相當(dāng)，但隨著距離的增長，GPS測量優(yōu)越性愈加突出。
4.3 觀測時(shí)間短。觀測時(shí)間短采用GPS布設(shè)控制網(wǎng)時(shí)每個(gè)測站上的觀測時(shí)間一般在30～40min左右，采用快速靜態(tài)定位方法，觀測時(shí)間更短。
4.4 提供三維坐標(biāo)。GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時(shí)，可以精確測定觀測站的大地高程。
4.5 操作簡便。GPS測量的自動(dòng)化程度很高。目前GPS接收機(jī)已趨小型化和操作傻瓜化，觀測人員只需將天線對(duì)中、整平，量取天線高打開電源即可進(jìn)行自動(dòng)觀測，利用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即求得測點(diǎn)三維坐標(biāo)。而其它觀測工作如衛(wèi)星的捕獲，跟蹤觀測等均由儀器自動(dòng)完成。
4.6 全天候作業(yè)。GPS觀測可在任何地點(diǎn)，任何時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行，一般不受天氣狀況的影響。
5結(jié)束語
傳統(tǒng)的工程測量方式，已經(jīng)逐漸被淘汰而推出工業(yè)生產(chǎn)化的舞臺(tái)；新形勢下，各種科技手段被不斷運(yùn)用到實(shí)際工程測量之中，其中GPS測量技術(shù)在工程測量之中的廣泛應(yīng)用，是本文論述的一個(gè)重點(diǎn)，本文旨在拋磚引玉，以求同行精言。
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第9篇：工程測量的基本原理范文
課題設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)的一次總結(jié)，特別是地形測量、小區(qū)域控制測量及施工放樣等方面。利用實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)cass軟件、全站儀、RTK在地形測量應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的良好結(jié)合。
目前各級(jí)地方政府中的城市建設(shè)管理部門中均設(shè)有專業(yè)的測量隊(duì)伍，其主要工作即是為城市規(guī)劃和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)，測量工作在其中起著至關(guān)重要的位置。如何更好地為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，是測量隊(duì)的基本工作職責(zé)，而如何提高測量工作的水平，是各個(gè)測量隊(duì)要追求的目標(biāo)之一。
本課題擬從數(shù)字化地形測量工作入手，總結(jié)并探討測量工作的基本內(nèi)容和方法，以提高測量工作的效率和水平。
2.課題研究（設(shè)計(jì)）的內(nèi)容（論文基本框架）：
題目：數(shù)字化測圖及提高工效的方法與途徑
摘要
關(guān)鍵詞
1數(shù)字化測圖概述
2數(shù)字化測圖與傳統(tǒng)平板測圖相比的優(yōu)勢
3數(shù)字化測圖的基本方法
3.1控制測量
3.2碎部測量
4如何提高數(shù)字化測圖的工作效率
4.1外業(yè)工作中應(yīng)注意的問題
4.2內(nèi)業(yè)工作中應(yīng)注意的問題
5地形測量的精度討論
結(jié)語
3.課題研究（設(shè)計(jì)）的主要研究方法、技術(shù)路線：
（1）資料收集
（2）編寫技術(shù)方案
（3）實(shí)地測量體會(huì)
（4）理論與實(shí)際相結(jié)合
4.完成課題研究（設(shè)計(jì)）的條件和進(jìn)度、具體安排及預(yù)期結(jié)果等：
（1）完成論文的條件：實(shí)習(xí)單位的工作性質(zhì)與本論文的內(nèi)容有直接的相關(guān)性，有相關(guān)的各種地形測量規(guī)范；實(shí)習(xí)的內(nèi)容與論文有直接的相關(guān)性，通過實(shí)習(xí)能熟知數(shù)字化地形測量中各種測量及內(nèi)業(yè)的處理過程.
（2）進(jìn)度：20**年底前主要收集資料和學(xué)習(xí)相關(guān)規(guī)范、專著等，20**年2月底前完成選題和撰寫提綱，3月份完成第一稿，4月份完成第二稿，5月份返校前基本完稿，返校后再修改。
（3）安排：先復(fù)習(xí)相關(guān)教材，如測量學(xué)、地籍與房產(chǎn)測量、控制測量、工程測量；熟悉數(shù)字地形測量基本原理與測量方法，同時(shí)收集數(shù)字地形測量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并掌握其測量的注意要點(diǎn).
（4）預(yù)期結(jié)果：根據(jù)本開題報(bào)告及測量技術(shù)設(shè)計(jì)要求、測量技術(shù)規(guī)范，以及實(shí)地測量情況，撰寫論文。爭取論文的成績達(dá)到良好以上。
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4、控制測量學(xué)
