房屋构造GPS新型测量的体系特征范文

一、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。在需要的位置p点架设GPS接收机，在某一时刻ti同时接收了三颗（a、b、c）以上的GPS卫星所发出的导航电文，通过一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-ya）2+（zp+za）2]

sbp2=[（xp-xb）2+（yp-yb）2+（zp+zb）2]

scp2=[（xp-xc）2+（yp-yc）2+（zp+zc）2]

式中（xa,ya,za），（xb,yb,zb），（xc,yc,zc）分别为卫星a,b,c在时刻ti的空间直角坐标。

在GPS测量中通常采用两类坐标系统，一类是在空间固定的坐标系统，另一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量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，因此在测量中被广泛的应用。

二、GPS测量的技术特点

2.1测站之间无需通视测站间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卫星信号不受干扰。

2.2定位精度高一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm,而红外仪标称精度为5mm+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50公里的基线上，其相对定位精度可达12×10-6,而在100~500公里的基线上可达10-6~10-7.

2.3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30~40min左右，采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面位置的同时，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。

三、GPS卫星定位系统在工程测量中的应用

3.1GPS测量的技术设计①设计依据。GPS测量的技术设计主要依据1999年建设部的行业标准《城市测量规范》、1997年建设部的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》及工程测量合同有关要求制定的。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1km,最弱边相对误差小于1/10000,GPS接收机标称精度的固定误差a≤15mm,比例误差系数b≤20×10-6.③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。采用3台GPS接收机观测，网形布设成边连式。④观测计划。根据GPS卫星的可见预报图和几何图形强度（空间位置因子PDOP），选择最佳观测时段（卫星多于4颗，且分布均匀，PDOP值小于6），并编排作业调度表。

3.2GPS测量的外业实施①选点。GPS测量测站点之间不要求一定通视，图形结构也比较灵活，因此，点位选择比较方便。但考虑GPS测量的特殊性，并顾及后续测量，选点时应着重考虑：a.每点最好与某一点通视，以便后续测量工作的使用；b.点周围高度角15°以上不要有障碍物，以免信号被遮挡或吸收；c.点位要远离大功率无线电发射源、高压电线等，以免电磁场对信号的干扰；d.点位应选在视野开阔、交通方便、有利扩展、易于保存的地方，以便观测和日后使用；e.选点结束后，按要求埋设标石，并填写点之记。②观测。根据GPS作业调度表的安排进行观测，采取静态相对定位，卫星高度角15°，时段长度45min,采样间隔10s.在三个点上同时安置三台接收机天线（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时，按接收机的提示输入相关数据，则接收机自动记录，观测者填写测量手簿。

通过以上分析，GPS系统在工程测量上将有很大的发展空间，为工程施工质量提供了有利的保障。