gps技术论文大全11篇

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(1)gps技术在测量方面提供了较高的精确率，使效率以及质量得到很大的提高。GPS在测量方面的技术不仅仅能够给工程建设带来更方便快捷的操作，而且在时间上也能大量节省时间，在三维坐标以及速度上，也得到了很大的帮助，不仅对于导航时候能够起到作用，而且在测试时间以及速度测试之间也得到了很方便的操作。目前随着社会的发展，科技的不断进步，GPS的技术已经越来越发展完善，对于各方面行业，特别是在测量行业上，更是显示出GPS的优势，技术上的优势已经不仅仅只限制于建设工程，而且还能广泛运用到海洋上、航空摄影上、以及地面测量上等各行业的测量上。(2)GPS测量技术的定位精准。GPS在测量方面的技术不仅仅能够给建设工程施工过程带来更方便快捷的操作，而且还能在测量过程中运用定位技术，在50千米下的基线当中，就能到1×10–6到2×10–6的准确定位，当基线在100千米到500千米之间，定位依然能够准确的达到10－6到10－7，由于社会不断发展带动着科学发展，即使在1000千米以上的基线，GPS的定位技术依然能够维持在10－8左右，GPS在测量方面的技术所表现出来的精准度能够达到几乎完美，没有出现错误，对于建设工程所需要的要求更是很好的达到。(3)GPS在自动化以及智能化方面的操作性能特点。GPS测量方面操作在建设工程实际运用当中，不仅仅能够带来高精准度的测量，而且还能实现一定程度的自动化操作，给建设工程带来更便利的操作，使用人员根据气象采集数据，并且安装好开关的仪器，以及进行监测工作就可以做到一定程度的自动化操作，运用起来也是非常简单便利。例如在建设工程当中采用观测以及卫星捕捉系统等工作实现自动化，观测结束之后使用人员只需要把电源关闭，就很完好无损的把收集的数据进行接受并且保存。不仅仅能够给操作员带来非常便利的操作，而且在操作上GPS能够给建设工程的施工带来更高的工作效率，精准度也随着提高，对于建设工程中GPS的自动化操作是有着一个举足轻重的作用的。

2在实际操作过程中，工程测绘对于GPS测量技术的需求

在码头以及海港的建设工程施工过程当中，缺少不了水下地形图。并且在进行建设工程测绘当中，不仅要给测量的位置进行一个三维定位，而且还需要进行一个水深的测试。水深测试的主要使用的仪器是采用测深仪，并且在测量的过程当中要根据超声波的工作原理来进行测量具体水深。在水深测量的过程当中，不仅要同步进行着使用潮位仪进行测量，这样才能得到更为精准的数据进行测量，最后得出较为精准的水下地形深度的数据。传统手段是根据位置所需的要求进行采样测量，经过经纬仪以及应答器等设备进行测量，这些设备操作要求不仅高，而且极其复杂，在使用过程中会出现很多没必要的错误。但是随着GPS的出现，其实时的三维定位技术解决了位置测量方面的大量问题，能够更大比例的进行水下测量，而且效率以及质量方面也得到了很大的提高，并且通过测深仪以及一系列测量设备的共同测量之下，建立起了一个相对更为精准的一个测量系统。

3GPS操作上所需注意并且了解的问题

对于GPS的实际使用过程中，或多或少在操作上会存在一些问题需要我们去了解注意，所以在操作过程当中需要使用员工仔细的检查一下作业，确确实实的了解好每一道工序，并且将失误的可能性降到最低。并且在建设工程施工当中也会对员工有一定的要求，要求的员工也是必须要有责任心以及上进心，不仅仅要对公司负责，更重要的是对自己工作负责。所以在新员工上岗之前必须要进行一系列的培训教育，让整个建设工程尽量的按照预期的发展而进行下去。因为GPS所测量出来的数据以及测绘技术准确率要求是非常高的，如果当中有一丝丝的差错可能会导致整个建设工程会出现极大的麻烦。所以必须要让员工了解每一个操作的步骤，而且经过反复练习，在每一个工序中都要经过细心的检查，做到尽量减少差错的出现。并且公司也应该为员工的安全负责任，必须为员工买一份安全保险，并且进行科学性的管理，进行科学性的工作以及休息，让建设工程施工的员工得到一定的调节，发挥出更好的工作效率以及更大的质量，让建设工程跟预期一样完美的完成。

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2铁路工程中

GPS测绘技术的优越性分析在大量的铁路工程测量的实践的基础上，已经能够体现出了GPS测绘的优越性，经过测绘能比较出该测绘的高精度和高效益特点。GPS技术有着更大和更广阔的空间得以发展。运用GPS测绘技术，有助于对土地的权属界点进行来测定，有助于节省了人工测量的时间，提高人力资源的使用效率，而且大大提高铁路测量工作的精准性；对GPS测绘技术的良好运用能够更加有效地对铁路工程结构进行基础设计、更加便利地观测时段设计、对设计强度以及监测周期设计等方面更好地来进行全方位的监测有助于改善传统铁路测绘技术的缺陷得以解决，从而有效的改善和切实改进铁路工程测绘的效果和质量。与传统的铁路技术相比较，铁路工程GPS测绘技术的特点和优势凸显出来了，具体来说有定位成本低、不用建标、速度快、高效和不容易受天气影响等，在现如今铁路工程测绘中的使用GPS测绘技术已经得到了普遍运用，发展为具有多种用途、多种功效，涉及多种领域，具有多种模式的高科技新兴技术。在铁路工程的测绘中，使用GPS测绘技术，从多角度定位对具体的物体进行测量和准确把握，尤其在那些复杂的地区地质条件复杂多变。就目前来看，在铁路测绘中，在大量的工程测量的实践的基础上，已经能够体现出了GPS测绘的优越性，经过测绘能比较出该测绘的高精度和高效益特点此外，在铁路工程测绘中GPS测绘技术的在对施工临时水准点的测量和实地测量等诸多方面应用还体现了优势。伴随着我国科技的不断发展和提高，数字化采集和自动化处理技术已经在很多领域得到了深入和应用。在铁路工程测绘中，采用GPS测绘技术在铁路工程测量中取得了很好的效果，得到了广泛的应用。此外，它较好地解决了点和位之间通视困难的问题，实现了灵活选点，不需要高标，还可以使得外业施测在不受天气影响方面得到保证。尤其是在通视条件困难的情况之下，GPS测绘技术能够显示其优越性。因为GPS测绘技术在进行测量时对通视条件不存在限制，铁路工程测量一般多为小范围的测量并还受到工程成本的限制。因此，在实际的铁路工程测量中，还是要考虑使用全站仪、水准仪、经纬仪等一些常用的并且投入较少的仪器。

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GPS定位系统主要是由工作卫星的空间部分、地面监控部分及用户部分组成的。这三部分分别具有独立的功能和作用，同时各部分之间又有机的结合在一起形成一套完整的定位系统。

GPS地面接收机接受天上四颗以上的定位卫星的电磁信号，接收机可根据所接受到不同卫星之间信号的时间差，准确的计算出接收机该时距离各卫星的距离。由于GPS卫星在空中位置可知，因此可通过一定的计算公式将卫星位置和已测出的距离进行换算，确定接收机在地球上的位置，包括经纬度、海拔等地理信息。目前，GPS导航系统已开始应用于考古测绘、农业生产、城市交通及国际战争中。如在黑龙江的三江平原地区，因其是汉魏遗址，所以是考古重要地点，文物保护部门利用该定位专业技术，对遗址进行精确定位，并将遗址群绘制成为平面彩色图系，不仅使数据精确，更节省了人力物力；城市交通上以上海为首，历史性的跨入了“卫星时代”，交通部门可通过卫星定位对城市车辆进行定位，方便政府部门的管理，更便捷了百姓生活；国际战争上，利用卫星定位系统能够准确计算敌方阵营及重要部署，能顺利开展战争，给敌方造成致命突袭，有力把握住战争局势。

现采用的最新GPS卫星定位系统，能对发生的各种复杂变更情况较快适应，节省时间，避免人力损耗，能克服传统测量方法所存在的弊端，对动态监测过程能够真正实现数值化和信息化。在工程测量实际测绘过程中，GPS系统不只可以用于测量和导航，同时可用于测速及测时。GPS定位系统在测量过程中具有如下优点：

1.测站间的相互通视是传统测量学中一个较难解决的问题，但在利用GPS定位系统过程中，避免了测站间的通视问题，能够使选点更加方便灵活，并使造标费用大大节省。

2.定位精度较高。GPS测量的优越性能随距离的增长而愈显突出。在一份对北京土地开发项目实施中，所要开发地区涉及10个边远郊县，而且多数位于山区地带，工作人员进入该地区后，易迷失方向，难以定位。通过GPS测绘专业技术的使用，可在50km以下的基线上，相对定位精度达到百万分之一上，在100km以上的基线上，定位精度达到千万分之一，轻松解决定位难问题。

3.定位迅速。利用该定位系统进行静态相对定位时，对20km以下的基线，快速相对定位通常只需20分钟；在动态相对定位时，完成初始化工作以后，可任意时刻对流动站进行定位，观测时间仅需几秒。

4.全天候工作。利用该专业技术进行观测定位的过程中，不受时间、地点限制，也不会因天气状况影响观测效果。在平面控制测量的过程中通常以导线如结点、闭合导线的形式进行测量；在重要构造物测量时，通常布设成线形锁、三角网的形式。

二、工程测绘过程中GPS专业技术实施

1.工程测绘选点与标志的建立

在选点的过程中要注意以下要求：点位应选在交通便利的地带，同时保证该地带视场要开阔；在对电磁波有干扰的地带不宜选点，如高压线、电视台及大面积的水域地带都将干扰电磁波的接收，在选点时不容忽视。

2.工程测绘外业的观测

GPS的对外观测作业主要有天线的安置、实时观测及对观测结果的记录等。

2.1安置天线

安置天线过程中主要注意对中、定向、整平和对天线高的量测。在静态相对定位的过程中，要把天线架设在三脚架上，并在标志中心的上方进行对中，同时保持基座上的水准气泡在居中位置。调整天线定向过程中，要确保定向标准线正向北方，误差小于5度。测量天线高时，应从相位中心量起，直至观测点的标志中心，此段垂直距离即为天线的垂直高度。

2.2观测作业

在进行作业观测任务时，及时捕获卫星的信号，并实时跟踪处理，获得定位所需的信息和数据，在安置完天线以后，为确保电源和接收机的正常开通，要将接收机安置在离天线不远的安全区域内，在开启电源进行观测时，要保证系统已检查无误。

2.3数据处理与成果校核

为了保证对外观测的质量和预期定位精度的实现，对观测成果的校核成为一重要环节。在结束观测任务以后，要对获得的观测数据及时进行分析、校核，对出现的不合格的观测结果要及时采取补测措施，经确认数据无误后，方可对数据进行处理。

三、GPS工程测绘实施实例

1.GPS用于大桥的控制测量

作为对长江两岸鄂州市和黄冈市起连接作用的鄂黄长江公路大桥，在建造初期为使施工及设计便利，采用GPS专业技术对首选方案Ⅲ、Ⅳ桥位进行Ⅲ等平面控制测量。以双大地四边形布网作为设计方案。与江面垂直的长边约为1200m，平行的短边约为500m。双大地四边形与两个国家Ⅱ等以上大地点联测。

在平差处理以后，控制网的精度通常为：误差在最弱点位中为1.93cm，在最弱边长相对为1/113000，使Ⅲ等平面控制测量的精度要求得以了满足。

2.GPS测量用于导线控制测量

在河北境高邑至邢台段的京深高速公路地处华北平原，地势坦荡平整，最大相对高差在20m左右，平均海拔大约在50m，境内分布较多村庄。植被多为小麦及田间行树并密集分布着机耕道和公路。

在导线测量过程中，采用三台Wild 200 GPS接收机，采用点连接方式开始作业，三台接收机同时作业。完成作业后，使其向前滚动。

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2中心服务器通道管理软件

中心服务器通道管理软件包括数据转发模块、系统设置模块、数据库模块、下位机管理模块通信协议栈模块、数据加密模块以及GPRS通信模块通道管理软件是目前所有电网调度自动化系统中的通信方式与通信规约的集成所在。其中通道管理软件每个模块都有各自的功能，系统设置模块主要是拥有用户权限管理、用户注销以及更改用户等功能系统设置在数据库中保存；数据库模块由系统配置库、报表库以及采集转发数据库三个子库组成，而系统配置库又包括系统设置库、下位机信息库以及通信协议栈库三个子库；每个子库又都有不同的模块来组成，每个模块都有其各自的作用，这里就不再进行一一的描述了。

3GPRS的安全性分析

3.1GPRS所采用的安全措施

与固定网络相比，无线网络在安全性方面做得还不够到位，为了使这种状况得到改善，对用户的传输信息进行保密，GPRS采用了GSM中大量的安全保证措施。

（1）为了不让未注册的用户接入，GPRS采用了GSM的移动终端鉴别方法进行加密，从而对SIM卡的有效性进行确认。

（2）运营商和用户首先商量好使用GPRS服务的区域，一旦离开这个区域就不能享受一定级别的QOS这是接入控制。

（3）由于GPRS中的所有安全功能都与SIM卡有关，所以对SIM卡进行了独特的设计，想要对其进行复制或伪造都是很难的，从而为网络以及用户的安全提供了可靠保障。根据对GPRS四点安全机制的描述不难看出，在GPRS的安全性已经能使电力系统的相关应用要求得到满足，最重要的就是对SIM卡的安全保护，确保用户信息不被泄露；除此之外GPRS本身也有不足之处，不能确保用户连接的GPRS网络都是真实的。

3.2应用GPRS的安全性建议

根据GPRS的变电站自动化监控系统情况，不光要在GPRS本身安全机制上作改变，还要加强应用层的安全保护。

（1）采用APN接入方式，利用SIM卡的唯一性来进行保护，只有是规定的SIM卡手机号才能访问，在移动终端与数据中心采用专门的APN进行无线网络接入，普通手机做不到。

（2）使用V.25协议的点对点传输方式。从调度自动化系统所处的位置来看，为了安全性考虑其不能采用TCP/IP网络与其他分区直接相连。利用V.25协议的点对点传输方式，不仅使调度自动化系统与外部公网的网络有所区分，而且这样是符合国家经济贸易委员会第30号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》，同时也满足了电力系统二次安全防护的分区要求。

4GPRS技术特点

GPRS的分组交换技术与以前的GSM拔号方式的电路交换数据传送方式相比有许多优点，例如：（1）高速率。GPRS在理论上的最高速率能够达到171.2kbit/s。相比于现有的电路交换数据服务与短消息服务GPRS虽不能分配所有的时隙给数据服务但相比之下已有非常大的优越性。除此之外，与电路交换数据服务按连接时长计费法GPRS按数据通信量进行计费比较，后者更能享受实惠。（2）永远在线。无论是发送或者接收信息，GPRS能够立刻连接起来在无线信道内。当用户一直处在在线状态的时候，用户可以更快的进行连接不再需要复杂的程序。（3）费用低廉。GPRS付费按照接收和发送数据包的数据来进行付费，当用户不接收数据包时就算在网上挂着也不会有费用的流出。中国移动对GPRS的收费是按照1K数据1min来收取的，而且不收漫游费，非常有利于野外施工以及长途运输等行业。

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中图分类号：P2文献标识码： A 文章编号：

一．引言。

随着我国对建筑行业的工程质量和工程设施安全要求的不断提高，相对的对其建筑前的设计和在建筑施工过程中也提出了更高的要求。尤其以GPS技术在测绘学的领域中起到了革命性的变革。，GPS测绘技术在科学技术的突飞猛进的现实面前是最好的映射。随着时代的发展与进步，计算机技术作为相对社会高科技的结晶，在社会生活中各个领域都起到了相当重要的地位。

二．对GPS的认识。

GPS全球卫星定位技术、GIS地理信息系统和RS遥感技术等其他科学被利用到测绘工程中，测绘技术和各学科相互交叉、渗透，测绘工程中产生新的综合性信息采集、处理、监控管理系统。

GPS的工作原理是通过高空的24颗卫星，由地面控制系统和用户接收装置组成，具有精度高、速度快、全天候、距离远等特点。在工程测绘中，GPS定位技术的应用使的测量范围大大延伸。利用GPS技术和水准测量资料可精化大地水准面，在进行城市、矿山等控制网时不需要造标观测，在工程测绘中及灵活又方便，同时使用成本相对较低。再者GPS技术在测绘应用中的特点也是很明显的，譬如定位精度高、观测时间短、提供三维坐标、全天候作业、观测站间无需通视、操作简单、经济效益好。

这样的发展，使得GPS技术在工程测量、地形测绘、竣工测量及工程机械控制中都得到了广泛的应用从现在形式不难发现，GPS定位系统在测绘中的应用朝着高精度、多功能、和集成式的方向迅速发展，当然GPS也将广泛地应用于众多的行业，甚至进入更高端的科学领域，促进人类文明的高度发展。

三．影响GPS测绘存在误差的主要因素。

1.信号误差

美国政府从其国家利益出发，通过降低广播星历精度，在GPS基准信号中加入高频抖动信号等方法，人为降低普通用户利用GPS进行导航定位时的精度。

2.卫星星历误差

在进行GPS定位时，计算在某时刻GPS卫星位置所需的卫星轨道参数是通过各种类型的星历提供的，但不论采用哪种类型的星历，所计算出的卫星位置都会与其真实位置有所差异，这就是所谓的星历误差。

3.卫星钟差

卫星钟差是GPS卫星上所安装的原子钟的钟面时与GPS标准时间之间的误差。

4.卫星信号发射天线相位中心偏差

卫星信号发射天线相位中心偏差是GPS卫星上信号发射天线的标称相位中心与其真实相位中心之间的差异。

5.电离层延迟

由于地球周围的电离层对电磁波的折射效应，使得GPS信号的传播速度发生变化，这种变化称为电离层延迟。电磁波所受电离层折射的影响与电磁波的频率以及电磁波传播途径上电子总含量有关。

6.对流层延迟由于地球周围的对流层对电磁波的折射效应，使得GPS信号的传播速度发生变化，这种变化称为对流层延迟。电磁波所受对流层折射的影响与电磁波传播途径上的温度、湿度和气压有关。

7.控制网布设不合理或起算数据利用不合理引起的误差。

8.GPS控制部分人为或计算机造成的影响。

9.由于GPS控制部分的问题或用户在进行数据处理时引入的误差等。

10.数据处理软件的影响。

11.数据处理软件的算法不完善对定位结果的影响。

四．提高GPS定位精度的有效办法。

1.硬件的改进

2.采用合适的GPS接收机作业

当基线边长大于10 km时，采用双频接收机。双频接收机的优点是：

①可以基本消除电离层延迟对点位坐标的影响，点间距离可达100 km；

②在快速静态和动态测量中观测时间比单频机短。当基线边长小于10 km时，可以采用单频接收机。

3.作业前对GPS接收机进行鉴定

4.作业方法和手段的改进

5.选点的要求

选点的要求：

①点位应便于接收设备的架设和操作，视野开阔，被测卫星的地平高度角应大于15 °。

②应尽量消除多路径影响，防止GPS信号通过其他物体反射到GPS天线上，因此应避开强反射的地面，避开强反射环境，如山谷、山坡、建筑物等。

③避开强电磁波干扰，设站应远离雷达站、电台、微波中继站等。

综上所述，GPS接收机常存在钟误差、通道间的偏差、锁相环延迟、码跟踪环偏差、天线相位中心偏差等，所以必须先了解仪器性能、工作特性及其可能达到的精度水平。它是制定GPS作业计划的依据，也是GPS定位测量顺利完成的重要保证，所以对GPS测量仪器必须先进行作业前的检验，没有检验的仪器是不能用于作业的。

五． 南方GPS的单点校正。

由于在实际测量工程中控制点个数不足，不能正常求取GPS的转换参数，往往无法满足工程的精度要求， 因此GPS单点定位精度的提升成为解决一直问题的重要手段。

GPS的点校正是建立在GPS接收机采集的WGS-84数据与地方控制位置之间的关系，采用一系列的数学转换定义此关系。

将WGS84位置转换到格网坐标的数学转换是：

1.基准转换：即从WGS84唯独、精度和椭球高度坐标转换到相对于地方测图格网椭球的纬度、经度和椭球高度坐标；

2.地图投影：是从地方椭球纬度和精度坐标转换到地方测图格网的北向和东向的坐标到WGS84高度的大地水准面模型，得到海水平面上的近似高程。

GPS在启动基准在的时候必须获取一个当前基准站所架设点位的WGS84经纬度坐标才能正常的发射，而转换参数的计算也必须使用WGS84坐标，WGS84坐标的获取有两种方式：一种是由基准站直接读取当前测出的经纬度坐标（GPS坐标每一秒刷新一次，每一次读取的坐标都设有差异，误差在1至2米之间）；一种是事先布设好静态控制网，从静态处理结果中获取。由于WGS84经纬度获取的相对不确定性使得在求解转换参数时必须首先确定一组公共控制点的WGS84经纬度坐标，这组坐标一旦确定以后每次启动基准站时都要使用这一组WGS84经纬度坐标，否则使用转换参数时的显示坐标和实际施工做标间就会存在一个固定偏差，这个偏差是由所取的基准站WGS84经纬度坐标和用来计算转换参数的WGS84经纬度坐标之间的差异产生的。

南方的RTK自动启动基准站时取的坐标是基准站开机并达到状态以后自动取得的WGS84经纬度坐标，这样就会出现上述的固定偏差，工程之星软件通过一个公共已知点求出的转换参数来克服这个固定偏差，工程之星软件中把这个过程称为“校正”，因此南方GPS的单点校正精度得到了很大提高，其精度在一定范围内可以满足一般测量要求。

单点校正的特点是：距离已知点越近精度越高，一般的控制范围为3-5公里。因此在使用单点校正的时候要注意工作地点不要距离控制点过远，对精度要求高的测量工程尽量避免使用。

六．结束语

GPS控制布网灵活，操作简单，有利于提高工作效率，降低生产成本，提高测量速度和工作效益。GPS控制只要观测数据可靠，平面起算数据和高程起算数据设置合理，能得到较好的平面精度和高程精度。静态GPS作业，基线较长时要适当延长观测时间，以取得良好的观测数据。基于GPS技术的特点，相信在我国今后的发展中，GPS技术将运用到社会生活的各个领域当中，为我国在基础建设中绘制宏伟的蓝图，是我国赢得经济、社会、人文发展的共赢，实现经济效益最大化。

参考文献：

[1] 麦卫东 Mai Weidong 浅谈GPS测绘存在误差及有效提高定位精度[期刊论文] 《科学之友》2010年36期

[2]李泽文 曾祥君 黄智伟 雷莉 马洪江LI ZewenZENG XiangjunHUANG ZhiweiLEI LiMA Hongjiang基于高精度晶振的GPS秒时钟误差在线修正方法 [期刊论文] 《电力系统自动化》 ISTIC EI PKU 2006年13期

[3]何勇 葛晓锋 俞海红 方慧 农用GPS测试精度分析及提高精度方法的研究 [期刊论文] 《农业工程学报》 ISTIC EI PKU 2004年2期

[4]李泽文 姚建刚 曾祥君 邓丰楚 湘辉 LI ZewenYAO JiangangZENG XiangjunDENG F基于数字锁相原理的GPS高精度同步时钟产生新方法[期刊论文] 《电力系统自动化》 ISTIC EI PKU2009年18期engCHU Xianghui

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近年来，伴随着国民经济建设的高速发展，高层建筑在形体和结构上显得日益复杂，加之施工工艺不断改进，这就对建筑物的变形监测提出了很多新的要求。由于高层建筑物有很多不利的监测环境，而施工工艺的改进又对形变监测工作提出了快速、高精度的要求，这些都让传统监测方法工作时显得力不从心，所以利用新的技术手段和研究新的监测方法尤显重要。GPS系统由卫星星座、接受机和地面控制站三大部分组成。作为20世纪一项高新技术，它因速度快、全天候、自动化、测站间无需通视、可同时测定点的三维坐标及精度高等优点，而获得了广泛应用。

1 GPS与传统测定方法的比较

1.1传统方法测定高层建筑动态变形的特点

在测定高层建筑变形量时，传统的测定方法有加速度传感器法、激光铅直仪法、全站仪法、近景摄影测量技术等。论文写作，GPS建筑变形。

加速度传感器法所测得的位移误差较大。激光铅直仪法只能提供建筑物局部的、相对的变形信息，测量精度较低，易受气候、风等因素影响。对较低的建筑物较为适用，对于高大建筑物(高度300 m以上)，精度会受到较大的影响。全站仪法测定的是建筑物的绝对变形信息，可用于各类建筑物，但在恶劣气候条件(如台风、大雨等)下，因激光跟踪目标困难，所以使用受到限制。近景摄影测量技术由于摄影距离不能过远，大多数的测量部门不具备摄影测量所需的仪器设备，因此，尚不能普及应用。

所以不难看出，加速度传感器法、激光铅直仪法、全站仪法、近景摄影测量技术等观测技术，在精确度、自动化程度等方面，已不能满足高层建筑的动态监测要求。

1.2 GPS测定高层建筑动态变形的优势

随着军用技术转民用的限制逐渐降低和高速发展的硬件和软件技术，GPS技术的优势已经越来越明显。

(1)可以全天候观测。实时动态(简称RTK)测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS(RTD GPS)测量技术。可通过实时计算定位结果，便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，从而可实时地判定解算结果是否成功。

(2)仪器精度高。GPS相对定位精度在50 km内达； 100～500 km达，1000km以上可达。且独立布点不会有误差积累，测量过程自动进行，不会有人为因素造成的错误，测量数据稳定可靠。

(3)自动化程度高。用GPS接收机进行测量时，仅需一人将天线准确地安置在测站上，量测天线高，接通电源，启动接收机，仪器即自动开始工作。在结束测量时，只需关闭电源，收起接收机，便完成野外数据采集。

(4)可减少误差。在变形监测中，只要天线在监测过程中能保持固定不动，接收机天线的对中误差、整平误差、定向误差、量取天线高的误差等并不会影响变形监测的结果。

(5) 操作方便。仪器体积小，重量轻，容易携带搬运，劳动强度小，外业工作量小。

(6)应用前景广。GPS技术具有全球、无误差积累等优点。使观测工作效率大大提高，同时也节省了大量的人力和物力。

2GPS变形监测技术

2.1　GPS变形监测模式

GPS用于变形监测的作业模式可概括为周期性和连续性两种。当变形体的变形速率相当缓慢，在局部时间域和空间域内可以认为稳定不动时，可利用GPS进行周期性变形监测，监测频率可为数月、一年或甚至更长时间。连续性变形监测采用固定监测仪器进行长时间的数据采集，获得变形数据系列，此时监测数据是连续的，具有较高的时间分辨率。周期性监测模式一般采用静态相对定位测量方法。论文写作，GPS建筑变形。连续性监测模式，适用于对自动化要求高，数据采集周期短的监测项目。在数据处理方法上，可选择静态相对定位和动态相对定位两种方法。在一些高层建筑物等工程的动态监测中，可运用GPS连续监测模式。论文写作，GPS建筑变形。该模式实现24小时的连续观测，使监测、监控、决策实现远距离控制，但该模式要求GPS接受设备必须永久固定在变形点上成本较高。

2.2　GPS在变形监测中的测量方法

按监测对象及要求不同，GPS在变形监测中可选择静态测量法，快速静态测量法和动态测量法三种。

1)静态测量法：静态测量法，就是把多于3台GPS接收机同时安置在观测点上同步观测一定时段，一般为1小时至2小时不等，用边连接方法构网，用后处理软件解算基线，经平差计算求定观测点三维坐标。这种方法定位精度高，适用于长边，测边相对精度可达。论文写作，GPS建筑变形。论文写作，GPS建筑变形。

2)快速静态测量法：这种方法尤其适用于对监测点的观测。其工作原理是：把两台GPS接收机安置在基准点上固定不动连续观测，另1～4台接收机在监测点上移动，每次观测5～10分钟(采样间隔为2秒)，经事后处理，解算出各监测点的三维坐标。

3)动态测量法：该方法又分准动态测量方法和实时动态测量法。实时动态测量方法原理是：在基准站上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续观测，并将观测数据通过无线电传输设备，实时地发送给在各监测点上移动观测(1～3秒钟)的GPS接收机，移动GPS接收机在接收GPS信号的同时，通过无线电接收设备基准的观测数据，再根据差分定位原理，实时计算出监测点三维坐标及精度。

一般基准网应采用静态测量方法，当基准网的边长超过10 km，要考虑基准网的起算点与国际IGS站联测，基线向量解算时采用精密星历，保证基线解算的精度。对监测点进行测量时，可采用快速静态测量法。在桥梁监测时，可选择实时动态测量，如果距离近，基准点与监测点有5颗以上共视GPS卫星时，精度可达1～2 cm。

3　GPS测量数据处理

GPS数据处理过程可划分为基线解算和网平差两个阶段。

GPS基准网的基线解算，应采用GAMIT或Bernese软件和IGS精密星历。平差计算应采用PowerADJ科研办软件。对高精度GPS的数据处理分为两个主要方面：一是对GPS原始数据进行处理获得同步观测网的基线解；二是对各同步网进行整体平差和分析，获得GPS网的整体解。这些软件数据处理的重点都在于同步网的基线处理，而在网平差分析方面，特别是多个子网的系统误差分析、粗差分析及随机误差处理方面，暂无好的处理方法。

4 结语

GPS这种全新的定位手段，在工程实践中已逐步得到认同。目前，我国正处于经济发展的历史性的发展时期，各种基础设施的大量建设，各种新材料、新技术的采用，使建筑工程这一传统产业呈现勃勃生机。论文写作，GPS建筑变形。随着GPS技术的进一步开发，特别是有关高层建筑施工领域的应用技术包括基础理论的研究、实践方法的探索、信号接受手段的更新、信号处理方法和软件的开发等的发展，再加上若干工程的应用、积累和提高，GPS技术将成为在高层及超高层建筑方面广泛使用的方法。

参考文献

[1]刘大杰等.全球定位系统GPS的原理与数据处理[M].上海：同济大学出版社，2008：40-55.

[2]余绍铨等.GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉测绘科技大学出版社，2007：60-65.

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中图分类号：O329文献标识码： A 文章编号：

一．引言

随着我国经济建设的加快，城市建设规模也越来越大，商品房市场发展的如火如荼。房产交易中房产建筑面积、分摊面积、共用面积等核心参数成为房产购买者用于衡量房产的主要因素，而房产测量通过房产调查、房产平面控制测量以及房产要素测量，绘制房产图，测算房产面积，为购房者提供了参考依据。

二.房产测量的内容、目的和意义。

房产测量的内容包括：房产调查、房产平面控制测量、房产要素测量、房产面积测算、变更测量、房产图绘制以及测量成果检查及验收等。

房产测量是采集和表述房屋以及房屋用地有关的信息，为房产产权、房地产开发和利用、房产交易、产籍管理、征收房产税费提供依据，同时为城镇规划建设提供数据和资料支持。

在房屋面积测算中，房产测量是具体形式，房产测量的结果通过房产管理部门的严格审核和批准，具有法律效力，房产测量结果减少了房产产权纠纷的发生率，为房产产权人提供了产权法律保护依据。同时，房产测量在测量过程中，采用了科学的测量技术，实现对房屋面积的计算，能提供较高精度的测量结果，这为房产产籍管理部门提供了处理和协调房产产权纠纷。另外，房产测量根据国家有关测量测绘标准和技术规范，对房屋信息进行采集和测量，对房屋建筑面积、使用面积、占地位置、周边状况等信息提供专业性数据，形成了房地产档案的原始资料，为规范城市发展、管理城市建设提供了可靠依据。房产测量形成的房产簿册、房产图集和房产数据，为房产购买者提供了检测房屋买卖面积是否存在缩水、缩水比例大小等有所顾虑问题的解决手段。同时，在房地产行业快速发展，商品房屋价格居高不下的市场情况下，房产测量在某种程度上能监督房地产开发商的交易诚信，避免部分开发商因为房产利益趋势而在房产面积上动手脚，由此，加强房产测量管理和监督，有利于保证房产买卖双方的正常利益，同时也有利于维护正常的房地产交易市场秩序。

房产测量就是表述房屋以及房屋用地等相关信息的测量技术，通过采取科学的测绘手段和方法，根据房地产管理的需要和要求，对房屋及房屋用地的相关信息进行调查和测量，并提供测量结果，用于表述房屋相关信息。房产测量的结果，构成了建筑产权面积的基础，同时也成为了购房者需要掌握的信息。由于房产测量结果涉及到房屋产权人的利益，做好房产测量，减少测量偏差，避免给房地产企业带来不必要的麻烦。同时，提高房产测量水平，对提高建筑质量效果具有积极意义。

三.房产测量技术。

1.房产数字化测图技术。

数字化测图是通过收集房产相关信息，采用计算机数字化数据处理软件，经过图形生成、编辑、处理，形成数字化房产图，利用数控绘图仪和其他图形输出设备，最终获得房产图的技术。

数字化测图技术是通过收集房产信息资料，踏勘拟定设计方案，对测量进行基本控制，根据测量界址点进行测量，在完成房产调查后，采用光学经纬仪、电子经纬仪等光电测距仪和全站型电子测速仪，开展野外数据采集，将采集和测量数据输入计算机图形处理、测量软件和相关应用软件内，计算机进行图形编辑，通过数控绘图仪绘制线划图，最终完成房产图的绘制。

2.GPS-RTK技术在房产测量中的应用。

RTK测量技术，即实时动态差分法（Real-time kinematic）是常用的GPS测量方法，其在野外测量定位精度达到了厘米级别，采用了载波相位动态实时差分方法，极大的提高了测量的作业效率，同时也提高了测量的精度。RTK定位技术是建立在载波相位观测值的实施动态定位技术之上的，由于定位精度达到厘米级，能实时的提供测量站点在测量指定坐标系中的三维定位结果。在RTK作业的模式中，基准站将观测值和测量站的具体坐标信息，通过数据链传送给流动站，而流动站在通过数据链接收基准站的数据的同时，也同步采集GPS的观测数据，并在极短时间内将差分观测值进行实时处理，实现精确定位。通过RTK技术的应用，很大程度上提高了房产测量的作业效率和测量精度，同时RTK采集的数据全部是数字化，经过软件的简单处理，可直接输出电子地图，非常适用房产测量要求。

RTK测量系统通常包括：数据传输设备、数据处理软件系统和GPS接收设备。通过在基准站上设置GPS信号接收设备，连续观测所有可见GPS卫星，并通过无线电传输其观测数据，及时的将数据传输给观测站，基准站根据观测数据，依据相对定位的原理，及时对整周模糊度未知数进行解算，并显示用户站的测量精度及三维坐标情况，根据计算的实时定位结果，监测用户站和基准站的观测质量和结算结果。RTK能实施判定解算结果是否成功，在一定程度上减少了观测冗余量，大大缩短了测量观测时间。

3.GIS测量技术。

地理信息系统GIS系统，利用计算机存贮、处理地理信息的一种技术与工具,是一种在计算机软、硬件支持下，把各种资源信息和环境参数按空间分布或地理坐标，以一定格式和分类编码输入、处理、存贮、输出，以满足应用需要的人-机交互信息系统。它通过对多要素数据的操作和综合分析,方便快速地把所需要的信息以图形、图像、数字等多种形式输出。房产测量中，GIS系统将信息以数字化、直观化和可视化，将复杂的施工过程采用动画图像描绘出来，为房产信息提供信息支持和可视化支持。

四．结束语。

房产测量结果是房屋买卖交易以及业主办理房屋产权的依据和基础，同时也是房屋产权的法律保障和依据。随着商品房市场的火爆走向，房产所有权更需要详细、明确，因此，加强房产测量研究，对于引导房产交易、提升建筑服务水平、提高建筑水平都具有重要意义。

参考文献

[1] 汪善根GPS定位在房产测量中的应用[期刊论文] 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 ISTIC PKU2001年5期

[2] 李旭阳 浅议房产测量与质量检查[期刊论文] 《华章》2011年17期

[3] 龙明皓 浅谈GPS-RTK 技术在房产测量中的应用[期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》2012年23期

[4] 周日圣 房产测量中预测与实测面积差异的分析 [期刊论文] 《中国房地产》2012年12期

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中图分类号：U238文献标识码： A 文章编号：

一．引言

随着我国经济的快速发展，我国的高速铁路已经进入了大规模的建设阶段。我们所说的高速铁路，就是指那些能够使旅客列车的最高运行速度高于200千米每小时的铁路。在我国当前主要是依据铁道部在2003年制定颁布的《京沪高速铁路测量暂行规定》来进行高速铁路平面测量工作的。在我国高速铁路的发展相对较晚，可以说还是一个新的事物。因为高速铁路使得旅客列车的行车速度大大提高，所以就会给铁路的建设带来一些新的挑战和问题，理所当然对高速铁路平面的工程测量工作也带来了新的挑战。在我国，高速铁路工程测量的标准和规范还没有正式的制定，其中还有许多的问题要进一步的研究和探讨。所以本文就针对一些具体的问题作了简单的探讨。

二．高速铁路平面控制测量布设的原则

我国《京沪高速铁路测量暂行规定》中的相关条文指出，高速铁路的测量全过程为：通过我国国家三等大地点测量加密GPS点，在GPS点的基础上做铁路五等导线测量，利用导线点测设线路中线控制点和铺设轨道。

当前如果是新建铁路，那么在其勘测中，一些铁路的勘察设计部门也正在努力的寻求一些方法来改进铁路勘测的流程，这个过程中提出了一次布网的方法，这种方法就是把各个阶段的控制点一次性的布设成为同一个等级，与此同时统一其平差测量的控制网，使的初测、航测、定测以及施工各个阶段的测量都可以在同一控制网的控制下，这样可以大大的减少工序，大幅度的提高测量效率。

当铁路在运行阶段的时候，为了使轨道的结构保持着良好的状态，就必须加强对轨道的平顺度以及整体几何形状进行定期的检测。所以，控制测量还必须能够满足运行阶段的高速铁路检测的标准和要求。

我国的高速铁路一般采用GPS测量法进行首级平面控制测量，也就是在沿线路大概每隔5m左右的距离设置一对互通视点，在定位时必须要保证其长期有效且稳定。如果在线路的定测和初测阶段时，要尽可能的利用GPS RTK来进行控制点的加密以及线路的中线测量。如果有一些不方便采用GPS RTK测量的路段，则可以采用GPS测量加密之后，再来布设线路初测以及定测的导线，集中来进行高速铁路中线的测量。对于一些大中型的构筑物，如果要布设其施工控制网，那么构筑物的轴线位置必须满足线路的整体形状的一些要求。也就是说要在其铺轨之前，布设精度较高的导线，以此来满足测量轨道的整体形状的要求。

三．高速铁路平面控制测量的精度要求

根据德国实践的经验，影响以及控制行车速度的原因有：线路平纵断面以及线路的平顺性。为此，德国铁路对于轨道不平顺限速的管理标准比较严。而且，国内外一些专家的看法基本一致。这样能够有效保证其安全性和舒适度。

线路的平顺度和控制测量精度有联系，相对于线路形状而言，平顺度是局部的误差。虽然采用测量的方法不容易达到高速铁路对于线路平顺度的要求。但是，也不能够依据线路平顺度的要求来作为控制测量精度的标准。下面分析一下线路平顺度误差对线路位置误差的影响。

用直线路来讨论，图1中AB为设计直线线路位置，当在10米处产生2mm不平顺度时，线路将出现β角的转折，使直线B移至B点。其中不平顺度有偶然性，所以，由各段不平顺度产生的B点位移可利用直伸等边支导线终点的横向中误差公式计算：

假定AB=200m，则S=190m，n=19，按式(1)计算得199mm。

可见高速铁路控制测量不是控制线路局部的平顺度，而是控制整体线路的形状。这里提出：高速铁路在5公里范围内，无论是直线段或曲线段线路平面位置偏离设计位置最大不超出50毫米，偏离幅度不超出100毫米，线路平面位置偏离设计位置的中误差为25毫米。因此，高速铁路线路平面位置不仅要满足局部平顺度的要求，同时需要满足在5公里范围内的一个直线段或曲线段中，线路偏离幅度最大不超出100毫米的要求。

由以上分析，高速铁路平面控制测量的点位中误差在线路的垂直方向不大于25毫米。如果在铺轨前，布设铁路五等导线，并适当提高测角精度，假定测角中误差为3.5，按等边直伸导线计算，导线最弱点的横向中误差为：

式中，S=5000m，n=10，则m=24.5mm。

高速铁路的首级平面控制测量采用GPS测量方法，其精度等级应相当于国家四等大地点。GPS点每隔5公里左右布设互相通视的一对点，作为附合导线的方位边。因此，GPS控制网应布设成带状网连式网，相邻同步图形之间以通视的一对点作为公共基线连接，需要有4台或更多的GPS接收机观测。国家三角测量规范中规定：四等三角测量最弱边的方位角不大于4.5。假定，按GPS网相邻两点的横向误差等于基线长度的精度，则可由式(3)计算一对通视点之间的最短长度：

式中，d为GPS网一对通视点之间的长度，a为固定误差，b为比例误差系数。设a=10mm，b=10，则d=520m。可见，GPS点每隔5公里左右布设互相通视的一对点，其距离不应短于600米。

四．五等导线测设轨道中心精度的分析

在高速铁路铺轨前布设五等导线测量，利用全站仪在导线点上直接测设轨道中心点。假如忽略由导线点测设轨道中心点的误差，可以把导线点之间的相对误差认为是轨道中心点之间的误差。五等导线可看作为在GPS点之间的直伸附合导线，导线点的相对横向中误差可按下式计算：

其中：

假定k=5，f=7，两点相隔1000米；k=4，f=8，两点相隔2000米；k=3，f=9，两点相隔3000米，如图3所示，分别计算导线点的相对横向中误差，其结果列于表1：

由以上分析可知：布设五等导线点测设轨道中心点，其线路偏离幅度可满足不超出100毫米的要求。这里需要指出的是，当较长的曲线位于两个GPS跨段时，应在曲线的两端加密GPS点，使曲线段处于同一条五等导线内。

五．结论

铁道部2003年颁布的《京沪高速铁路测量暂行规定》，对高速铁路平面控制测量布设等级和精度的规定可满足工程测量要求，但建议适当提高五等导线的测角精度，测角中误差为±3.5。考虑到一次布网的优点和不同阶段对测量精度的要求，采用GPS测量法进行首级平面控制测量，也就是在沿线路大概每隔5m左右的距离设置一对互通视点，在定位时必须要保证其长期有效且稳定。如果在线路的定测和初测阶段时，要尽可能的利用GPS RTK来进行控制点的加密以及线路的中线测量。如果有一些不方便采用GPS RTK测量的路段，则可以采用GPS测量加密之后，再来布设线路初测以及定测的导线，集中来进行高速铁路中线的测量。对于一些大中型的构筑物，如果要布设其施工控制网，那么构筑物的轴线位置必须满足线路的整体形状的一些要求。也就是说要在其铺轨之前，布设精度较高的导线，以此来满足测量轨道的整体形状的要求。如在运行阶段仍需保持高速铁路轨道的整体形状，应根据检测的需要，进行控制测量的定期复测工作。

参考文献：

[1]潘正风 徐立 肖进丽Pan ZhengfengXu LiXiao Jinli高速铁路平面控制测量的探讨 [期刊论文] 《铁道勘察》 -2005年5期

[2]汪晓英 高速铁路平面控制测量的探讨 [期刊论文] 《科海故事博览・科技探索》 -2011年4期

[3]李林 潘正风 徐立 肖进丽 高速铁路平面控制测量的探讨 [会议论文]，2005 - 2005现代工程测量技术发展与应用研讨交流会

[4]安国栋AN Guo-dong高速铁路精密工程测量技术标准的研究与应用 [期刊论文] 《铁道学报》 ISTIC EI PKU -2010年2期

[5]党军宏 雷旭华 陈龙 平面控制测量方案设计在高铁专线中的应用 [期刊论文] 《山西建筑》 -2012年29期

篇（9）

 

1.引言

由于GPS技术具有定位精度高、作业速度快、费用节省、相邻点间毋需通视、不受天气条件影响等常规测量技术不可比拟的优点。因而它在测量领域得到了广泛的应用。同样地，在工程测量领域的大桥变形观测中，用这种高新技术来建立其监测系统，已成为一种重要的手段和方法。

2.桥梁变形监测系统的建立

2.1桥梁变形监测的概念及其意义

大型桥梁的建设和维护是一个国家基础设施建设的重要部分，桥梁变形监测就是运用现代传感与通信技术，实时监测桥梁运营阶段在各种环境条件下的结构响应与行为，获取反映结构状况和环境因素的各种信息，由此分析结构健康状态、评估结构的可靠性，为桥梁的管理与维护决策提供科学依据。

其意义在于可以实时掌握桥梁现场的交通状况，有利于桥梁管理部门进行合理的交通管制，及早发现桥梁病害，确定桥梁损伤部位并进行定性和定量分析，在突发事件之后还可以评估桥梁的剩余寿命，为维修养护和管理决策提供依据和指导，在桥梁运营状况严重异常时触发预警信号，有效预防安全事故，保障人民

生命财产的安全。

2.2　GPS变形网的优点

与传统的形变网相比,GPS形变网有如下优点:

(1)GPS形变网的观测精度与网的图形结构关系不明显;

(2)当整周模糊度确定之后,观测量的权与观测时间的增加不成正比;

(3)网中的每一条基线都含有长度和方位信息;

(4)当观测仪器和作业模式确定之后,基线解的精度与观测时刻紧密相连。即与观测时刻的RDO P(相对位置精度因子)有直接关系。

2.3GPS变形监测网的建立与实施

对大型桥梁来说,GPS变形监测网一般由一个或若干个独立观测环构成,以三角形和大地四边形组成的混合网的形式布设.一般来说,实地选点时要注意以下几点:(1)点位的基础应做到坚实稳固,并易于长期保存,不能选在夏季洪水易淹没的地方;(2)点位视场内障碍物的高度角不能超过15°,以减少卫星信号被遮挡;(3)点位应远离大功率无线电发射源,其距离不得小于200 m,并远离高压输电线和微波无线电信号传输通道,其距离不得小于50 m,以避免电磁场对卫星信号的干扰;(4)点位离江(河)应有一定的距离,附近不能有大面积水域,以减弱多路径效应的影响;(5)点位离大桥的距离至少在200 m以上,减少大桥行车时对点位本身和GPS观测时的影响;(6)点位的数量视桥型大小而定,一般来说,在江(河)两岸桥梁的两侧至少各有一个点,大型桥梁应适当增加,还应联测国家已知点或施工控制网的点.

2.4监测数据处理

桥梁结构变形监测系统中，要进行的数据处理与分析主要包括:WGS一84坐标到桥梁局部坐标系变换、风对大桥位移的影响、温度对大桥竖向位移的影响、辆对竖位的影响、频析、监测据压缩储。

2.4.1监测数据预处理

对于任何一个监测系统，其监测数据中或多或少会存在一些奇异值，尤其是GPS接收信号存在噪声，在用作演示前要进行监测数据的平滑处理，在变形分析的开始，有必要将该奇异值进行剔除。该系统是无人值守24小时连续实时监测系统，在传输过程中也难免会出现一些数据丢失的现象，这时应根据丢失点的前后数据通过插补得到该数据，以保证监测数据序列的连续性。

2.4.2坐标变换

由于GPS位移实时监测系统获得的监测点的坐标是WGS一84坐标系下的坐标，为了便于分析桥梁的变形，通常应将所得到的WGS一84坐标按高斯投影变成平面坐标，然后变换成桥梁局部坐标系下的坐标。在监测站，接收来自卫星的信号和来自基准站的信息，采用GPS软件进行实时差分处理，可得到监测站的三维坐标，并以一定的采样率发送到监控中心;监控中心接收各监测点的监测结果，并通过数据处理软件作进一步的处理与分析，可以得到结构在特定方向上的位移、旋转角等参数。

2.4.3.风载温度车辆荷载对桥梁位移的影响

实时记录桥梁所在位置的风速、风向，根据GPS所得测点的对桥身、塔顶、主缆的三轴向位移资料，可对大桥进行风力将就监测及结构的抗风振验算复核。GPS监测系统长时间监测大桥整体结构的位移变化，可引证因环境温度而引发的日夜和季节性的位移变化周期。对一般大跨度桥梁而言，交通挤塞是交通(车辆)荷载的主要设计考虑因素。测量和论证交通荷载设计假设和参数的有效性是大跨桥交通荷载监测的主要项目。论文参考。从GPS监测系统得出的桥身、塔顶、主缆的三轴向位移资料，可与交通荷载分布状况的监测资料互相验证，协助进一步制定桥梁结构的各级应力阶段，并用作大桥主要构件的疲劳估算。论文参考。绘出位移时程曲线图，对照相应时间内的风速、环境温度、车辆荷载等，便可很直观地显示出桥梁位移随风速、温度和车辆荷载变化而变化的趋势，定量地分析出在某一温度、某一风速、某种荷载时桥梁前产生的最大位移，最后由这些成果来分析风速、温度和车辆荷载对桥梁位移的影响程度。

2.4.4.频谱分析

通过分析监测点位移时程曲线，可以得到桥梁的震动频率和振幅。利用快速傅立叶变换的方法，通过频谱分析可以得到监测点功率谱曲线，与设计的理论值或不同时段的功率谱曲线进行比较，以诊断桥梁结构的稳定性。论文参考。

2.4.5.监测数据压缩存储

桥梁动态监测系统是一个长期的动态监测系统，因而从监测系统中采集的监测数据是海量的，以至很难采用传统的文件形式管理监测数据，必须采用一定的措施。此外，对来自监测系统数据处理与分析子系统的统计数据、处理和分析结果也应该进行有效的管理。数据库技术是管理海量数据的有利工具，而且采取一定的数据压缩技术，会对数据的存储更为有利。最为有效的办法是对监测数据建立动态数据库，并能进行监测数据的定期更新、备份和恢复。

3.结束语

GPS技术可以克服传统的桥梁结构监测方法的缺点,测定位移值的精度可以达到厘米级(R T K)甚至毫米级(相对静态)的精度.GPS可以实时地得到监测点的三维坐标,特别是可实现多点同步观测,受外界影响小,数据采集方便,可实现实时性、自动化管理. 因此可较好的应用于大桥运营的安全性管理上, 国内外的多项实例也表明,GPS技术在大型桥梁变形监测中具有广阔的应用前景.

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[1] 余建杰.利用GPS技术建立桥梁变形监测网[J] 信息技术, 2008年第4期

[2] 王峰波.GPS在桥梁健康监测系统中位移及的监测[D] 工程硕士学位论文,长安大学2006年4月

[3] 杨培军.基于GPS的大跨度桥梁健康监测系统研究[D]硕士研究生学位论文,西南交通大学2006年5月

[4] 王小敏,熊军,马木欣.基于GPS的大跨度桥梁变形监测与数据处理[J] 武汉理工大学学报, 第33卷　第2期2009年4月

[5] 苏新洲,苏欣,杨晓明.GP S在大型桥梁形变监测中的应用[J] 铁道工程学报, 2004年3月第1期(总81)

篇（10）

 

一、概述

全球定位系统GPS(GlobalPositioningSystem)是美国陆海空三军联合研制的卫星导航系统，具有全球性、全天侯、连续性、实时性导航定位和定时功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。GPS应用到测量行业，设计了静态、快速静态以及RTK等作业模式。

其中RTK模式的工作原理，就是在已知高等级点上安置接收机为参考站，对卫星进行连续观测，并将其观测数据和测站信息，通过无线电传输设备，实时地发送给流动站，流动站GPS根据相对定位的原理，实时解算出流动站的三维坐标。

传统的导线测量，不仅要求相邻点之间通视GPS，而且精度分布不均匀，在较大的区域布设时，精度往往都不高。而采用常规的GPS静态测量、快速静态方法虽然精度高，但效率低，而且不能实时提供定位坐标和精度。利用RTK技术，则不受天气、地形、通视等条件的限制，操作简便，并节省了人力，不仅能够达到导线测量的精度要求，而且误差分布均匀，没有误差累积问题，提高了作业效率期刊网。对图根点的检测是精度检核的重要技术手段，在RTK图根控制测量需进行检核。

二、RTK图根控制的检测

1.项目概况

兴业县葵阳镇整村推进土地整治项目是广西区重点项目，地势平缓开阔，南北都是丘陵，中间是水田和三个村庄，交通便利。位于东经109°45′～49′，北纬22°41′～44′之间。测区总面积6.8平方公里，成图比例尺为1：1000，已做好12个E级GPS控制点的测量工作，准备检测E级GPS点后开始对已埋设图根点的标石、钢钉或木桩作控制测量。

2.测量技术要求

RTK测量卫星状态的高度截止角在15°以上的卫星个数≥5个，PDOP值≤6。

RTK平面控制点测量主要技术要求如下表：

 

等级

相邻间点平均边长/m

点位中误差/cm

边长相对中误差

与基准站的距离/km

观测次数

起算点等级

一级

500

≤±5

≤1/20000

≤5

≥4

四等以上

二级

300

≤±5

≤1/10000

≤5

≥3

一级以上

三级

200

≤±5

≤1/6000

篇（11）

随着市政规划和工程建设的需要，地形测量的重要性日益提高，并受到了广泛的关注和重视，近两年来相关测绘技术的发展并先后应用于地形测量也为地形测量的准确性和科学性提供了保障，在此基础上开展GPS技术数字化地形测量应用研究对地形测量有着重要的意义。

一、GPS技术

GPS系统包括3大部分:空间部分-GPS卫星星座;地面控制部分-地面监控系统;用户设备部分-GPS信号接收机。空间卫星系统由均匀分布在地球6个轨道平面上的24颗高轨道工作卫星构成，卫星每2小时沿近圆形轨道绕地球一周，由星载高精度原子钟控制无线电发射机在"低噪声窗口"（无线电窗口中，至8区间的频区天线噪声最低的一段是空间遥测及射电干涉测量优先选用频段）附近发射L1、L2两种载波，向全球的用户接收系统连续地播发GPS导航信号。地面监控系统由均匀分布在美国本土和三大洋的美军基地上的5个监测站、1个主控站和3个注入站构成。该系统的功能是：监控站用GPS接收系统测量每颗卫星的伪距和距离差，采集气象数据，并将观测数据传送给主控点。主控站接收各监测站的GPS卫星观测数据、卫星工作状态数据、各监测站和注入自身的工作状态数据，及时编算每颗卫星的导航电文并传送给注入站；控制和协调监测站间，注入时间的工作，检验注入卫星的导航电文是否正确以及卫星是否将导航电文发给了GPS用户系统；诊断卫星工作状态，改变偏离轨道的卫星位置及姿态，调整备用卫星取代失效卫星。注入站接受主控站送达的各卫星导航电文并将之注入飞越其上空的每颗卫星用户接收系统主要由以无线电传感和计算机技术支撑的GPS卫星接收机和GPS数据处理软件构成。

二、数字化地形测量的组织

数字化地形测量是工程施工与规划的基础，同时由于数字化地形测量需要较高的准确性和精确性，因而需要良好的组织。具体来说主要包括：

1. 测量工序

地形测量的工序主要分为两个环节:一是控制测量与计算机辅助平差计算;二是碎部数据采集与软件编图成图。两个环节间以数据传输为纽带，即可平行施工又可顺序施工，与传统地形测量相比，减少了大量的中间生产环节。

2. 测量方案

数字化地形测量项目的作业方案根据仪器设备条件确定，仪器设备条件不同，作业方案变化各异，一般可选用静态GPS网作基本控制，导线(网)!动态作加密控制，支导线(点)补充测站点，全站仪!动态碎部数据采集，进而计算机软件机助成图的作业方案。一定条件下，大比例尺数字化地形测量可以一次性全面布网至测站点，并且可以直接先测图而不受先控制后测图逐级加密等测量原则的约束。

3. 测量方法

在生产工序上，数字化地形测量不一定要遵守先控制、后测图的原则，控制测量、碎部测图可以同时进行，甚至可以是先测图后控制，只是后者需将碎部成图以控制点为基准借助成图软件进行测站纠正。在控制点点之记的制作上，数字化地形测量不一定要将其作为一个专门工作来进行，可依据最终成图编绘点之记"碎部测图在数字化地形测量中只是一个数据采集的过程成图大量的工作已从外业转移到了内业，目前，碎部成图作业方法较多，因人而异。 转贴于

三、GPS技术在数字化地形测量相关技术中的应用

1. GPS技术在数字化地形测量中的应用

1.1 常规测量方法的缺陷

(1) 测量范围不广。一般性的借助人力或一般机械进行测量的方法，由于其技术含量有限，操作起来不仅耗费人力、物力，而且测量范围有限。

(2) 搜集到的用于路线测量控制的起算点间一般很难保证为同一测量系统，国测、军测、城市控制点往往混杂一起，这就存在系统间的兼容性问题，如果用不兼容的起算点，势必影响测量质量。

(3) 国家大地点破坏严重，影响测量作业。由于国家基础控制点，大多为20世纪五六十年代完成，经过30多年，有些点由于经济建设的需要被破坏，有些点则由于人们缺乏知识遭人为破坏。在这些地区进行路线测量作业，往往在50km以上均找不到导线的联测点。这样路线控制测量的质量得不到保证。

(4) 地面通视困难往往影响常规测量的实施。一般地形的控制点要求布设300m范围内。但由于通视的原因，这一条件难以满足，甚至在大范围密林、密灌及青纱帐地区，根本无法实施常规控制测量。

2. GPS用于数字化地形测量的特点

(1) 测量范围广。GPS技术由于由高策低，测量范围可以很大。可按需布设控制网，简化加密级别，省去联测过渡点。

(2) 测量精度高。随着GPS技术的日益成熟和快速发展，现今，生产性作业精度可达1~Z10-6mm，国外可达零点几10-6mm，可建立比常规测量精度更高的控制网。

(3) 各个联测点之间不要求通视，不必建造高规标。

(4) 观测自动化程度高。外业用电纽操作，内业用计算机处理数据，作业时间短，效率高。

(5) 测量成果可得三维地心坐标，优于常规测量的平面坐标和高程系统分离状况，有利于宇航科学、导弹发射等空间科学的应用。

(6) 星座布置完成后，可24h观测，在雨、雾、雪等条件下亦可全天候作业。

GPS技术是现代科学技术的结晶，它是卫星技术、微电子技术、计算机技术和天文观测技术等高科技尖端技术的综合产物，GPS技术的出现与不断完善将会进一步推进地形测量技术的改进，完善和丰富地形测量方法。

参考文献

[1] 孟继红， 何秀珍. 《数字化地形测量的几个问题探讨》，载《地矿测绘》， 2005，3.