文档介绍：全球定位技术在精密工程测量中的应用
张德刚 一、引言
在精密工程测量领域,由于工程项目种类繁多,精度需求变化大,工程规模和观测的目的、条件、方法的多样性,使GPS技术在精密工程测量中应用多具有设计方案上的独特性。全球定位技术在精密工程测量中的应用
张德刚 一、引言
在精密工程测量领域,由于工程项目种类繁多,精度需求变化大,工程规模和观测的目的、条件、方法的多样性,使GPS技术在精密工程测量中应用多具有设计方案上的独特性。
1、高精度特性:精密工程测量是指绝对测量精度达到毫米量级,相对测量精度达到10μm,在特殊条件下,采用先进的仪器、设备和技术手段进行的一种特殊的工程测量工作。空间定位的高精度特性是其基本特点。
2、空间参考系的相对独立性:我国专业规范《精密工程测量BG/T15314―94》中对精密工程测量的空间参考系的选择有“采用高斯―克吕格投影任意带(或3°带)平面直角坐标系统,有以测区平均高程面或主体设备高程面(或抵偿高程面)为投影面”的系统,高程系统采用“正常高系统或1985国家高程基准”“区域力高系统”的技术规定。
这一规定明确了精密工程测量空间定位参考系的选用应为独立坐标系,但对该独立坐标系做了具体的技术规定,其坐标系统应为平面直角坐标,投影平面应为工程抵偿高程面,投影方式为高斯正形投影,中央子午线应在工程所在区域的中心;高程系统采用国家统一高程基准。具有相对的独立性。
3、起算数据采用的灵活性:因为国家或地方性高等级大地测量控制网一般布设区域较大,任何等级的控制点间的绝对空间定位精度都不能保证满足精密工程测量相对定位精度达到毫米级的要求。
4、起算点分布的不均匀性:精密工程测量对起算数据误差要求尽可能小,从方案选择上,大多建立相对本工程的独立坐标系统,一般无法采用原坐标系中多个已知控制点同时作为起算点的方法。困此,通常精密工程测量控制网的起算点具有分布不均匀的特点。
5、图形条件的局限性:一般由基准线、三角网、大地四边形、中点多边形或GPS面传递或边传递构成坚强图形,而对构成网形中的边长和角度条件不做严格的具体要求。这一点与普通大地控制网或常规测量控制网有显著差别。
二、GPS测量的技术特性
作为目前最新空间定位技术的全球***系统GPS,在精密工程测量定位方面,其技术点表现在以下方面:
1、区域范围小,网中基线边短,一般不超过5km,同时工作的GPS接收机的卫星信号具有基本相同的误差特性,如卫星钟差及对流层、电离层折射误差等,通过差分解算,这些公共误差能够在很大程序上得到抵消。只需经过合理的观测方案设计,就能得到高精度的观测成果。
2、采用精密卫星星历。它使得被调制在L1载波上的包含GPS卫星轨道参数、卫星轨道信息等多种信号分量,能取得更为精确的观测值,减少误差。
3、易于取得很高的相对精度。在WGS―84坐标下,GPS测量能取得极高的相对精度,其基线向量的相对精度可达到10―5―10―8,如果观测方法得当,加上一定的数据处理方法,经网平差以后,GPS点的相对定位精度可以达到毫米级甚至亚毫米级,满足精密工程测量的精度要求。
4、工作点选择灵活。常规测量方法要求相邻