GPS在大连市西部通道工程中的应用
GPS技术在大连某公路工程中的应用研究
GPS技术在大连某公路工程中的应用研究作者：陈良俊闻竹来源：《科技资讯》 2013年第10期GPS技术在大连某公路工程中的应用研究陈良俊闻竹（大连市勘察测绘研究院有限公司辽宁大连 116021）摘要：本文基于笔者多年从事GPS技术应用的相关工作经验，以基于GPS的公路工程监测为研究对象，探讨了其在某高速公路沉降变形监测中的应用思路，全文是笔者长期实践基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。
关键词：GPS 沉降变形监测公路中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1672-3791(2013)04(a)-0000-001 工程概述大连某高速公路全线采用双向四车道全封闭高速公路标准建设，设计行车时速100公里/小时至120公里/小时。
本人选取其中 10km作为GPS沉降变形监测的工程项目，所处地形为平原和丘陵连接地带，设计路基宽度26m。
路线设计为四车道该段有11个各种系统的平面控制点，经过实地寻找，找出了5个。
在已找出的5个控制点中，国家测绘局系统一等点2个，二等点1个，城市测量系统点2个，这些平面控制点分属不同测量系统，且等级不同。
2010年9月，本人对其中 10km路段进行了测定，采用了 GPS技术进行高程测量，并与用二等水准测量的高程数据进行比较和分析，在测量过程中有意识对GPS的高程进行了检验。
2 工程实施过程(1)观测使用AshtechZ-X双频GPS接收机5台，二等水准采用NAZ+GPM3型水准仪。
并对两种方法测量的成果进行分析，同时用全站仪检验了GPS点的坐标。
(2)GPS网采用静态模式观测，网形采用边连式。
观测时最少卫星数5颗，存储的限差:水平为±5mm，垂直为±10mm；水准测量参照二等水准的精度指标。
(3)在测区内l0km范围内有GPS基准点7个，布设14个变形监测点，每个点监测1～2h。
3 精度分析3.1测区GPS沉降变形监测网的精度分析下面结合某高速公路的其中10km路段的变形监测网，对GPS基准网和监测网的精度进行分析，该路段沉降变形监测网，由7个基准点(JZ03、JZ06、JZ08、JZ09、JZ10、JZ18和JZ21)组成了GPS基准网；由14个监测点(BJ01、BJ02、BJ04、BJ05、BJ07、BJ11、BJ12、BJ13、BJ14、BJ15、BJ16、BJ17、BJ19、BJ20)组成了 GPS监测网。
全球定位系统(GPS)在市政工程测量中的应用
全球定位系统(GPS)在市政工程测量中的应用摘要：GPS全球定位系统（Global Positioning System）在市政工程测量中的应用，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。
本文在分析GPS测量系统工作原理的基础上，分别对其在市政公路测量和市政电力测量中的应用展开分析，并提出注意事项。
关键词：全球定位系统；市政工程测量；公路；电力1 引言市政工程测量是指为城市各项公用设施的设计、施工、竣工和运营管理各阶段的需要所进行的测量工作。
市政工程测量是在城市测量控制网和城市大比例尺地形图的基础上进行，各项市政工程的主要轴线点位，应采用城市的统一坐标和高程系统。
城市道路网是城市平面布局的骨架，市政工程的用地范围，常以规划道路中线为依据来确定。
规划道路中线的定线测量和以中线为依据确定建筑用地界址的拨地测量是市政工程测量的先行工序。
GPS全球定位系统（Global Positioning System）在市政工程测量中的应用，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。
2 工作原理全球定位系统（Global Positioning System）是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统，它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。
[1]因此，GPS展现了极其广泛的应用前景。
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、ABP、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）。
长输管道施工中GPS技术的应用
长输管道施工中GPS技术的应用摘要：随着我国经济发展对资源的需求越来越大，管道建设得到了很大程度的发展，形成了长输管道建设的新格局。
本文将对GPS-PTK技术在长输管道中的应用及存在的问题展开研究，并总结改善措施。
关键词：长输管道GPS技术数据采集由于我国的经济发展格局和资源分布呈不对称的局面，经济的发展受到资源的束缚越来越大，这在一定程度上制约了我国经济的发展。
为此，我国提出了西气东输、西电东送等一系列的措施。
伴随着这些措施的实施，我国长输管道建设体系逐步形成。
由于施工过程中面临着地形、地质等方面的难题，GPS技术被逐渐应用到了长输管道施工中。
一、GPS技术概况GPS是全球定位系统的简称，它能快速准确地对陆、海、空实行三维导航和定位。
它主要是通过卫星不断的发送参数和时间信息，用户收到这些信息后经过计算得出准确的三维坐标及方向，从而实现对目标的导航和定位。
GPS技术具有精度高、效益高、自动化程度高及全天候运行的特点，也正是因为这些特点，GPS不仅被应用在军事、测量、勘探等高科技行业，而且，随着GPS技术的日益成熟，被广泛应用到我们的日常生活中，如，我们使用的手机现在很多都是GPS导航系统，实时对路况信息进行了解，为我们的生活带来了极大的方便。
GPS-PTK技术在应用时也存在着一些技术缺陷，如当卫星信号被遮挡时，GPS接受信号的能力就会受到影响，甚至会产生错误的数据；数据传输过程中很容易受到高大障碍物的干扰，影响数据的传输。
二、GPS-PTK技术在长输管道中的应用当我们在进行工程施工时，由于地面情况的复杂性及不确定性，带来了很大的施工难度，甚至造成工程的中断，对人力、财力、物力都是极大的损耗。
在GPS没有出现之前，大型工程的实施只能通过人为的勘测和实际施工来完成。
在施工过程中由于地质和地形问题造成的工程改造的事故常有发生。
随着GPS技术的成熟和价格的不断下降，应用领域越来越广，在我国的长输管道施工中，GPS起着至关重要的作用。
GPS在公路测量中的应用浅探
GPS在公路测量中的应用浅探作者：裴晓娟来源：《科技资讯》 2011年第22期裴晓娟(大连市测绘院(大连市基础地理信息中心) 辽宁大连 116021)摘要:道路工程控制测量是路线勘测设计的基础,随着我国交通事业不断发展,随着高等级公路的兴建,对路线勘测提出了更高的要求, GPS测量系统具有高精度、快速度、低费用等优越性,在公路建设中得到广泛的应用。
本文就GPS工作原理及其在道路工程中的应用进行了阐述。
关键词:GPS 道路工程测量中图分类号:U4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)08(a)-0061-011 GPS的测量原理美国从20世纪70年代开始研究全球定位系统GPS,最终全面建成于1994年,GPS 具有高精度、全天候、多功能、高效益、操作简便、自动化等显著优点,能海陆空进行全方位实时定位与三维导航,被广泛运用于大地测量和工程测量。
1.1 GPS测量组建的构成GPS测量系统由空间卫星星座、地面监控站和用户设备几个部分组成。
GPS空间卫星星座具有工作卫星21颗,轨备用卫星3颗,如果高度角超过15°,那么在地球的任一地点、任一时刻,平均有6颗卫星可以同时被观测到,多的可达到9颗;GPS地面监控站组成部分是分布在全球的主控站一个、注入站三个,还有五个检测站;GPS用户设备主要由三个部件构成:GPS接收机、数据处理软件及其终端设备。
1.2 GPS构成各部分的运行原理卫星用L波段的两个无线电载波向用户设备不间断地发射含有卫星的位置信息的导航定位信号,卫星因此成为了一个动态的已知点。
地面监测站,首先主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据,计算各卫星的钟差参数、轨道参数等,接着编制导航电文并传送到注入站,最后再通过注入站将收到的导航电文数送到相应卫星的存储器中。
按一定卫星高度截止角,GPS接收机可捕获到所选择的待测卫星的信号,有效地跟踪卫星的运行,实现对信号进行交换、放大以及处理,再借助软件,利用基线解算、网平差等方法,求出测站点的三维坐标。
GPS在大连市西部通道工程中的应用
GPS在大连市西部通道工程中的应用摘要：本文主要讨论了gps技术在大连市西部通道工程中的应用。
包括起算数据的选择，观测中所采用的指标以及成果处理等问题。
关键词：gps技术静态测量动态测量特点应用abstract: this paper mainly discussed the gps technology in dalian west channel engineering application. including the date the choice of data, observation of the index and achievements processing.keywords: gps technology the static measurement dynamic measurement features application中图分类号： p228.4 文献标识码：a文章编号：1.引言gps (global positioning system)即全球定位系统的简称，而其中文简称为“球位系”。
它是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统，这个系统利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航。
目前，该技术已广泛应用于地形测量、航空摄影测量、地籍测量、工程测量等各个领域。
gps技术是当今社会发展最快的技术之一，gps定位技术以其速度快，精度高，全天候不受通视条件限制、费用省、操作简单等优良特性被广泛应用于工程测量中。
时至今日，可以说gps定位技术已完全取代了用常规测角、测距手段建立大地控制网。
特别是在城市控制网方面正逐步取代传统的测量方法。
本文以大连市西部通道整体测量为例，简要介绍gps定位技术在市政工程测量中的应用。
gps网布设的原则及方式gps城市网的布设应依据《全球定位系统城市测量技术规程》（cjj73-97）视其使用目的和精度要求，即所需精度和密度，以节约经费、方便实用为原则，进行优化设计。
GPS导航系统在隧道施工中的工程车辆动态安装
GPS导航系统在隧道施工中的工程车辆动态安装随着城市建设的不断发展，隧道施工成为一个重要的领域。
然而，在隧道施工中，由于隧道内部的复杂环境，工程车辆常常面临定位和导航的困难。
为了解决这一问题，GPS导航系统被引入到隧道施工中，帮助工程车辆实现动态安装和导航。
本文将系统论述GPS导航系统在隧道施工中的工程车辆动态安装的重要性和应用。
一、GPS导航系统的原理和特点GPS导航系统是一种利用卫星定位的技术，通过接收来自卫星的信号，确定车辆的位置和速度，从而实现导航功能。
它具有以下特点：1.高精度定位：GPS导航系统采用全球卫星导航定位系统，准确性高，可实现车辆的高精度定位。
2.实时导航：GPS导航系统能够实时监测车辆的位置和行驶方向，并提供实时的导航信息，指引车辆驶向目的地。
3.多功能性：GPS导航系统不仅仅提供导航功能，还可以提供交通状况、服务设施查询等多种功能，提升车辆的运行效率。
二、GPS导航系统在隧道施工中的重要性隧道施工中的工程车辆需要在复杂的环境下进行作业，如狭窄的通道、复杂的道路网等。
在这样的环境下，如果没有GPS导航系统的支持，工程车辆的定位和导航将受到很大的限制，可能导致以下问题：1.定位偏差：由于隧道内部空间狭小，信号弱化，传统的定位方式可能会出现位置偏差，导致车辆定位不准确。
2.方向迷失：在隧道施工中，道路复杂，容易迷失方向，导致车辆无法准确行驶。
3.效率低下：如果车辆无法准确定位和导航，将浪费大量时间和资源，对施工进度和成本造成不利影响。
因此，引入GPS导航系统是解决这些问题的有效途径。
三、GPS导航系统在隧道施工中的应用为了实现工程车辆的动态安装和导航，GPS导航系统需要在隧道中进行安装和配置。
其具体应用包括以下几个方面：1.车辆安装：在隧道中安装GPS导航天线，确保车辆可以接收到卫星信号。
同时，车辆上还需要安装导航终端，用于接收和显示导航信息。
2.数据采集：GPS导航系统可以实时采集车辆位置、速度、方向等信息，并将数据传输到中央控制中心进行处理和分析。
GPS测量技术在地下综合管廊前期工程中的运用研究
GPS测量技术在地下综合管廊前期工程中的运用研究随着城市基础设施建设的不断发展和城市化进程的加速，地下综合管廊作为新型的重要建设项目，正在广泛应用于城市建设之中。
然而，地下综合管廊建设工程性质复杂，施工难度较大，因此需要借助一些先进的测量技术，以提高工程施工的精度和效率。
其中，GPS技术在地下综合管廊前期工程中的运用具有重要的意义和价值。
一、GPS测量技术的概述GPS全称为全球定位系统，是由多颗卫星、地面控制站和用户设备组成的定位与导航系统。
通过GPS可以实现对地面上任意点的定位、测量和导航，由于GPS具有定位精度高、操作简单、实时性好等优点，因此被广泛应用于测量、导航、地图制作、精密农业、防灾救灾等领域。
1.采用GPS技术对工程需要的区域进行精确的测量，并生成数字地图。
这可以帮助工程人员更好地了解建筑构造、地形、土质等因素，从而制定更为合理的建设方案。
2. 利用GPS技术对施工现场进行实时的测量。
工作人员可以在手机或平板电脑上进行实时监测，以便及时调整和修改施工计划。
3. GPS技术可以将施工中的详细数据进行精确记录，从而生成数字化记录。
这在项目审计和相关部门资质审核时具有重要意义。
GPS技术在地下综合管廊前期工程中，随着地下环境的不同，可能会面临一些特殊的挑战，如地下物体遮挡、地下信号干扰等。
这会导致测量精度降低，甚至无法进行测量。
因此，在工程实施时，必须对GPS技术进行合理的使用和维护，以保证工程质量。
某市新建地下综合管廊工程项目，总长度超过10公里。
由于该市地理环境多样，施工过程中需要对各种地质因素进行科学分析和评估。
在这种情况下，GPS技术的应用显得至关重要。
在项目开始前，采用GPS技术对施工区域进行详细测量，并生成数字地图，以帮助工程人员更好地了解建筑构造、地形和土质等因素，从而制定更为合理的建设方案。
在施工过程中，由于地下环境较为复杂，需要对GPS技术进行合理的调整和修正，以保证测量精度。
微谈GPS测量技术在公路施工中的应用
微谈GPS测量技术在公路施工中的应用1GPS技术的概述GPS是全球定位系统的简称，其最初是为了应用于军事领域。
近些年,GPS技术也在不断的运用在施工建设方面，并且取得了较好的成果。
对于公路施工来说,GPS技术在现阶段也发挥着重要的作用，不断的推动着我国公路建设事业的发展和进步。
GPS对目标进行定位，其系统在进行位置的观测时，具有极高的精准度，而且所需要耗费的时间较少,其相关的定位仪器在使用时操作简单、便捷,而且能够在全球范围内，实现全天候的定位。
探测GPS定位系统通过卫星开展全面导航，其内部包括三个部分:空间部分、用户接收机以及地面监控部分。
在空间部分上，是由太空中的卫星所组成的工作;而地面监控还分为监测站、主控站、注入站。
用户接收机的作用是对于GPS卫星数发射出的信号进行接收，进一步实现对信号的定位和处理工作。
GPS技术的工作原理首先是对于各个监测站所观测到的资料信息，利用主控站进行收集和处理，并且进行导航电文的编辑，在特定的格式下，将编辑完成的信息，通过驻站传送给卫星。
GPS技术在现阶段各个领域的使用中，都体现出他巨大的优势，并且也发挥着至关重要的作用，能够实现更高精准度和更为可靠的数据的提供。
在公路施工的过程中,GPS测量技术的应用也进一步保障了施工的质量,为其提供有效的数据支撑。
GPS测量技术的优势有以下几点：首先，利用GPS测量技术进行定位,具有较高的精准度。
通过GPS技术来进行定位时，所采用的是载波相位的形式，因此，其精度上能够得到一定的保障。
而且GPS技术的该项优势，越远的距离所发挥出的作用，越突出、明显。
其次，利用GPS技术进行测量工作时，各个测量点之间的无需通视,就能够开展测量。
这也就使得在一些特殊地形区域，大大的降低了测量工作的繁琐性，让相关的测量工作更加便捷。
再次，应用GPS技术能够提高检测效率，在最短的时间内，获得较为精准的监测数据。
在现阶段，通过利用静态定位的方式，能够对于一条基线进行相对上的定位。
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GPS在大连市西部通道工程中的应用
摘要：本文主要讨论了gps技术在大连市西部通道工程中的应用。
包括起算数据的选择，观测中所采用的指标以及成果处理等问题。
关键词：gps技术静态测量动态测量特点应用
abstract: this paper mainly discussed the gps technology in dalian west channel engineering application. including the date the choice of data, observation of the index and achievements processing.
keywords: gps technology the static measurement dynamic measurement features application
中图分类号： p228.4 文献标识码：a文章编号：
1.引言
gps (global positioning system)即全球定位系统的简称，而其中文简称为“球位系”。
它是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统，这个系统利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航。
目前，该技术已广泛应用于地形测量、航空摄影测量、地籍测量、工程测量等各个领域。
gps技术是当今社会发展最快的技术之一，gps定位技术以其速度快，精度高，全天候不受通视条件限制、费用省、操作简单等优良特性被广泛应用于工程测量中。
时至今日，可以说gps定位技术已完全取代了用常规测角、测距手段建立大地控制网。
特别是在城
市控制网方面正逐步取代传统的测量方法。
本文以大连市西部通道整体测量为例，简要介绍gps定位技术在市政工程测量中的应用。
gps网布设的原则及方式
gps城市网的布设应依据《全球定位系统城市测量技术规程》（cjj73-97）视其使用目的和精度要求，即所需精度和密度，以节约经费、方便实用为原则，进行优化设计。
一般情况下，应通过独立观测边构成几何图形，且边数应不超过3条，即构成若干独立的同步或异步闭合环。
布网时要考虑到有一定的重复基线，采用边链接方式以便提高网精度及可靠性。
3.工程概况
大连西部通道建设项目位于大连市西部地区，西部通道北起大连周水子国际机场，向南经红港路、华林路至教养院，在石门山开凿1.5公里的隧道，跨红旗中路魏台桥，沿马栏河畔经红凌路、西南路、五一路、中山路、高尔基路，终点至胜利路，全长约10公里，按双向四排道规划设计，为南北主干道，对沟通大连城区西部现有道路，改善城市路网结构，促进城市道路畅通具有重要意义。
建成通车后，将大大缓解大连西部的交通压力，促进区域经济快速发展。
4.gps静态测量在本工程中的应用
4.1.本次测量坐标系选用大连城建坐标系，及wgs-84坐标系。
4.2.技术指标及精度
参照《全球定位系统城市测量技术规程》，结合实际经验，执行如下技术指标。
（1）测站点开阔：卫星高度角≥15°；
（2）有效观测卫星总数≥4；
（3）卫星图形强度（pdop）≤5；
（4）时段长度（min）50—100；
（5）数据采样间隔（s）10；
4.3.本次所布控制网，北起石家沟山和沙河口山，并以该两点作为起算点，分别布设s007、s009、s011、 c010、c014.线路如图所示：
4.4.关键环节的把握
本线路所有平面控制点均按四等gps点观测值表进行施测，采用边连式进行数据采集。
观测时段长度除要考虑规范要求外，还充分考虑到点位的净空条件、卫星状况、基线长度、使用仪器性能等因素，酌情决定是否做适当的延长。
5.内业处理及精度评定
5.1.内业处理使用ashtech solutions 2.6对观测数据进行处理解算。
首先在wgs-84坐标系下进行三维自由网平差，然后在此基础上进行城建坐标系的二维约束平差。
6.gps动态测量的应用
使用gps进行动态定位时，gps分为参考站（基准站）和流动站
两种，一般参考站为一台gps加发射电台，流动站至少一台gps，也可安排两台（或更多台gps），通常称为“1+1”或“1+2”。
参考站的作用是把gps观测值和所设站的已知坐标数据通过数据链发送给流动站，流动站的作用一是采集gps观测的数据；二是在采集数据的同时接收数据链发送来的参考站数据，在流动站形成差分观测值后实时定出流动站的三维坐标。
一般来说，流动站可处于静止状态，也可以处于运动状态，可在一个已知点上初始化后再进行动态作业，也可以在运动状态下进行初始化，并在动态条件下解求出整周模糊度。
求出整周模糊度后，则每个历元都可进行实时定位，但必须保证始终锁住4颗或4颗以上的卫星。
至于整周模糊度的解算方法种类很多，这也是目前许多学者研究的课题之一。
使用rtk作业有如下优点：
1）、 rtk作业自动化、集成化程度高，测绘功能强大。
rtk可胜任各种测绘内、外业。
流动站利用内装式软件控制系统，无需人工干预便可自动实现多种测绘功能，使辅助测量工作极大减少，减少人为误差，保证了作业精度。
2）、降低了作业条件要求。
rtk技术不要求两点间满足光学通视，只要求满足“电磁波通视”和对天基本通视，因此，和传统测量相比，rtk技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小，在传统测量看来由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区，只要满足rtk的基本工作条件，它也能轻松地进行快速的高精度定位作业。
3）、定位精度高，数据安全可靠，没有误差积累。
不同于全站仪等仪器，全站仪在多次搬站后，都存在误差累积的状况，搬的越多，累积越大，而rtk则没有，只要满足rtk的基本工作条件，在一定的作业半径范围内，rtk的平面精度和高程精度都能达到厘米级。
4）、作业效率高。
在一般的地形地势下，高质量的rtk设站一次即可测完10km半径左右的测区，大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数，仅需一人操作，在一般的电磁波环境下几秒钟即得一点坐标，作业速度快，劳动强度低，节省了外业费用，提高了测量效率。
5）、操作简便、数据处理能力强。
rtk的基准站无需任何设置，移动站就可以边走边获得测量结果坐标或进行坐标放样。
数据输入、存储、处理、转换和输出能力强，能方便快捷地与计算机、其它测量仪器通信。
本次工程采用“1+1”动态测量模式进行工程碎部测量，包括现有地形补测、道路的原地面纵断高程及横断高程测量、红旗高架桥及西南桥桥梁桩位原地面高程测量、石门山隧道纵断面原地面高程、道路中线放样、动迁线放样等。
测量精度达到规范及工程要求。
结束语
通过实践我们可以知道，利用gps技术在工程中的应用，既保证了作业精度，也提高了作业效率，缩短了施工工期，同时也取得了良好的经济效益和社会效益。
gps技术在未来的测量工作中必将得到更广泛的应用。
参考文献：
1《gps测量原理及应用》编著徐绍铨等武汉测绘科技大学出版社
2赖荣坚,张奋程,林次颖;浅论gps的全球定位原理[j];华南师范大学学报(自然科学版);1992年02期
3陈俊勇,胡建国;gps技术的新进展[j];测绘工程;1996年02期4施一民;沪杭高速公路gps线路控制网的测设[j];测绘工
程;1996年02期
5邹小军,江新清;gps在地籍测量控制网中的应用[j];电力勘测;1996年01期
6朱宏军;王伟;郑洪达 gps-rtk 的优点及应注意的问题 [期刊论文] -黑龙江水利科技2006(4)
7谢世杰;奚有根 rtk的特点与误差分析 [期刊论文] -测绘工程2002(02)
作者简介：毕仁勇就职于大连市市政设计研究院有限责任公司注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。