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GNSS 测量技术在工程测量中的应用分析
摘要:随着科技的不断发展, GNSS 定位技术在工程测量等领域广泛应用。文章 阐述 GNSS 技术的主要概念和特点,重点从两个方面探讨了 GNSS 技术在工程测量 中的具体应用。
关键词:工程测绘, GNSS 技术,高程测量
1 GNSS 测量技术的基本原理
GNSS 是 Global Navigation Satellite System ,即全球卫星导航系统的英文简写, 是对目前最先进的中国北斗卫星导航系统( BeiDou Navigation Satellite System , BDS )、美国的 GPS ( Global Positioning System )全球定位系统、俄罗斯的 GLONASS ( GLObalnaya NAvigatsionnaya Sputnikovaya Sistema )系统、欧盟的 Galileo ( Galileo?satellite navigation system )系统等各国卫星导航定位系统的统一 称谓,也可以理解为这些卫星导航定位系统及其增强型系统的相加混合体。也就 是说它是由多个卫星导航定位及其增强型系统所拼凑组成的大系统。 GNSS 系统 能够对各个地区展开全天候、连续性、全覆盖的测量,并能够实时获得定位点的 三维空间位置,因此在测量工作中有着极佳的应用效果。它主要依靠 GNSS 接收 机获得观测数据,在经过相应处理之后,计算出接收机系统与卫星之间的距离, 从而利用空间后方交汇的原理解算出接收机的位置信息。
GNSS 定位原理图
2 GNSS 测量技术的主要特点
2.1 各个测站之间不需要进行通视
GNSS 工程对于各个测量站之间没有太多要求,无需采取通视的方式,仅仅只需要确保上 部空间保持足够的开阔,以此能够促使接收的信号不会由于其他因素导致干扰出现。正是基 于这一特点,从而能够大幅度减少造标费用的投入。不仅如此,各个点位的选择也十分灵活, 可以根据工程本身的需要进行位置确定,从而降低了选点埋石难度[ 1 ]。
2.2 定位精度高
一般情况下,双频的接收机定位精度基本上为 5 mm +1 ppm ,通过实践应用能够知道, 当 GNSS 的定位基线能够保持在 30 km 之内,可以达到毫米级的定位精度。
2.3 观测时间很短
在进行 GNSS 网外业观测时,经 E 级 GPS 网为例每个测站的观测时间仅需要 40 min [ 4 ], 而如果采取快速静态定位方法之后,测量的时间将会大幅度缩短。而如果采用实时动态的方 法,则能够在几秒之内获得坐标数据[ 3 ]。
2.4 实时提供三维坐标
传统的测量方法,都是把平面位置和高程的测量分开进行,而 GNSS 不但可以观测测站点 的平面位置,同时也可以观测测站点位置的大地高,通过高程拟合,也可以求出测站点的正 常高。
2.5 操作十分简便
GNSS 接收机也正在不断完善,其本身自动化水平也在逐渐提升。表现最为明显的便是接 收机本身的体积在不断缩小,能够大幅度降低测量人员的工作强度,而且数据接收的效果也 在持续加强。现如今 GNSS 接收机已经逐渐向小型化以及简便化发展,工作操作步骤大幅度 减少,仅仅只需要完成天线整平、量取高度以及打开电源即可。而得到的数据资料可以利用 多种软件进行处理。不仅如此, GNSS 观测工作随时都能够开展,通常外界环境以及气候因素 都不会造成较大的影响。
3 GNSS 技术在工程测量中的应用
3 . 1 GNSS 测量技术的应用原则
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