1e410000港口与航道工程技术

1e411000港口与航道工程专业技术

第一章专业技术，14节内容：基础-水文气象地质；建材-水泥钢材混凝土土工织物；测量-gps管涌流沙。

1e411140gps在港口与航道工程中的应用

大纲要求：gps测量定位系统;gps测量定位系统在港口与航道工程中的应用。

重点：

难点：

1e411140gps在港口与航道工程中的应用

1e411141gps测量定位系统

知识点一、gps全球卫星定位系统

gps全球卫星定位系统(navigationsatellitetimeandranging/globalpositioningsystem)。全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。提供精密的三维坐标、速度和时间。整个系统分为卫星星座、地面控制和监测站、用户设备三部分。gps卫星星座的基本参数是：卫星颗数为21+3，卫星轨道面个数为6，卫星高度为20200km，轨道倾角为55度，卫星运行周期为11小时58分（恒星时12小时），载波频率为1575.42mhz和1227.60mhz。

两种精度不同测距码，p码（精码）和c/a码（粗码）。精密定位服务(pps)和标准定位服务(sps)。单点定位精度为20～30m。

c/a码测距时无法利用双频技术消除电离层折射的影响。人们利用了差分技术，即将一台gps接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时地将这一改正数发出去。用户接收机在进行gps观测的同时，也接收到基准站的改正数，并对定位结果进行改正，从而提高定位精度。

目前，gps测量方法主要分为：事后差分处理和实时差分处理。事后差分处理包括静态和快速静态，精度可达毫米级。实时差分处理包括位置差分和伪距差分、载波相位差分。其中位置差分和伪距差分能满足米级定位精度，已广泛应用于导航、水下测量等。载波相位差分技术又称rtk技术，可使实时三维定位精度达到厘米级。

知识点二、gps测量控制网布设应满足下列要求

1．起算点不得少于2个，用第三个已知点作校核，与待定点构成闭合环。

2．gps测量控制网宜在测区内布设成由独立基线构成的多边网或附合路线。gps基线构成的最简独立闭合环和附合路线的边数，一级网不应多于8条，其余等级网不应多于10条。没有包括在最简闭合环和附合路线的观测基线应进行重复观测。

3．gps控制网相邻点间距离大于20km时，宜选用双频接收机。

4．用rtk-dgps加密图根点时，每个加密点观测时间不少于5s。

知识点三、gps点位置的选择应符合下列要求

1．gps点位的选取应方便使用和保存，在地平仰角15°以上视野内不宜有障碍物。

2．gps点需要通视时，应在附近设方位点，两者距离不宜小于300m，其观测精度应与gps点相同。

3．当gps点周围地平仰角15°以上视野内有障碍物或周围有大面积水域时，应绘制环视图。

4．gps一、二级点应埋设标石；图根点或临时控制点可不埋，只设临时标志。

知识点四、gps测量的外业观测应符合下列规定

1．接收机使用前应按相应的要求进行检验。

2．gps接收机天线的对中误差，一、二级点不得超过2mm，图根点不得超过3mm。

3．天线高度应取三次读数的平均值，精确到1mm，测量前后量高之差不应大于3mm，取其平均值作为最后天线高。

4．测站观测应满足下列要求：

(1)卫星高度角不小于15°；

(2)观测时间不少于30min；

(3)采样时间间隔为15～60s；

(4)观测卫星不少于4颗，卫星分布象限不少于2个；

(5)观测时点位几何形状强度因子(pdop)不大于8；

(6)快速静态定位法观测时，使用双频接收机，连续跟踪不少于5颗卫星的信号。不受观测时间限制。

5．外业观测应统一采用世界协调时(utc)。

7．一个观测时段内，不得重新启动接收机、重新选择工作模式、终止记录数据、改变参数设置或移动天线。

知识点五、gps测量数据处理应符合下列规定

1．数据处理应采用随机配备的商用软件或经批准使用的新软件。数据处理宜采用自动处理方式。

2．外业数据质量检核应按规范中的相应规定执行。

3．当外业观测数据不能满足要求时，应进行重测或补测。

1e411142gps测量定位系统在港口与航道工程中的应用

知识点一、gps技术的优势

1．高精度。2．选点灵活、费用低。不要求测站间通视，不需建造觇标，布网费用低。

3．不受天气条件影响。4．测量时间短。

5．数据处理自动化。6．数学模型简单、可同时测定三维坐标、易于实现无人值守观测。

知识点二、gps在国内外工程项目的应用

载波相位差分技术rtk(realtimekinematic)技术使实时三维定位精度达到厘米级。

我国挖泥船只需装设一台接收机即可实现dgps定位，精度可达到1～5m。

3．“远程gps打桩定位系统”利用三台精密的dgps和测距仪。

4．“长江口gps铺排定位系统”，利用两台精密的dgps。

5．“水下整平机系统”利用两台精密的dgps。

6．“无验潮测深系统”，利用一台精密的dgps应用rtk技术，直接在测深船上绘制水下地形图，精度可达到厘米级。克服了以往验潮测深方法出图前必须先取得验潮数据的限制。

　　12.gps测量定位中，由于利用了(　)技术，使其精度得到大幅度提高。

　　a.多路径效应调整

　　b.多波束

　　c.双频

　　d.差分

答案：d。81页

2．gps测量方法主要分为事后差分处理和实时差分处理。实时差分处理包括位置差分和伪距差分、载波相位差分。其中位置差分和伪距差分能满足（　）定位精度，已广泛应用于导航、水下测量等。

a．“米”级b．“毫米”级

c．“厘米”级d.误差很大

答案：a81p.rtk厘米级。

3.gps测量定位系统在国内港口与航道工程项目的应用成果有（　）。

a．远程gps打桩定位系统

b．长江口gps铺排定位系统

c．水下整平机系统

d．无验潮测深系统

e．大地测量系统

答案：abcd。83页