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1楼
GPS在工程测量中的优化与应用探讨摘要］鉴于GPS相对于全站仪等传统测量技术具有全天候、高精度、自动化、高效益等优势，本文通过对几个工程测量实例的实施、对比及分析，就工程测量中如何对GPS技术进行优化与应用进行了探讨，并得出了相关结论。［关键词］GPS静态定位动态定位工程测量1.GPS定位技术的特点和优势全球定位系统具有性能好、精度高、应用广的特点，是迄今最好的导航定位系统。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地拓宽，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。经过近10年我国测绘等部门的使用表明，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科。GPS卫星全球定位系统的全面建成和发展，必将给导航和测绘行业带来深刻影响。2.GPS定位技术在实际测量工作中的对比分析自2003年单位引进4套美国TRIMBLE(天宝)5700 GPS双频接收机（静态定位精度5mm+0.5ppm×D）以来，笔者一直从事GPS的定位和测量工作。分别完成了朝阳区温榆河河道改造工程控制测量、海淀区莲西商务楼竣工控制测量、顺义残疾人培训中心控制和数字地形测量、燕山石化控制和数字地形测量、大安山矿区控制和数字地形测量、天津塘沽滨海旅游度假村控制和数字地形测量、天津地铁勘察定位、京沪高速铁路勘察定位、沈大客运专线勘察定位、外交部职工住宅楼勘察定位等大小数十项工程的控制和测量工作。在近几年来的工程测量中，通常都是天宝3602DR全站仪(测量精度±2''，±（2mm+2ppm×D））和天宝5700GPS联合进行，两者相互配合，取长补短，弥补对方的不足，从而更有效发挥各种仪器的使用价值。全站仪测量具有精度高，速度快等优势，但是受通视条件影响较大，遇有障碍物时需多次转点，使其优势得不到充分发挥；而GPS测量对通视条件则没有要求，但由于测量数据都是通过接收卫星信号得来，只有保证仪器能够接收到足够的卫星信号，才能保证测量成果，因此，它对仪器周边的建筑、构筑物要求较高。全站仪测量经过几十年的发展，现在各个方面已经是十分成熟，而GPS测量在国内刚开始不久，好多技术都在试验阶段，各方面都有待完善。虽然这两种测量技术广泛运用在日常生活中，但两者在实际工程测量中应用时，在满足国家规范的同时两者之间相对测量精度能达到多少，特别是GPS测量相对业已成熟的主流的全站仪测量之间的测量误差，笔者多方查询，各方面文献均未作出相关报道。我们一直试图通过各种方法和手段，对两种测量之间的关系进行一些研究，希望能对今后的测量工作起到一个指导和借鉴作用。通过多年的工程实践和试验，笔者选取了几个比较有代表性的工程实例，对GPS测量和全站仪测量在测量成果精度上作了一些对比、总结和探讨。2.1 GPS静态定位（四等）和全站仪定位工程对比静态定位基本上都是用在测量控制上，故本研究分别是朝阳区温榆河河道改造工程控制测量和海淀区莲西商务楼竣工控制测量的控制测量数据进行比较，主要比较两种定位方面的坐标成果数据，具体测量数据如表1、表2所示。通过以上工程实例，可以看出现在的GPS静态定位（四等）和全站仪定位精度已经很接近，平面和高程误差都能控制在10mm之内，测距相对误差在7万分之一以上，都能够满足3等以下导线测量和3等以下水准测量的测量规范和生产要求，但是GPS静态定位比全站仪定位更高速、高效，应用范围更广阔，经济效益更加明显。在市场竞争激烈的今天，GPS测量已经成为工程测量的首选手段。2.2 GPS动态测量(RTK)和全站仪测量动态测量一般用在精度要求较低的测量工程。如地形测量、勘察定位等方面，本研究选用天津塘沽滨海旅游度假村控制，沈大客运专线勘察定位和数字地形测量和外交部职工住宅楼勘察定位成果进行比较，相关测量数据及比较结果如表3、表4和表5所示。通过以上工程实例，可以看出GPS动态测量(RTK)与全站仪的平面误差基本上在250mm之内，高程误差在50mm之内。能够满足工程勘察初勘平面误差0.5 m，高程误差5cm，详勘平面误差0.25m，高程误差5cm的规范要求，同时还能满足常规地形测量1∶500比例尺以上地形测量的工程测量规范
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