GPS在南水北调中的应用

2011年第09期科技向导◇科技论坛◇GPS在南水北调中的应用中国水利水电第十三工程局有限公司第四分公司山东德州253014)【摘要】在南水北调中线千渠施工过程中,GPS的强大优势得以显现。特别是在施工制网复测及加密和现场施工測量中这种优势尤为突出。【关键词】GPS测量;施工测量0概述≤10海军导航卫星系轨的小Sm即全球卫星定位系统它是在美国GPS(Global Positionin上的第二代卫星导航系统。≤10由于GS其强大的优势,在空间技术、地球科学、地球动力学、天文学、大地测量、资源勘察、气象、导航、遥感、通讯、军事科学得到了广泛的应用。特别在测绘领域中,GFS技术已经用于建立全国性的大地表2GPS网中相邻点之间的平均距离km量控制网,测定全球性的地球动态参数,成为建立控制网和施工放级别样的主要手段。C1GPS的组成GFS有三部分组成,即空间部分地面监控部分和用户设备部分。平均距离10003010-155-100.2-5空间部分3.1.3观测计划GPS的工作卫星星座由24颗卫星组成。其中21颗为工作卫星,3根据GFS卫星的可见预报图和几何图形强度,选择最佳观测时颗备用卫星。GPS卫星均匀覆盖着地球,可以保证地球上所有地点任段编排作业调度表何时刻都能看到4颗GPS卫星。3.2GFS测量的外业实施12地面监控部分GPS的外业实施包括选点和静态测量两大部分GPS卫星的地面监控部分由一个主控站,三个注入站和五个监测32.1选点站组成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13用户部分此,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GPS的用户部分是由GPS接收机硬件和相应的数据处理以及处选点时应着重考虑理机及其终端设备组成。①每点最好与某一点通视,以便后续测量工作的使用2GPs定位原理②点位周围应便于安置接收设备和操作,视野尽量开阔,点周围GPS采用高轨测距体制,以观测站和GFS卫星之间的距离作为障碍物高度角不宜超过15°,以免信号被遮挡或吸收基本观测量。为了获得距离观测量,主要采用两种方法:一是伪距测③点位要远离大功率无线电发射源、高压电线等,以免电磁场对量。二是载波相位测量。采用伪距观测量定位速度快但精度不高。采信号的干扰,并尽量避免大面积水域,已减弱多路径误差的影响用载波相位观测量定位精度最高。通过4颗或4颗以上的卫星同时进④点位应选在交通方便、有利扩展、易于保存的地方,以便观测和行伪距或相位的测量即可推算出接收机的三维位置。3工程应用实例⑤选点结束后,按要求埋设标石,并填写点之记南水北调中线一期工程辉县段第六标段为我公司承建标段,设计32.2静态测量桩号为ⅣV101+230-V108+00,|段长度为677km。标段内干渠穿过我们所说的静态测量实际上就静态相对定位,就是在同一时段内百泉风景区和大艺风光两个旅游景点,北侧毗邻苏门山,最大挖深为利用至少三台接收机同步观测共视卫星,从而构成同步观测网。42米。渠道内有大量林地和居民区,树木茂盛,人口密集。有少量农我部采用三台接收机同时开机观测,在达到规范要求时间后便形田,田农多种植高秸经济作物。以上特殊的地理条件和自然环境给测成了一个三角形状的同步观测网。然后两台接收机固定不动,流动其量工作造成了比较大的困难。运用传统的测量手段在前期控制测量时中一台向前推进,达到共同观测时间后又形成了第二个同步观测网难度增加且测量精度难以保证,故采用GPS进行施工测量。根据项目的施工需要首先要建立施工控制网我标段内设计院提网。以下几点也需注意供建筑物的控制坐标,精度为D级。总干渠所提供控制坐标很少,且①接收机在测量状态前应严格对中、整平,架设必须牢固。架设延渠道分布,平均约2km一个,精度为C级。我部拟采用本标段内的度要适中,便于量取仪器高C级控制网作为首级控制网,联测其他标段的C级控制点,复测本标②开始观测时必须严格检査接收机是否处于正常信息采集状态段内的D级控制点,并在适合位置适当加密有价值的控制点按规定时间打开GPS接收机,准确记录测站名程,观测时间等3.IGPS测量的技术设计③观测时间不得短于规范要求,而且必须是同步观测时间。④观测中必须有专人全程看管,防止接收机震动或移动。防止其GF测量的技术设计主要依据《全球定位系统PS)测量规范》他人员或物体碰动天线或阻挡信号。GB/T18314-2001和1997年建设部发布的行业标准《全球定位系统⑤仪器高的量取应该在观测前后各一次,两次量取差不得大于城市测量技术规程》3mm,取平均值作为最后仪器高3.1.2设计精度33GPS测量的内业处理根据工程需要和测区情况,选择C级GFS网作为测区首级控制GPS静态测量数据的处理,一般均可以借助于相应的后处理软件网。各项技术指标见表1,表2自动完成,但是不同厂家不同型号的GFS内业处理可能会出现或多表1精度分级或少的差异,但其基本过程和内容如下所述3.3.1观测数据的预处理固定误差比例误差系数预处理的≤001产生各种专YHa中国煤化工加工与整理,分流并≤0.1①数据传CNMHG据传输电脑上的固定软件中②统一数据文件格式把不同型号的接收机的数(下转第165页)◇教学研讨◇科技向导2011年第09期的、沸腾的、多彩多姿的精神生活。”但长期以来,在教育领域中受应试教师要根据学生的学习心理规律和学习过程认知规律来设计教教育的影响,在教学过程中形成了以教师为中心,以满堂灌输的方式学活动,关注促进学生自主学习,在组织安排教学过程时,不是把大量传授书本知识,忽视了学生的主体地位,忽视了对学生能力与情操的的时间用于组织和讲解教案上,而是为学生提供学习所需要的大胆质培养。在教育信息化环境下的课堂强调以学生的发展为中心,教师的疑、自主合作、讨论研究的课堂空间。把教材与其他学习资源作为学生教就是为学生的“学”服务的,教学应该围绕学生“学什么”与“怎么进行分析、思考、探索、发现的对象,以帮助学生理解教材抽象原理,并学这两大问题来设计。教师在教学设计中如果忽视了学生,那么就会掌握分析和解决问题的步骤。培养学生自主学习的能培养学生善于发导致教学活动事倍功半,教师辛辛苦苦地教过了,而学生所学所得无现问題和提出问题,学会问题研究并利用资源材料解决问题。这就需要发挥现代教育技术的优势,把现代计算机多媒体信息技术转化为学3.1重视研究性学习活动的设计,让学生获取最直接的体验生的认知工具,利用大容量存储技术,提供多样化的学习资源,也可以在当今世界许多发达国家,研究性学习的应用已十分普遍。我国利用网络系统共享资源,利用各种信息资源来支持建造良好的教育部门也就越来越重视研究性学习,注重培养有创新精神和创造能自主学习环境。信息技术激发了学生的学习兴趣,调动了学生的积极力的新型人才以适应时代发展和社会需求。早在2001年4月国家教性,培养学生自主学习能力,使他们能愉快地创造性地学习育部就颁布了《普通高中“研究性学习”实施指导(试行)》条例,把研究33师生互动、组织学生进行理论联系实际的课堂讨论活动,做到性学习作为必修课程列入《全日制普通高级中学课程计划(试验修订学与用的统稿》中。但是,如果脱离课堂教学,脱离全日制普通高级中学课程基础思想政治的经济学理论、哲学理论与政治学理论都是抽象的,要知识,素质教育与研究性学习就失去了有效的载体。对如何利用课堂使理论性的东西通俗易懂,理论联系实际的学习环节必不可少。理论开展研究性学习?如何从课堂、书本延伸到了自然历史、社会,真正注联系实际的活动不仅仅只在课外体现,也可以在课堂上就做到学理论重了学生知识视野的开拓,思考问题和解决问题能力的培养和人文素与用理论的统一。在教师的指导下,学生互相合作、主动参与、探究知养的提高?这就需要我们循着“以学生发展为本”的思想,重新审视、定识的“课堂讨论”,是体现学生主动性,培养时代意识和“团队精神的重位我们的政治教学,注意研究性学习的特点,把“研究性学习”与常规要方面,是激发学生学习兴趣,引发学生思考、探索、研究的重要教学课堂教学相结合,创设和运用硏究性课堂教学模式。在教学设计抓住环节,也是对教材理论内容的扩展、延伸与应用,往往起到画龙点睛的研究性学习社会实践活动这个载体,课外实践探究与课内学习探究相效应合,向课外拓展与延伸,实现由知识向能力的转化。重视研究性学习教学设计是教师的课堂蓝图。一节课能否上好不是偶然的,它在活动的设计,既是课堂教学的深化,又有助于指导学生开展自我研究很大程度上取决于教师的教学设计。教师要加强学习,提高自己的信性学习,培养有创新精神和创造能力的新型人才,教学效果真可谓是息素养,树立正确信息意识,学会熟练操作信息技术,以信息化促进以箭双雕。让学生获取最直接的体验,学生在感知、概括、应用的思维学生发展为中心的教学设计创新变革,在教材处理、课堂师生互动等程中发现真理,揭示规律,掌握知识。学生在活动过程中思维得到训各方面优化了教学结构,实现现代信息化课堂上师生的自主探索练,能力得到发展,行为习惯得以养成。这与新课程标准提出的强调通重交互、情境创设、合作学习、资源共享,实现多向交流与综合交流相过“活动”、“操作”、“实践”、“考察”、“调查”等活动让学生获取些直接结合,多渠道、多层次、多方位、多手段的综合课堂信息的传递,实现立经验的体验日标是相吻合的。例如我在上《农业是国民经济的基础》研体化、信息化的现代教学,使课堂的教学结构发生根本改变,学生的团究课时,先组织学生分组对本地农业进行社会调查学习其中一个小队精神创新精神与实践能力培养也就真正落到了实处。组研究《对昭平茶产业的发展经营模式的研究》从考察茶园基地到采方县长,收获很大。在课堂,我把10分钟的时间交给学生展示自己的【参考文献研究结果,通过学生的研究性学习发现与课堂合作学习发现又进行比1]祝智庭教育信息化与教育改革华东师范大学教育科学学院较学习,不仅优化教学结构还获得意想不到的课堂教学效果。[2]何克抗信息技术与课程的深层次整合北京师范大学32关注学生自主学习,给予学生大胆质疑,自主合作,讨论研究[3教育部关于推进教师教育信息化建设的意见20的课堂空间[4]国家教育部的《普通高中“研究性学习”实施指导(试行》条例0014③数据分流。从原始记录中,通过各种分类整理,剔除无效值和冗及发射天线和12V60直说凌及接收机天线、无线电数据链电台(上接第172页)据记录统一到一起。余信息流动站—流动站GFS接收机及接收天线、无线电数据链接收机332平差计算及天线和TSC2控制器及软件。根据以上的观测数据预处理所获得的标准化数据文件,进行数据34.3GFS-RTK系统工作流程的平差计算。(1)首先必须把GPS测量的内业处理后完全平差的控制网成果①基线向量或多站网平差计算。以dc的形式导入到TSC2手簿中从而建立具有参数的新任务,并命名②GFS网平差计算这个任务。这个任务可以任意复制,复制后又可以不同命名。因为只有③坐标的转换或与地面网的联合平差在这个任务之下才能使我们的现场施工测量才能完成34GPS-RTK在施工测量中的应用(2)把曲线要素键入到在TC2手簿中,并给以命名RTK( Real Time Kinematic技术是GPs实时载波相位分差的简称(3)打开TsC2电子手簿运行 Trimble survey contorller软件,新建是一种将GFS与传输技术相结合,实时解算进行数据处理,在1-2的(复制以de的形式导入手簿的这个任务)放样工作任务时间内得到高精度位置信息的技术。(4)在当前放样任务中键入已知点或设计的放样线路(即第二步34.GS-RTK的工作原理所键入的曲线要素的任务)。RTK的工作原理是将一台接收机置于基准站上,另一台或几台接5在已知点上架设GPS接收机,确认基站向外发送差分信号,启收机置于载体上,基准站和流动站冋时接收冋一时间相冋GS卫星动流动站GF接收杋,在TRK路线敚样模式下进行放样。在放样的前发射的信号,基准站获得的观测值与已知位置信息进行比较,得到后和放样过程中必须在已知点上进行检测和符合GF差分改正值。然后将这个改正值及时地通过无线电数据连接电台4结束语传递给共视卫星的流动站,以精化其GPS观测值,得到经差分改正后实践证明GPS中国煤化工量中都能满足规流动站较准确的实时位置范设计要求,并且工34.2GPS-RTK系统组成苦,繁琐计算的测119CNMHG得本来枯燥辛既为工程提供RTK系统由基准站和流动站两部分组成。了有力的技术保证和支持也取得了良好的经济效益165