高中科技論文1500字

　　隨著科技在世界范圍內(nèi)的快速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)在社會(huì)發(fā)展中的作用日益明顯.下面小編給大家分享高中科技論文1500字，大家快來跟小編一起欣賞吧。

　　高中科技論文1500字篇一

　　淺談GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)

　　摘要：本文敘述了GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)(RTK)的基本工作原理，并對(duì)GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)在存在的優(yōu)越性和不足分別進(jìn)行分析，使得在實(shí)際工作中發(fā)揮測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)并考慮其不足，提出更好的技術(shù)方案。

　　關(guān)鍵詞：RTK;動(dòng)態(tài)測(cè)量;優(yōu)劣性

　　引言

　　隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)的快速發(fā)展，RTK(Real Time Kinematic)測(cè)量技術(shù)也日益成熟，RTK測(cè)量技術(shù)逐步在測(cè)繪中得到應(yīng)用。RTK測(cè)量技術(shù)因其精度高、實(shí)時(shí)性和高效性，使得其在城市測(cè)繪中的應(yīng)用越來越廣。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，這是一種新的常用的GPS測(cè)量方法，是以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)地實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)，以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度，而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法，是GPS技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)新的突破，具有定點(diǎn)速度快，誤差不積累，節(jié)省人力，作業(yè)效率高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量，地形測(cè)圖以及圖根控制等測(cè)繪領(lǐng)域。雖然RTK定位的測(cè)量精度可達(dá)厘米級(jí)，并且置信度可以達(dá)到99.9%，但RTK畢竟與靜態(tài)測(cè)量或快速靜態(tài)測(cè)量不同，RTK需要通過初始化過程在野外實(shí)時(shí)計(jì)算出整周未知數(shù)。由于初始化過程中存在各種誤差，例如數(shù)據(jù)鏈傳輸過程中外界環(huán)境電磁波影響產(chǎn)生的誤差甚至錯(cuò)誤，實(shí)際觀測(cè)中有可能會(huì)導(dǎo)致整周未知數(shù)雖然求解出來了，但求解答結(jié)果不可靠或不正確，因此，和GPS靜態(tài)測(cè)量相比，RTK測(cè)量更容易出錯(cuò)，必須通過對(duì)RTK測(cè)量成果進(jìn)行質(zhì)量控制，才能確保觀測(cè)到成果精確可靠。

　　1. GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)的工作原理

　　GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)(RTK)的基本工作原理可分為兩部分闡述。

　　1.1實(shí)時(shí)載波相位差分

　　眾所周知，我們?cè)谶M(jìn)行GPS定位時(shí)，會(huì)受到各種各樣的因素的影響，為了得到更精確的數(shù)據(jù)消除誤差源，必須將兩臺(tái)以上的GPS接收機(jī)同步工作，GPS靜態(tài)測(cè)量是將各個(gè)接收機(jī)獨(dú)立工作觀測(cè)，并使用處理軟件進(jìn)行差分解算。在RTK測(cè)量單方面來說，仍然是差分解算，但這是實(shí)時(shí)的差分計(jì)算。所以說，兩臺(tái)接收機(jī)(一臺(tái)流動(dòng)站，一臺(tái)基準(zhǔn)站)都在觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，同時(shí)，基準(zhǔn)站也通過接收機(jī)發(fā)射電臺(tái)，把所接收到的載波相位信號(hào)或載波相位差分改正信號(hào)發(fā)射出去;那么，流動(dòng)站同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)和電臺(tái)接收機(jī)準(zhǔn)站的電臺(tái)信號(hào);在這兩信號(hào)的基礎(chǔ)上，流動(dòng)站的固化軟件便可以實(shí)現(xiàn)差分計(jì)算，從而可以精確地定出基準(zhǔn)站與流動(dòng)站的空間相對(duì)位置關(guān)系。

　　1.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

　　空間相對(duì)位置關(guān)系不是我們要的最終值，因此還有一步工作就是把空間相對(duì)位置關(guān)系納入我們需要的坐標(biāo)系中。GPS直接反映的是WGS-84坐標(biāo)，而我們平時(shí)用的則是北京54坐標(biāo)系或西安80坐標(biāo)系，所以要通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換把GPS的觀測(cè)成果變成我們需要的坐標(biāo)。這個(gè)工作有多種模型可以實(shí)現(xiàn)，我們的軟件采用的是平面與高程分開轉(zhuǎn)換，平面坐標(biāo)變轉(zhuǎn)換采用先將GPS測(cè)得成果投影成平面坐標(biāo)，在用已知控制點(diǎn)計(jì)算二維相似變換的四參數(shù)，高程則采用平面擬合或二次曲面擬合模型，利用已知水準(zhǔn)點(diǎn)計(jì)算出該測(cè)區(qū)的待測(cè)點(diǎn)的高程異常，從而求出他們的高程。

　　2. RTK 測(cè)量技術(shù)的優(yōu)越性

　　GPS 動(dòng)態(tài)定位技術(shù)(RTK)是否能順利進(jìn)行測(cè)量作業(yè)，其關(guān)鍵因素是無線電數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)的本身性能、環(huán)境無線電的干擾情況、設(shè)備的架設(shè)、參考站的選址、發(fā)射天線的類型等等有著直接的關(guān)系。用GPS動(dòng)態(tài)定位技術(shù)在測(cè)量方面的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)。

　　2.1 定位id精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，無誤差積累。跟全站儀等儀器不通，全站儀在經(jīng)多次搬站后，會(huì)存在誤差累積的狀況，搬的次數(shù)越多，累積誤差就越大，而RTK就沒有，只要工作條件滿足RTK的基本要求，且在作業(yè)半徑范圍內(nèi)，RTK的精度不會(huì)發(fā)生變化，平面和高程的精度都能達(dá)到厘米級(jí)。

　　2.2 作業(yè)高效、方便快捷。在一般作業(yè)的地形形勢(shì)下，RTK作業(yè)半徑為10KM左右，大大的減少了設(shè)點(diǎn)需求和測(cè)量儀器的搬遷次數(shù)，且操作人員少，只需一人，坐標(biāo)生成速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，成本低，效率高。

　　2.3 操作簡單，容易方便，處理數(shù)據(jù)能力強(qiáng)。只需進(jìn)行簡單的參數(shù)設(shè)置，移動(dòng)站便可邊走邊測(cè)得坐標(biāo)或進(jìn)行工程放樣。數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)換、輸入、輸出和儲(chǔ)存能力強(qiáng)，并能方便、迅速地與全站儀、計(jì)算機(jī)等進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

　　2.4不受傳統(tǒng)測(cè)量通視條件的限制，RTK技術(shù)對(duì)兩點(diǎn)間的光學(xué)通視沒有要求，只要求滿足對(duì)天基本通視和電磁波通視，所以，跟傳統(tǒng)的測(cè)量比，RTK技術(shù)所受的外界條件的影響和限制相對(duì)來說要小很多，傳統(tǒng)測(cè)量因地形復(fù)雜、地物障礙等因素不能正常通視地區(qū)，對(duì)RTK來說，只要能滿足其基本工作條件，它都能進(jìn)行作業(yè)。

　　2.5自動(dòng)化、集成化程度高，測(cè)繪功能強(qiáng)大。RTK能使用各種測(cè)繪的內(nèi)、外作業(yè)，流動(dòng)站利用軟件控制系統(tǒng)，不用人工去操作就可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪功能，大大減少了輔助測(cè)量工作，降低人為誤差，確保作業(yè)精度。

　　3. RTK測(cè)量技術(shù)存在的不足

　　RTK測(cè)量技術(shù)目前已經(jīng)成為測(cè)量界最常用的工具。但是它并不是能勝任所有的測(cè)量工作，它也有很多的局限性，影響GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)主要有如下幾個(gè)方面：

　　3.1 高程異常問題

　　RTK作業(yè)模式對(duì)高程的轉(zhuǎn)換要求必須精確。但是我國現(xiàn)有的高程異常圖存在誤差，尤其是在山區(qū)，誤差更大，甚至在有些地區(qū)還沒有。這就加大了GPS大地高程轉(zhuǎn)換至海拔高程工作的困難，精度也變得不均勻。

　　3.2 數(shù)據(jù)鏈傳輸過程中的干擾

　　數(shù)據(jù)鏈傳輸過程中會(huì)受到障礙物和高頻信號(hào)源的干擾，在山區(qū)和城市樓房密集區(qū)數(shù)據(jù)鏈傳輸信號(hào)常會(huì)受到限制，使得信號(hào)在傳輸過程中大大衰減，嚴(yán)重影響到作業(yè)的半徑和作業(yè)的精度。

　　3.3多路徑效應(yīng)的問題

　　多路徑效應(yīng)是RTK定位測(cè)量誤差中最嚴(yán)重的一種誤差，在一般的情況下，多路徑誤差可達(dá)在1～5cm，而且多路徑誤差的大小會(huì)發(fā)生周期變化，一般以5～20min為周期。同時(shí)多路徑效應(yīng)的問題也是GPS靜態(tài)技術(shù)所面臨的問題。

　　3.4檢測(cè)環(huán)境的影響

　　在中午電離層的干擾大，共用衛(wèi)星數(shù)較少，GPS常會(huì)出現(xiàn)連接不到所需衛(wèi)星的情況，故導(dǎo)致長時(shí)間不能初始化，有時(shí)還會(huì)直接導(dǎo)致不能進(jìn)行初始化，進(jìn)而不能進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量。另外，RTK信號(hào)還受其他干擾源的影響，如電視臺(tái)、反射物、無線電發(fā)射站、微波站、高壓線等。

　　3.5受衛(wèi)星狀況限制

　　在沒有足夠的衛(wèi)星數(shù)的情況下，會(huì)影響RTK的初始化完成，在城市高樓密布區(qū)、高山峽谷的深處、密集森林區(qū)衛(wèi)星信號(hào)會(huì)長時(shí)間被遮擋，嚴(yán)重影響到一天在中可作業(yè)時(shí)間，且還會(huì)導(dǎo)致失鎖現(xiàn)象。RTK測(cè)量還與數(shù)據(jù)鏈的性能及衛(wèi)星的分布有關(guān)，并且測(cè)量的結(jié)果為獨(dú)立觀測(cè)值，缺乏兼容性和檢驗(yàn)。

　　3.6初始化的時(shí)間

　　初始化是RTK系統(tǒng)能不能進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確定位的最關(guān)鍵一步，在林區(qū)、山區(qū)及城市樓房密集區(qū)等地作業(yè)時(shí)，會(huì)有較多的GPS衛(wèi)星信號(hào)被阻擋，故易引起衛(wèi)星失鎖參考站的數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)生中斷，初始化的時(shí)間較長，有時(shí)還需要重新初始化，使得測(cè)量的精度和效率降低。

　　3.7電臺(tái)電量不足問題

　　RTK測(cè)量的精度和穩(wěn)定性都不如及全站儀，特別是穩(wěn)定性，這主要是因?yàn)镽TK比較容易受數(shù)據(jù)鏈傳輸狀況、衛(wèi)星狀況、天氣狀況影響的原因。在不同的RTK作業(yè)系統(tǒng)中，所測(cè)量的精度和穩(wěn)定性也有較大的差別。

　　此外，GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)還受電離層誤差，對(duì)流層誤差，軌道誤差，和 天線相位中心的變化等的影響。

　　4 .結(jié)束語

　　綜上所述，GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)存在很多優(yōu)秀的方面，如果能有效的提高工作效率，減少工作人員數(shù)量，降低工作成本。但也有很多局限性，像衛(wèi)星、工作環(huán)境等因素都能影響到測(cè)量的精度和測(cè)量時(shí)間。只有理解GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)的憂缺點(diǎn)，才能更好的發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，考慮到不足，更好的運(yùn)用到實(shí)際工作中去。

點(diǎn)擊下頁還有更多>>>高中科技論文1500字