[精品]浅析GPS技术在桥梁工程测量中的应用.doc

《[精品]浅析GPS技术在桥梁工程测量中的应用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅析GPS技术在桥梁工程测量中的应用浅析GPS技术在桥梁工程测量中的应用【摘耍】在工程测量中，耍求施工部门必须耍有全站仪，并用于施工控制测量和检测，以保证控制测量和施工放样的精度，满足工程质量耍求。而GPS定位系统因其所具有的优势，被广泛应用于大地测量、工程测量、地籍测量、物探测量及各种类型的变形监测等。本文分析了GPS定位原理及其在工程测量中的应用。【关键词】GPS定位技术；工程测量；应用1.GPS定位原理GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统，其是以GPS卫星和用户接收天线之间的几何距离观测量为P基础，根据已知的卫星瞬时坐标（XS、YS、ZS）

2、,确定用户天线所对应的位置，即观测站的位置。设接收机天线的相位中心坐标为（X、Y、Z）,则卫星的瞬时坐标（XS、YS、ZS）可根据导航电文获得，所以式中只有X、Y、Z三个未知量，只要同时接收3颗GPST星，就能解出测站点坐标（X、Y、Z）o可以看出，GPS单点定位的实质就是空间距离的后方交会。2.GPS测量的技术特点相对于常规的测量方法来讲，GPS测量有以下特点：（1）测站之间无需通视，使得测量时选点非常灵活，不需建造觇标，作业成本低，大大降低了费用。但测站上空必须开阔，以使接收GPS卫星信号不受干扰。（2）GPS定位精度高。一般双频GPS接收机基线解精度为

3、5mm+lppm,红外仪标称精度为5min+Sppin,GPS定位精度与红外仪的精度相当。且GPS作业不受环境和距离限制，非常适合于地形条件困难地区、局部重点工程地区等。实践证明，在小于50kin的基线上，其相对定位精度可达12X10-6,而在100-500km的基线上可达10-6〜10-7o(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1〜2右。为了进…步缩短观测时间，提高作业速度，米用快速静态定位法，观测时间只需l~2mino(4)GPS定位技术可实吋提供所在位置的三维坐标。GPS测量中，在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观

4、测站的大地高程。这种技术非常适合路线、桥、隧勘察。它可以直接进行实地实时放样、中桩测量、点位测量等。(5)GPS接收机性能稳定，可在任何地点进行全天候工作，一般不受天气状况的影响，大大方便了测量作业，有利于按吋、高效地完成控制网的布设。(6)GPS定位测量系统可实现自动记录数据、自动平差计算、跟踪观测等均由仪器自动完成，操作简单，可大大提高T作及成果质量。1.GPS定位系统在桥梁工程测量中的应用3.1设计精度根据工程需要和测区情况，选择城市或工程二级GPS网作为测区首级控制网。要求平均边长小于lkm,最弱边相对误差小于1/10000,GPS接收机标称精度的固

5、定误差比例误差系数bW20X10-6。3.2设计基准和网形控制网共12个点，其中联测已知平面控制点2个，高程控制点5个。釆用3台GPS接收机观测，网形布设成边连式。3.3选择最佳观测时段根据卫星可见预报和天气预报选择最佳观测时段(最佳卫星图形)和大于15。的卫星仰角。卫星的儿何分布越好，定位精度就越高。卫星的分布情况可用GPS平差软件查看多项预测指标，当卫星多于4颗，且分布均匀，PD0P值〈6的情况下，合理编排作业调度表，以达到特殊工作的要求和目的。对于个别有较多或较大障碍物的测站，需评估障碍物对GPS观测可能产生的不良影响。3.4选点GPS测量测站点之间无

6、需通视，使得测量选点较为灵活，布网方便，基本不受通视、网形的限制，特别是在地形复杂、通视困难的测区，更显其优越性。但考虑GPS测量的特殊性，在选点吋还应考虑以下儿个因素：(1)每点最好与某一点通视。(2)点应选择在上空开阔、有利扩展、易于保存、视场内周围障碍物的高度角小于15°、无树木遮挡、无强电磁干扰、多路径误差影响小的点位上，以免信号被遮挡或吸收，从而影响对卫星的观测及信号的质量。(3)点位要远离大功率无线电发射源、高压电线等，其距离应大于200m,以免电磁场对信号的干扰。(4)点位附近不应有大面积水域或对电磁波反射(或吸收)强烈的物体，以减弱多路径效应

7、的影响。当选点结束后，按要求埋设标石，并填写点之记。3.5观测根据GPS作业调度表安排进行观测，采取静态相对定位，卫星高度角15°,时段长度45min,采样间隔10s。在3个点上同时安置3台接收机天线(对中、整平、定向)，量取天线高，测量气象数据，开机观察，当各项指标达到要求吋，按接收机的提示输入相关的观测数据，则接收机自动记录，观测者填写测量手簿。然后根据所得的外业数据及时进行处理，解算出基线向量，并对由合格的基线向量所构建成的GPS基线向量网进行平差解算，从而得出网中各点的坐标成果。在测量的过程中，为避免出现测量误差，应严格限制高频及对讲机等无线电波的使

8、用，避免环境对信号的干扰，从而提高GPS本身的定位精