1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) </b></p><p>　　題 目：GPS RTK在公路工程</p><p><b>　　控制測(cè)量中的應(yīng)用</b></p><p><b>　　系 別： </b></p><p><b>　　專 業(yè)： &l

2、t;/b></p><p><b>　　姓 名： </b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào)：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p><b>　　2011年月日</b></p><

3、p><b>　　河南城建學(xué)院</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　任 　務(wù) 　書</b></p><p>　　河南城建學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　注：任務(wù)書必須由指導(dǎo)教師和學(xué)生互相交流后，由指導(dǎo)老師下達(dá)并交教研

4、室主任審核后發(fā)給學(xué)生，最后同學(xué)生畢業(yè)論文等其它材料一起存檔。</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定</b></p><p><b>　　答辯小組評(píng)定意見</b></p><p>　　一、評(píng)語（根據(jù)學(xué)生答辯情況及其論文質(zhì)量綜合評(píng)定）。</p><p>　　二、評(píng)分（按下表要求評(píng)定）</p

5、><p>　　答辯小組成員簽字 </p><p>　　年 月 日 </p><p><b>　　畢業(yè)答辯說明</b></p><p>　　1、答辯前，答辯小組成員應(yīng)詳細(xì)審閱每個(gè)答辯學(xué)生的畢

6、業(yè)設(shè)計(jì)（論文），為答辯做好準(zhǔn)備，并根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)給出實(shí)際得分。</p><p>　　2、嚴(yán)肅認(rèn)真組織答辯，公平、公正地給出答辯成績(jī)。</p><p>　　3、指導(dǎo)教師應(yīng)參加所指導(dǎo)學(xué)生的答辯，但在評(píng)定其成績(jī)時(shí)宜回避。</p><p>　　4、答辯中要有專人作好答辯記錄。</p><p><b>　　指導(dǎo)教師評(píng)定意見<

7、;/b></p><p>　　一、對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的學(xué)術(shù)評(píng)語（應(yīng)具體、準(zhǔn)確、實(shí)事求是）：</p><p>　　簽字： </p><p>　　年 月 日</p><p>　　二、對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)分[按下表要求綜合評(píng)定]。</p><p><b>

8、　?。?）理工科評(píng)分表</b></p><p><b>　　（2）文科評(píng)分表</b></p><p>　　指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　公路GPS控制測(cè)量是利用全球定位系統(tǒng)(

9、GPS)測(cè)量公路各控制點(diǎn)坐標(biāo)的測(cè)量。 </p><p>　　GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)很早就已應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域， 近些年來隨著GPS RTK技術(shù)的出現(xiàn)以及GPS接收機(jī)空間定位精度的不斷提高，GPS RTK技術(shù)已廣泛用于大地測(cè)量、 工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量以及地形測(cè)量等各個(gè)測(cè)量領(lǐng)域。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)著重介紹了用GPS網(wǎng)作為高速公路路線首級(jí)控制測(cè)量的方法，并對(duì)GPS網(wǎng)的選點(diǎn)與布設(shè)、

10、觀測(cè)與聯(lián)測(cè)、誤差來源及精度標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)質(zhì)量與數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)平差與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等進(jìn)行了分析。同時(shí)還就如何消除測(cè)量中的誤差，提高其測(cè)量精度提出了相應(yīng)的方法。</p><p>　　GPS 新技術(shù)的出現(xiàn),可以高精度并快速地測(cè)定各級(jí)控制點(diǎn)的坐標(biāo),在地形測(cè)量中已得到廣泛地應(yīng)用。本文介紹了GPS(RTK) 配合全站儀的作業(yè)流程, 簡(jiǎn)要闡明了其在道路測(cè)量中的應(yīng)用。</p><p>　　關(guān)鍵詞：GPS RTK，　數(shù)

11、字測(cè)圖，全球定位系統(tǒng)（GPS） ，控制測(cè)量；</p><p><b>　　abstract</b></p><p>　　Highway GPS control measurement is using global positioning system (GPS) measurement of each control point coordinates measur

12、ing highway. </p><p>　　GPS has long application of economic fields peaked in recent years with the emergence of GPS RTK technology and the spatial location accuracy of GPS receiver unceasing enhancement, GPS

13、 has been used widespreadly RTK technology geodetic, engineering surveying and aerial photography measure and topographic etc. Each measurement field. </p><p>　　Introduced the design with GPS network as high

14、way route heads and the method of control measure of GPS nets source and layout, observation and league measurement, error sources and precision standards, data quality and data processing, nets adjustment and coordinate

15、 transformation were analyzed. Also on how to eliminate the error of measurement, improve its precision puts forward corresponding methods. </p><p>　　The emergence of new technology, GPS and rapid determinat

16、ion can be high precision control at all levels in the coordinates, bathymetric survey has been widely. This paper introduces the GPS (RTK) in cooperation with electronic tachometer work flow, briefly explains its applic

17、ation in the measurement of the road. </p><p>　　Keywords： Digital surveying ， Global positioning system （GPS）， Control measure ;</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1、前 言……………

18、………………………………………………………4</p><p>　　1.1 GPS系統(tǒng)的組成……………………………………………………</p><p>　　1.2 GPS RTK的測(cè)量原理………………………………………………</p><p>　　2、控制網(wǎng)的布設(shè)…………………………………………………………6</p><p>　　2.1 施工

19、控制網(wǎng)的常見網(wǎng)形設(shè)計(jì)方法………………………………</p><p>　　2.2 GPS公路工程獨(dú)立控制網(wǎng)建立…………………………………</p><p>　　2.2.1快速靜態(tài)定位模式…………………………………………</p><p>　　2.2.2 動(dòng)態(tài)定位……………………………………………………</p><p>　　3、GPS公路工程獨(dú)

20、立控制網(wǎng)建立的工作流程……………………8</p><p>　　3.1 靜態(tài)GPS測(cè)量………………………………………………………</p><p>　　3.2 GPS控制網(wǎng)的應(yīng)用：………………………………………………</p><p>　　4、精度分析………………………………………………………………9</p><p>　　5、優(yōu)化設(shè)計(jì)……………

21、…………………………………………………10</p><p>　　6、結(jié)語……………………………………………………………………11</p><p>　　7、參考文獻(xiàn)………………………………………………………………12</p><p>　　8、致謝……………………………………………………………………</p><p><b>　　1、前言

22、</b></p><p>　　1.1 GPS系統(tǒng)的組成</p><p>　　目前，全球有美國(guó)GPS全球定位系統(tǒng)、俄羅斯格洛納斯全球定位系統(tǒng)、歐洲伽利略全球定位系統(tǒng)、我國(guó)北斗星全球定位系統(tǒng)。這四大全球定位系統(tǒng)中要數(shù)GPS開發(fā)最早，應(yīng)用更為成熟。其具有全球性、全天候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性導(dǎo)航定位和定時(shí)功能，能為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。根據(jù)算法模型，設(shè)計(jì)了靜態(tài)、快速靜態(tài)以

23、及RTK等作業(yè)模式。靜態(tài)作業(yè)模式主要用于地殼變形觀測(cè)、國(guó)家大地測(cè)量、大壩變形觀測(cè)等高精度測(cè)量；快速靜態(tài)測(cè)量以其高效的作業(yè)效率與厘米級(jí)精度廣泛應(yīng)用于一般的工程測(cè)量；而RTK系統(tǒng)由GPS接收設(shè)備、無線電通訊設(shè)備、電子手薄及配套設(shè)備組成，整套設(shè)備在輕量化、操作簡(jiǎn)便性、實(shí)時(shí)可靠性、厘米級(jí)精度等方面的特點(diǎn)，完全可以滿足數(shù)據(jù)采集和工程放樣的要求。</p><p>　　GPS系統(tǒng)包括三大部分：空間部分—GPS衛(wèi)星星座；地面控制

24、部分—地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分—GPS信號(hào)接收機(jī)。 </p><p><b>　　GPS衛(wèi)星星座：</b></p><p>　　由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成GPS衛(wèi)星星座記作（21+3）GPS星座。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道平面內(nèi)軌道傾角為55度各個(gè)軌道平面之間相距60度即軌道的升交點(diǎn)赤經(jīng)各相差60度。每個(gè)軌道平面內(nèi)各顆衛(wèi)星之間的升交角距相差90度一軌道

25、平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應(yīng)衛(wèi)星超前30度。 </p><p>　　GPS的基本定位原理是：衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時(shí)間信息用戶接收到這些信息后經(jīng)過計(jì)算求出接收機(jī)的三維位置三維方向以及運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間信息。 </p><p>　　GPS系統(tǒng)具有以下主要特點(diǎn)：高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用廣泛等。 </p><p>　　GPS RTK的

26、測(cè)量原理</p><p>　　GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量（Real-Time Kinematic）簡(jiǎn)稱RTK，又稱載波相位差分技術(shù)，是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)站載波相位觀測(cè)量的差分方法。需要至少兩臺(tái)GPS接收機(jī)，在已知點(diǎn)上設(shè)置一臺(tái)GPS接收機(jī)作為基準(zhǔn)站，并將一些必要的數(shù)據(jù)，如基準(zhǔn)站坐標(biāo)、高程、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)等輸入GPS手簿，一至多臺(tái)GPS接收機(jī)設(shè)置為流動(dòng)站，共同跟蹤4顆以上衛(wèi)星。基準(zhǔn)站和流動(dòng)站同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)，基準(zhǔn)站將接收到的衛(wèi)星信

27、號(hào)通過基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)送到流動(dòng)站，流動(dòng)站將接收到的衛(wèi)星信號(hào)與基準(zhǔn)站發(fā)來的信號(hào)傳輸?shù)娇刂剖植具M(jìn)行實(shí)時(shí)差分及平差處理，實(shí)時(shí)得到本站的坐標(biāo)和高程及其實(shí)測(cè)精度，并隨時(shí)將實(shí)測(cè)精度和預(yù)設(shè)精度</p><p>　　指標(biāo)進(jìn)行比較，一旦實(shí)測(cè)精度達(dá)到預(yù)設(shè)精度指標(biāo)，手簿將提示測(cè)量人員是否接受該成果，接手后手簿將測(cè)得的坐標(biāo)、高程及精度同時(shí)記錄于手簿中。</p><p>　　移動(dòng)站可處于靜態(tài)，也可處于動(dòng)態(tài)，可在一個(gè)固定

28、點(diǎn)上進(jìn)行初始化后進(jìn)入動(dòng)態(tài)工作，也可以在動(dòng)態(tài)條件下進(jìn)行初始化（須有動(dòng)態(tài)初始化On-The-Fly簡(jiǎn)稱OTF功能接收機(jī)）。移動(dòng)站與基準(zhǔn)站測(cè)量范圍距離一般在15km以內(nèi)，實(shí)時(shí)三維定位精度可達(dá)厘米級(jí)。 </p><p><b>　　如圖所示：</b></p><p><b>　　手 數(shù)據(jù)天線</b></p><p><b&

29、gt;　　薄</b></p><p><b>　　動(dòng)</b></p><p><b>　　態(tài)</b></p><p>　　GPS接收機(jī) 數(shù)據(jù)鏈數(shù)</p><p>　　流動(dòng)站 據(jù)

30、 </p><p><b>　　數(shù)據(jù)天線</b></p><p>　　GPS接收機(jī) 數(shù)據(jù)鏈 </p><p><b>　　基準(zhǔn)站</b></p><p>　　圖1.1RTK測(cè)量示意圖</p><p>　　GPS定位

31、的基本原理</p><p>　　原理：根據(jù)地面已知點(diǎn)坐標(biāo)，用空間距離前方交會(huì)的方法確定空中衛(wèi)星的位置，根據(jù)空中衛(wèi)星的坐標(biāo)用空間距離后方交會(huì)的方法確定地面測(cè)站點(diǎn)的位置。</p><p>　　圖1.2 GPS系統(tǒng)定位原理</p><p>　　已知（X,Y,Z）s，s=1,2,3，觀測(cè)ρ1，ρ2，ρ3，計(jì)算（X,Y,Z）p</p><p>　　用

32、距離交會(huì)的方法求解P點(diǎn)的三維坐標(biāo)（X,Y,Z）的觀測(cè)方程：</p><p><b>　?。ü?-1）</b></p><p>　　實(shí)質(zhì)：由GPS接收機(jī)在某一時(shí)刻同時(shí)接收4顆以上的GPS衛(wèi)星信號(hào)測(cè)出GPS接收機(jī)到GPS衛(wèi)星的距離，根據(jù)空間距離后方交會(huì)來確定地面點(diǎn)位置。</p><p>　　觀測(cè)方程：

33、 </p><p>　　式中： 為衛(wèi)星的坐標(biāo)；</p><p><b>　　為測(cè)站的坐標(biāo)</b></p><p><b>　　為接收機(jī)鐘差。</b></p><p><b>　　2、控制網(wǎng)的布設(shè)</b>&

34、lt;/p><p>　　2.1 施工控制網(wǎng)的常見設(shè)計(jì)方法</p><p>　　施工控制網(wǎng)的常見設(shè)計(jì)方法有：建筑方格網(wǎng)、導(dǎo)線、邊角網(wǎng)、GPS控制網(wǎng)。這四種控制網(wǎng)的特點(diǎn)分別是：（1）建筑方格網(wǎng)布設(shè)的特點(diǎn)：根據(jù)工程建筑的需要按設(shè)計(jì)要求，建立建筑方格網(wǎng)。建筑方格網(wǎng)按”先主軸點(diǎn)后擴(kuò)展方格點(diǎn)”的順序測(cè)定。加強(qiáng)建筑方格網(wǎng)的直線度和平面垂直度的檢驗(yàn)。建筑方格網(wǎng)的適用范圍：地勢(shì)平坦的、建筑物眾多且布置，比較規(guī)

35、則和密集的工業(yè)場(chǎng)地；新建的大中型建筑場(chǎng)地。（2）導(dǎo)線網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)：導(dǎo)線應(yīng)用最為廣泛，布設(shè)靈活，推進(jìn)迅速，受地形限制小，邊長(zhǎng)精度分布均勻。如在平坦隱蔽、交通不便、氣候惡劣地區(qū)，采用導(dǎo)線測(cè)量法布設(shè)大地控制網(wǎng)是有利的。缺點(diǎn)：但導(dǎo)線測(cè)量控制面積小、檢核條件少，方位傳算誤差大。（3）邊角網(wǎng)：可靠并有較多的檢核條件，包括點(diǎn)位的橫向誤差和縱向誤差，同時(shí)對(duì)控制網(wǎng)的尺度能有效的控制。（4）GPS的特點(diǎn)：①網(wǎng)形設(shè)計(jì)具有較大靈活性，故選點(diǎn)工作較常規(guī)測(cè)量簡(jiǎn)便。但GP

36、S測(cè)量又有其自身的特點(diǎn)，因此選點(diǎn)時(shí)應(yīng)滿足以下要求：點(diǎn)位應(yīng)選在交通比較方便、易于安置接收設(shè)備的地方，且視野要開闊；GPS點(diǎn)應(yīng)避開對(duì)電磁波接收有干擾的物體。②定位精度高。③觀測(cè)時(shí)間短。④可提供三維坐標(biāo)。⑤操作簡(jiǎn)便，并且全天候作業(yè)。</p><p>　　2.2 GPS公路工程獨(dú)立控制網(wǎng)建立</p><p>　　公路工程獨(dú)立控制網(wǎng)建立的最有效方法是采用GPS方法：按GPS勘測(cè)規(guī)程要求，每0.5—

37、1km間設(shè)一控制點(diǎn)，其等級(jí)依公路等級(jí)而定。控制網(wǎng)的布設(shè)通常在控制地物軸線附近選定兩首級(jí)控制點(diǎn)作為已知方向點(diǎn)，其連接的基線基本平行于軸線，以最有效控制施工時(shí)軸線偏離誤差，再在兩控制點(diǎn)范圍內(nèi)布設(shè)成滿足施工要求的多邊形或三角鎖。 通過同步環(huán)、異步環(huán)的多時(shí)段觀測(cè)，經(jīng)固定端點(diǎn)無約束平差處理得到各基線邊向量。 由于GPS的精度很高，反算兩端點(diǎn)的基線長(zhǎng)作為控制網(wǎng)的已知邊長(zhǎng)，并采用兩端點(diǎn)作為首級(jí)控制的原坐標(biāo)反算方位，作為已知方位推算另一端點(diǎn)的坐標(biāo)。這時(shí)

38、與原作為首級(jí)控制的坐標(biāo)有一差值，當(dāng)差值在一定限差內(nèi)時(shí)，采用同一方法固定另一端點(diǎn)進(jìn)行無約束平差或直接計(jì)算坐標(biāo)，得到起端點(diǎn)的另一坐標(biāo)。 將兩端點(diǎn)的新舊坐標(biāo)取平均后，作為最終已知值進(jìn)行高等網(wǎng)約束平差，得到高級(jí)網(wǎng)各點(diǎn)坐標(biāo)值，然后對(duì)兩端按導(dǎo)線重新進(jìn)行路線一級(jí)導(dǎo)線平差。GPS觀測(cè)工程中，觀測(cè)時(shí)主要技術(shù)要求如下：</p><p>　　表1 觀測(cè)的主要技術(shù)要求</p><p>　　各級(jí)公路及構(gòu)造物的水準(zhǔn)測(cè)

39、量等級(jí)應(yīng)按表1選定 </p><p>　　工程水準(zhǔn)測(cè)量等級(jí) 表 2 </p><p>　　2.2.1.快速靜態(tài)定位模式</p><p>　　求GPS接收機(jī)在每一流動(dòng)站上，靜止的進(jìn)行觀測(cè)。在觀測(cè)過程中，同時(shí)接收基準(zhǔn)站和衛(wèi)星的同步觀測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)解算整周未知數(shù)和用戶站的三維坐標(biāo)，如果解算結(jié)果的變化趨于穩(wěn)定，且其精度已滿足設(shè)計(jì)要求，便可以結(jié)束實(shí)時(shí)

40、觀測(cè)。一般應(yīng)用在控制測(cè)量中，如控制網(wǎng)加密；若采用常規(guī)測(cè)量方法(如全站儀測(cè)量)，受客觀因素影響較大，在自然條件比較惡劣的地區(qū)實(shí)施比較困難，而采用RTK技術(shù)可起到事半功倍的效果。單點(diǎn)定位只需要5-10min，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，定位時(shí)間還會(huì)縮短，不及靜態(tài)測(cè)量所需時(shí)間的五分之一，在公路測(cè)量中可以代替全站儀完成導(dǎo)線測(cè)量等控制點(diǎn)加密工作。把RTK用于公路控制測(cè)量則不僅可以大大減少人力強(qiáng)度、節(jié)省費(fèi)用，而且大大提高工作效率，測(cè)一個(gè)控制點(diǎn)在幾分鐘甚至于

41、幾秒鐘內(nèi)就可完成。</p><p>　　2.2.2．動(dòng)態(tài)定位</p><p>　　測(cè)量前需要在一控制點(diǎn)上靜止觀測(cè)數(shù)分鐘(有的儀器只需2～10s)進(jìn)行初始化工作，之后流動(dòng)站就可以按預(yù)定的采樣間隔自動(dòng)進(jìn)行觀測(cè)，并連同基準(zhǔn)站的同步觀測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)確定采樣點(diǎn)的空間位置。目前，其定位精度可以達(dá)到厘米級(jí)。動(dòng)態(tài)定位模式在公路勘測(cè)階段有著廣闊的應(yīng)用前景，可以完成地形圖測(cè)繪、中樁測(cè)量、橫斷面測(cè)量、縱斷面地面

42、線測(cè)量等工作。測(cè)量2～4s，精度就可以達(dá)到1～3cm，且整個(gè)測(cè)量過程不需通視，有著常規(guī)測(cè)量?jī)x器不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。</p><p><b>　　3、工作流程：</b></p><p>　　3.1靜態(tài)GPS測(cè)量</p><p>　　靜態(tài)GPS測(cè)量技術(shù)主要應(yīng)用于建立公路首級(jí)，之后再利用其他測(cè)量方法進(jìn)行加密的附合導(dǎo)線測(cè)量。控制網(wǎng)建立過程如下：</p

43、><p>　?。?）：路線、導(dǎo)線點(diǎn)選址的初步勘查。接到外業(yè)測(cè)量的任務(wù)后，組織人員對(duì)路線的走向進(jìn)行初步的勘察，查看沿線GPS點(diǎn)的位置情況。調(diào)查路線附近高等級(jí)GPS一遍進(jìn)行聯(lián)測(cè)</p><p>　?。?）：GPS點(diǎn)控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)：GPS點(diǎn)控制網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、沿線地形地物、作業(yè)時(shí)衛(wèi)星狀況、精度要求等因素進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）：GPS選點(diǎn)、埋石：選點(diǎn)應(yīng)按

44、技術(shù)設(shè)計(jì)要求有利于采用其他測(cè)量方法和聯(lián)測(cè)。</p><p>　　（4）：架設(shè)GPS儀觀測(cè)：四個(gè)GPS點(diǎn)觀測(cè)的共同時(shí)間、有效觀測(cè)衛(wèi)星總數(shù)等應(yīng)滿足規(guī)范要求，（觀測(cè)時(shí)間不應(yīng)少于0.5小時(shí)，有效觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)不少于4個(gè)）</p><p>　?。?）：GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理：外業(yè)觀測(cè)結(jié)束后講GPS中的數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)中，采用軟件，即使進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量分析（基線結(jié)算與檢核、GPS點(diǎn)控制網(wǎng)平差計(jì)算兩個(gè)步驟。）

45、</p><p>　?。?）：GPS控制網(wǎng)進(jìn)行加密</p><p>　?。?）：公路中線測(cè)量，公路縱橫斷面測(cè)量</p><p>　?。?）：導(dǎo)線點(diǎn)座標(biāo)及平差計(jì)算：將每段符合導(dǎo)線測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中進(jìn)行角度、距離平差得到最后結(jié)果。</p><p>　　RTK作用距離與基準(zhǔn)站架設(shè)的高度的關(guān)系如下表：</p><p>&l

46、t;b>　　表3.1</b></p><p>　　3.2 GPS控制網(wǎng)的應(yīng)用：</p><p>　　建立公路GPS控制網(wǎng)后，其主要用途可體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）公路航測(cè)成圖時(shí)要有相應(yīng)的控制依據(jù)，可用GPS控制網(wǎng)控制航向和區(qū)域?qū)挾?。?）在用其他方法測(cè)圖時(shí)，GPS控制網(wǎng)可選用首級(jí)控制和圖根控制來應(yīng)用。（3）在公路勘測(cè)階段，可以GPS控制網(wǎng)為基礎(chǔ)進(jìn)行防線及構(gòu)造物的施放，可

47、大大提高測(cè)設(shè)精度及原始數(shù)據(jù)的提取精度。（4）在施工階段，根據(jù)設(shè)計(jì)要求可以GPS控制網(wǎng)可以對(duì)公路進(jìn)行有效的改造。</p><p><b>　　4.精度分析</b></p><p>　　4.1基準(zhǔn)站-流動(dòng)站校正精度分析</p><p>　　一般在標(biāo)定RTK儀器測(cè)量精度時(shí)使用“固定誤差+邊長(zhǎng)比例誤差”的形式表示,即</p><p&

48、gt;<b>　　a+b×D</b></p><p>　　式中:a為固定誤差; b為邊長(zhǎng)比例誤差; D為流動(dòng)站與基準(zhǔn)站之間的距離。</p><p>　　基準(zhǔn)站—流動(dòng)站校正模式為:在已知點(diǎn)上架設(shè)基準(zhǔn)站,輸入已知坐標(biāo)。在另外一個(gè)已知點(diǎn)上架設(shè)流動(dòng)站,輸入坐標(biāo)進(jìn)行流動(dòng)站校正。在此測(cè)量形式下,基準(zhǔn)站僅產(chǎn)生對(duì)中誤差,在另一已知點(diǎn)進(jìn)行校正時(shí)既有對(duì)中誤差又有RTK隨距離而產(chǎn)

49、生的誤差。設(shè)儀器在基準(zhǔn)站的對(duì)中誤差為m基,流動(dòng)站對(duì)中誤差為m流,流動(dòng)站與基準(zhǔn)站相對(duì)距離為d1,測(cè)量點(diǎn)與基準(zhǔn)站距離為d2。若設(shè)流動(dòng)站在已知點(diǎn)校正時(shí)的定位精度為</p><p>　　m校,在測(cè)量點(diǎn)時(shí)的定位精度為m測(cè),則m校=a+b×D,即在已知點(diǎn)上只測(cè)量一個(gè)WGS-84下的坐標(biāo)用于校正,該點(diǎn)會(huì)引入a+b×Dmm大小的誤差。RTK定向誤差為</p><p>　　依據(jù)南方RTK

50、科力達(dá)儀器標(biāo)稱精度(RTK平面精度±1 cm+1 ppm),并設(shè)對(duì)中誤差m中=3mm,可估計(jì)出兩已知點(diǎn)相距1 km時(shí),其定向誤差為:m定=2.4″（表4.1）</p><p>　　表4.1　基準(zhǔn)站-流動(dòng)站校正模式定向誤差與距離之間的關(guān)系 </p><p>　　距離/m 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

51、</p><p>　　定向誤差/s 22.6 11.4 7.7 5.8. 4.7 3.9 3.4 3.0 2.7 2.4</p><p>　　距離/m 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 4800</p><p>　　定向誤差/s 2.1 1.6 1.3 1.1 1.0

52、 0.9 0.8 0.8 0.7 0.7 </p><p>　　RTK基準(zhǔn)站—流動(dòng)站校正時(shí)引入的方位角誤差會(huì)隨距離的增加而減小,校正點(diǎn)相距越遠(yuǎn),方位角精度越高。</p><p>　　4.2　流動(dòng)站-流動(dòng)站校正精度分析</p><p>　　流動(dòng)站-流動(dòng)站校正模式為:在未知點(diǎn)處架設(shè)RTK基準(zhǔn)站,利用流動(dòng)站在兩個(gè)已知點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)位校正。這種方式校正的精度與基準(zhǔn)站到距離

53、有關(guān),即</p><p><b>　　m校=a+b×D</b></p><p>　　假設(shè)兩校正點(diǎn)到基準(zhǔn)站的距離分D2。則引入的定向誤差為</p><p><b>　　= </b></p><p>　　式中:m定1=a+b×D1; m定2=a+b×D2。若D1與D2到基準(zhǔn)

54、站的距離相當(dāng)即D1=D2=D,則計(jì)算兩點(diǎn)校正后引入的定向誤差為</p><p><b>　　= </b></p><p>　　假設(shè)D1=D2,算得定向誤差(見表3)。 </p><p>　　表4.2　流動(dòng)站-流動(dòng)站校正模式定向誤差與距離之間的關(guān)系</p><p>　　距離/m 100 200 300 40

55、0 500 600 700 800 900 1000</p><p>　　定向誤差/s 30.7 15.5 10.4 7.9 6.4 5.4 4.6 4.1 3.7 3.3</p><p>　　距離/m 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 4800</p><p>　　定向誤差

56、/s 2.8 2.2 1.8 1.6 1.4 1.2 1.1 1.0 1.0 0.9</p><p>　　RTK流動(dòng)站-流動(dòng)站校正時(shí)引入的方位角誤差隨距離的增加而減小,校正點(diǎn)相距越遠(yuǎn),方位角精度越高。同基準(zhǔn)站設(shè)在已知點(diǎn)的規(guī)律相同,不過通過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)用兩流動(dòng)站校正時(shí)的定向誤差要大。</p><p><b>　　5、優(yōu)化設(shè)計(jì)：</b></p&g

57、t;<p>　　設(shè)計(jì)中，要求盡可能地進(jìn)行多余觀測(cè)，以增強(qiáng)網(wǎng)的內(nèi)部可靠性（增加觀測(cè)值多余觀測(cè)分量），有利于觀測(cè)值粗差定位和方差分量估計(jì)。對(duì)于采用GPS布網(wǎng)，就要求對(duì)網(wǎng)作精心布設(shè)，注意地面觀測(cè)條件，并且采用精密星歷解算基線。對(duì)于精密工程來說，盡量不采用單純的GPS網(wǎng)，將GPS網(wǎng)與邊角網(wǎng)同時(shí)聯(lián)合解算是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，但要注意GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)邊之間的精度匹配以及地面邊角測(cè)量精度匹配的影響，當(dāng)然成本會(huì)相應(yīng)增大，這還有待實(shí)踐的進(jìn)一步檢

58、驗(yàn)。</p><p>　　在實(shí)踐中工作中，按以下步驟進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)：先固定觀測(cè)值的精度，對(duì)選取的網(wǎng)點(diǎn)，觀測(cè)所有可能的邊和方向，計(jì)算網(wǎng)的質(zhì)量的指標(biāo)，若質(zhì)量偏低，則必須提高觀測(cè)值的精度。在某一組先驗(yàn)精度下，若網(wǎng)的質(zhì)量指標(biāo)偏高了，這時(shí)可按觀測(cè)值的內(nèi)部可靠性指標(biāo)刪減觀測(cè)值，若某個(gè)觀測(cè)的多余觀分量太大，說明該觀測(cè)值顯得多余，應(yīng)刪去；若很小，則該觀測(cè)值的精度不宜增加。根據(jù)這種方案很容易得到一個(gè)最優(yōu)方案。</p>

59、<p><b>　　6.結(jié)束語</b></p><p>　　實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPS RTK技術(shù)在公路勘測(cè)中的應(yīng)用，對(duì)等級(jí)公路的勘測(cè)手段和作業(yè)方法產(chǎn)生了重大改變，極大地提高了勘測(cè)精度和勘測(cè)效率，對(duì)公路勘測(cè)、施工和后期養(yǎng)護(hù)、管理方面有著廣闊的應(yīng)用前景，為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。RTK 測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用極大的推進(jìn)了測(cè)量技術(shù)的發(fā)展。相信隨著數(shù)據(jù)傳輸能力的增強(qiáng)，數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，軟件水平的提

60、高，GPS RTK測(cè)量技術(shù)將在測(cè)量領(lǐng)域發(fā)揮具大的作用?？梢灶A(yù)見，GPS系統(tǒng)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用將進(jìn)一步普及。</p><p>　　從課題的選擇、材料的搜集、方案的論證到具體寫作，每一步對(duì)我來說都是巨大的嘗試和挑戰(zhàn)，通過不斷的提出新問題，發(fā)現(xiàn)新問題，然手去論證、推翻，在這個(gè)往復(fù)的過程中，我這篇論文日趨完善。每一次的改進(jìn)對(duì)我來說都是一次提高，雖然我的論文不是很成熟，并且借鑒了前人的很多資料，但我仍然心里有一種幸福感

61、，因?yàn)槲覍?shí)實(shí)在在地走過了一個(gè)完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)所應(yīng)該走的每一個(gè)過程，并且享受了每一個(gè)過程，并且這個(gè)設(shè)計(jì)中加入了我自己鮮活的思想，改正了一些以前工作中不完善的地方。</p><p>　　在做這次畢業(yè)論文的過程中我學(xué)到了很多，加深了GPS RTK的定位原理，基本結(jié)構(gòu)和具體應(yīng)用的理想，應(yīng)用了所學(xué)的理論知識(shí)，嘗試了一次理論指導(dǎo)實(shí)踐的過程，加深了對(duì)測(cè)量行業(yè)的熱愛。希望這次經(jīng)歷能讓我在以后的工作和生活中不斷成長(zhǎng)和進(jìn)步。</

62、p><p><b>　　7、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]周忠謨，周琪．GPS衛(wèi)星測(cè)量原理與應(yīng)用[M]．北京測(cè)繪出版社， 1997．</p><p>　　[2]李青岳.工程測(cè)量學(xué)[M].北京:測(cè)繪出版社，1995.</p><p>　　[3]張予東、李雪芳.公路測(cè)量中GPS RTK的應(yīng)用[J].測(cè)繪通報(bào),200

63、2,(12). </p><p>　　[4]張耀華.GPS定位技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用[J].國(guó)外公路,1998,(06).</p><p>　　[5]劉基余，李征航，王躍虎．全球定位系統(tǒng)原理及其應(yīng)用 北京測(cè)繪出版社， 1995．</p><p><b>　　8、致謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們知識(shí)運(yùn)用能

64、力的一次全面的考核，也是對(duì)我們進(jìn)行科學(xué)研究基本功訓(xùn)練，培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立的分析問題和解決問題的能力，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)能夠順利完成，首先我要感謝我的母校——xx學(xué)院，是她為我們提供了學(xué)習(xí)知識(shí)的土壤，使我們?cè)谶@里茁壯成長(zhǎng)；其次，我要感謝測(cè)繪與城市空間信息系的老師們，他們不僅教會(huì)我們專業(yè)方面的知識(shí)，而且教會(huì)了我們做人做事的道理。尤其要感謝的是在本次設(shè)計(jì)中給了我大力支持