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1、GPS在房屋建筑工程测量中的应用浅析科1技1论1坛科——黑龙江——技信总GPS:在房屋建筑工程测量中的应用浅析张丽利(肇州县房产管理处，黑龙江肇州151200)摘要:GPS全球定位系统作为新形式测量系统，己广泛用于大地测量，工程测量，航空摄影测量以及地形测量等各个方而.GPS全球定位系统(GlobalPositioningSystem)在公路工程测量屮的应用，在最近的两年得到了迅速推广,这主要依赖于GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标,三维速度和时间信息等技术参数.关键词:全球定位系统;工程测量
2、;特点;应用GPs全球定位系统由空间卫星群和地而监控系统两大部分组成，除此之外，测量用户当然还应有卫星接收设备.，空间卫星群GPS的空间卫星群由24颗高约20万公里的GPS卫星群组成，并均匀分布在6个轨道而上，各平而之间交角为60.，轨道和地球赤道的倾角为55.，卫星的轨道运行周期为11小时58分，这样可以保证在任何时间和任何地点地平线以上可以接收4〜11颗GPS卫星发送出的信号.GPS的地而控制系统:GPS的地而控制系统包括一个主控站，三个注入站和五个监测站，主控站的作用是根据各监控站对GPS的观测数据计算卫星的星历
3、和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入到卫星中去;同时还对卫星进行控制,向卫星发布指令.调度备用卫星等.监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星工作状态•注入站的作用是将主控站计算的数据注入到卫星中去.GPS地而控制系统主要设立在大西洋,印度洋，太平洋和美国本土.GPs的用户部分由GPS接收机，数据处理软件及相应的用户设备如计算机，气象仪器等组成，其作用是接收GPS卫星发出的信号，利用信号进行导航定位等.1GPS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•在需要的位置P点架设GPS接收机，在某一时刻
4、ti同时接收了3颗(a,b,c)以上的GPS卫星所发出的导航电文，通过系列数据处理和计算可求得该时刻GPS接收机至GPS卫星的距离sap,sbp,scp,同样通过接收卫星星历可获得该时刻这些卫星在空间的位置(三维坐标).从而用距离交会的方法求得P点的维坐标(xp,YP,zp),其数学式为：sap2=[(xp-xa)2+(yp一ya)2+(zp+za)21sbp2=[(xp-xb)2+(y—yb)2+(zp+zb)21sep2=[(xp-xe)2+(yp一ye)2+(zp+zc)21式中(Xa,ya,za),()(b,y
5、b,zb),(xc,ye,zc)分别为卫星a,b,c在时刻ti的空间直角坐标.在GPS测量小通常釆用两类坐标系统:一类是在空间固定的坐标系统;另类是与地球体相固联的坐标系统，称地固坐标系统，我们在公路工程控制测暈中常用地固坐标系统.有利于表达地面控制点的位置和处理GPS观测成果，因此在测量中被得到了广泛的应用.2GPS测量的技术特点相对于常规的测量方法来讲,GPS测量有以.F特点:，2.1测站之间无需通视测站问相互通视一直是测量学的难题.GPS这一特点，使得选点更加灵活方便.但测站上空必须开阔，以使接收GPS卫星信号不
6、受干扰.2.2定位精度高般双频GPS接收机基线解精度为5mm+Ippm,而红外仪标称精度为5mm十5ppm,GPS测量精度与红外仪相当,但随着距离的增长，GPS测量优越性愈加突出.大量实验证明，在小于50km的基线上,其相对定位精度可达12x1,而在100—500kin的基线上可达1O1.2.3观测时间短观测时间短采用GPS布设控制网时每个测站上的观测时间一-般在30-40rain左右採用快速静态定位方法，观测时间更短.例如使用接收机的rtk法可在5s以内求得测点坐标.2.4提供三维坐标GPS测量在精确测定观测站平-血
7、位置的同时,可以精确测定观测站的大地高程.2.5操作简便GPS测量的自动化程度很高.目前GPS接收机已趋小型化和操作傻瓜化，观测人员只需将天线对中，整平，量取天线高打开电源即可进行自动观测，利用数据处理软件对数据进行处理即求得测点三维坐标.而其它观测工作如卫星的捕获，跟踪观测等均由仪器自动完成.3GPS卫星定位系统在工程测量小的应用3.1GPS测量的技术设计(1)设计依据:GPS测量的技术设计主耍依据1999年建设部发布的行业标准《贼市测量规酚,1997年建设部发布的行业标准《全球泄位系统城市测量技术规程》及工程测量合
8、同有关要求制定的.(2)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,最弱边相对中误差小于1/10000,GPS接收机标称精度的固定误差a<15mm,比例误差系数b〜20x10.⑶设计基准和网形:控制网共12个点，其中联测已知平而控制点2个，高程控制点5个.采用3台GPS接
