2011年第09期科技向導◇科技論壇◇GPS在南水北調中的應用中國水利水電第十三工程局有限公司第四分公司山東德州253014)【摘要】在南水北調中線千渠施工過程中,GPS的強大優(yōu)勢得以顯現(xiàn)。特別是在施工制網(wǎng)復測及加密和現(xiàn)場施工測量中這種優(yōu)勢尤為突出?！娟P鍵詞】GPS測量;施工測量0概述≤10海軍導航衛(wèi)星系軌的小Sm即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)它是在美國GPS(Global Positionin上的第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)?！?0由于GS其強大的優(yōu)勢,在空間技術、地球科學、地球動力學、天文學、大地測量、資源勘察、氣象、導航、遙感、通訊、軍事科學得到了廣泛的應用。特別在測繪領域中,GFS技術已經用于建立全國性的大地表2GPS網(wǎng)中相鄰點之間的平均距離km量控制網(wǎng),測定全球性的地球動態(tài)參數(shù),成為建立控制網(wǎng)和施工放級別樣的主要手段。C1GPS的組成GFS有三部分組成,即空間部分地面監(jiān)控部分和用戶設備部分。平均距離10003010-155-100.2-5空間部分3.1.3觀測計劃GPS的工作衛(wèi)星星座由24顆衛(wèi)星組成。其中21顆為工作衛(wèi)星,3根據(jù)GFS衛(wèi)星的可見預報圖和幾何圖形強度,選擇最佳觀測時顆備用衛(wèi)星。GPS衛(wèi)星均勻覆蓋著地球,可以保證地球上所有地點任段編排作業(yè)調度表何時刻都能看到4顆GPS衛(wèi)星。3.2GFS測量的外業(yè)實施12地面監(jiān)控部分GPS的外業(yè)實施包括選點和靜態(tài)測量兩大部分GPS衛(wèi)星的地面監(jiān)控部分由一個主控站,三個注入站和五個監(jiān)測32.1選點站組成GPS測量測站點之間不要求一定通視,圖形結構也比較靈活,因13用戶部分此,點位選擇比較方便。但考慮GPS測量的特殊性,并顧及后續(xù)測量GPS的用戶部分是由GPS接收機硬件和相應的數(shù)據(jù)處理以及處選點時應著重考慮理機及其終端設備組成。①每點最好與某一點通視,以便后續(xù)測量工作的使用2GPs定位原理②點位周圍應便于安置接收設備和操作,視野盡量開闊,點周圍GPS采用高軌測距體制,以觀測站和GFS衛(wèi)星之間的距離作為障礙物高度角不宜超過15°,以免信號被遮擋或吸收基本觀測量。為了獲得距離觀測量,主要采用兩種方法:一是偽距測③點位要遠離大功率無線電發(fā)射源、高壓電線等,以免電磁場對量。二是載波相位測量。采用偽距觀測量定位速度快但精度不高。采信號的干擾,并盡量避免大面積水域,已減弱多路徑誤差的影響用載波相位觀測量定位精度最高。通過4顆或4顆以上的衛(wèi)星同時進④點位應選在交通方便、有利擴展、易于保存的地方,以便觀測和行偽距或相位的測量即可推算出接收機的三維位置。3工程應用實例⑤選點結束后,按要求埋設標石,并填寫點之記南水北調中線一期工程輝縣段第六標段為我公司承建標段,設計32.2靜態(tài)測量樁號為ⅣV101+230-V108+00,|段長度為677km。標段內干渠穿過我們所說的靜態(tài)測量實際上就靜態(tài)相對定位,就是在同一時段內百泉風景區(qū)和大藝風光兩個旅游景點,北側毗鄰蘇門山,最大挖深為利用至少三臺接收機同步觀測共視衛(wèi)星,從而構成同步觀測網(wǎng)。42米。渠道內有大量林地和居民區(qū),樹木茂盛,人口密集。有少量農我部采用三臺接收機同時開機觀測,在達到規(guī)范要求時間后便形田,田農多種植高秸經濟作物。以上特殊的地理條件和自然環(huán)境給測成了一個三角形狀的同步觀測網(wǎng)。然后兩臺接收機固定不動,流動其量工作造成了比較大的困難。運用傳統(tǒng)的測量手段在前期控制測量時中一臺向前推進,達到共同觀測時間后又形成了第二個同步觀測網(wǎng)難度增加且測量精度難以保證,故采用GPS進行施工測量。根據(jù)項目的施工需要首先要建立施工控制網(wǎng)我標段內設計院提網(wǎng)。以下幾點也需注意供建筑物的控制坐標,精度為D級?？偢汕峁┛刂谱鴺撕苌?且①接收機在測量狀態(tài)前應嚴格對中、整平,架設必須牢固。架設延渠道分布,平均約2km一個,精度為C級。我部擬采用本標段內的度要適中,便于量取儀器高C級控制網(wǎng)作為首級控制網(wǎng),聯(lián)測其他標段的C級控制點,復測本標②開始觀測時必須嚴格檢査接收機是否處于正常信息采集狀態(tài)段內的D級控制點,并在適合位置適當加密有價值的控制點按規(guī)定時間打開GPS接收機,準確記錄測站名程,觀測時間等3.IGPS測量的技術設計③觀測時間不得短于規(guī)范要求,而且必須是同步觀測時間。④觀測中必須有專人全程看管,防止接收機震動或移動。防止其GF測量的技術設計主要依據(jù)《全球定位系統(tǒng)PS)測量規(guī)范》他人員或物體碰動天線或阻擋信號。GB/T18314-2001和1997年建設部發(fā)布的行業(yè)標準《全球定位系統(tǒng)⑤儀器高的量取應該在觀測前后各一次,兩次量取差不得大于城市測量技術規(guī)程》3mm,取平均值作為最后儀器高3.1.2設計精度33GPS測量的內業(yè)處理根據(jù)工程需要和測區(qū)情況,選擇C級GFS網(wǎng)作為測區(qū)首級控制GPS靜態(tài)測量數(shù)據(jù)的處理,一般均可以借助于相應的后處理軟件網(wǎng)。各項技術指標見表1,表2自動完成,但是不同廠家不同型號的GFS內業(yè)處理可能會出現(xiàn)或多表1精度分級或少的差異,但其基本過程和內容如下所述3.3.1觀測數(shù)據(jù)的預處理固定誤差比例誤差系數(shù)預處理的≤001產生各種專YHa中國煤化工加工與整理,分流并≤0.1①數(shù)據(jù)傳CNMHG據(jù)傳輸電腦上的固定軟件中②統(tǒng)一數(shù)據(jù)文件格式把不同型號的接收機的數(shù)(下轉第165頁)◇教學研討◇科技向導2011年第09期的、沸騰的、多彩多姿的精神生活。”但長期以來,在教育領域中受應試教師要根據(jù)學生的學習心理規(guī)律和學習過程認知規(guī)律來設計教教育的影響,在教學過程中形成了以教師為中心,以滿堂灌輸?shù)姆绞綄W活動,關注促進學生自主學習,在組織安排教學過程時,不是把大量傳授書本知識,忽視了學生的主體地位,忽視了對學生能力與情操的的時間用于組織和講解教案上,而是為學生提供學習所需要的大膽質培養(yǎng)。在教育信息化環(huán)境下的課堂強調以學生的發(fā)展為中心,教師的疑、自主合作、討論研究的課堂空間。把教材與其他學習資源作為學生教就是為學生的“學”服務的,教學應該圍繞學生“學什么”與“怎么進行分析、思考、探索、發(fā)現(xiàn)的對象,以幫助學生理解教材抽象原理,并學這兩大問題來設計。教師在教學設計中如果忽視了學生,那么就會掌握分析和解決問題的步驟。培養(yǎng)學生自主學習的能培養(yǎng)學生善于發(fā)導致教學活動事倍功半,教師辛辛苦苦地教過了,而學生所學所得無現(xiàn)問題和提出問題,學會問題研究并利用資源材料解決問題。這就需要發(fā)揮現(xiàn)代教育技術的優(yōu)勢,把現(xiàn)代計算機多媒體信息技術轉化為學3.1重視研究性學習活動的設計,讓學生獲取最直接的體驗生的認知工具,利用大容量存儲技術,提供多樣化的學習資源,也可以在當今世界許多發(fā)達國家,研究性學習的應用已十分普遍。我國利用網(wǎng)絡系統(tǒng)共享資源,利用各種信息資源來支持建造良好的教育部門也就越來越重視研究性學習,注重培養(yǎng)有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能自主學習環(huán)境。信息技術激發(fā)了學生的學習興趣,調動了學生的積極力的新型人才以適應時代發(fā)展和社會需求。早在2001年4月國家教性,培養(yǎng)學生自主學習能力,使他們能愉快地創(chuàng)造性地學習育部就頒布了《普通高中“研究性學習”實施指導(試行)》條例,把研究33師生互動、組織學生進行理論聯(lián)系實際的課堂討論活動,做到性學習作為必修課程列入《全日制普通高級中學課程計劃(試驗修訂學與用的統(tǒng)稿》中。但是,如果脫離課堂教學,脫離全日制普通高級中學課程基礎思想政治的經濟學理論、哲學理論與政治學理論都是抽象的,要知識,素質教育與研究性學習就失去了有效的載體。對如何利用課堂使理論性的東西通俗易懂,理論聯(lián)系實際的學習環(huán)節(jié)必不可少。理論開展研究性學習?如何從課堂、書本延伸到了自然歷史、社會,真正注聯(lián)系實際的活動不僅僅只在課外體現(xiàn),也可以在課堂上就做到學理論重了學生知識視野的開拓,思考問題和解決問題能力的培養(yǎng)和人文素與用理論的統(tǒng)一。在教師的指導下,學生互相合作、主動參與、探究知養(yǎng)的提高?這就需要我們循著“以學生發(fā)展為本”的思想,重新審視、定識的“課堂討論”,是體現(xiàn)學生主動性,培養(yǎng)時代意識和“團隊精神的重位我們的政治教學,注意研究性學習的特點,把“研究性學習”與常規(guī)要方面,是激發(fā)學生學習興趣,引發(fā)學生思考、探索、研究的重要教學課堂教學相結合,創(chuàng)設和運用硏究性課堂教學模式。在教學設計抓住環(huán)節(jié),也是對教材理論內容的擴展、延伸與應用,往往起到畫龍點睛的研究性學習社會實踐活動這個載體,課外實踐探究與課內學習探究相效應合,向課外拓展與延伸,實現(xiàn)由知識向能力的轉化。重視研究性學習教學設計是教師的課堂藍圖。一節(jié)課能否上好不是偶然的,它在活動的設計,既是課堂教學的深化,又有助于指導學生開展自我研究很大程度上取決于教師的教學設計。教師要加強學習,提高自己的信性學習,培養(yǎng)有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的新型人才,教學效果真可謂是息素養(yǎng),樹立正確信息意識,學會熟練操作信息技術,以信息化促進以箭雙雕。讓學生獲取最直接的體驗,學生在感知、概括、應用的思維學生發(fā)展為中心的教學設計創(chuàng)新變革,在教材處理、課堂師生互動等程中發(fā)現(xiàn)真理,揭示規(guī)律,掌握知識。學生在活動過程中思維得到訓各方面優(yōu)化了教學結構,實現(xiàn)現(xiàn)代信息化課堂上師生的自主探索練,能力得到發(fā)展,行為習慣得以養(yǎng)成。這與新課程標準提出的強調通重交互、情境創(chuàng)設、合作學習、資源共享,實現(xiàn)多向交流與綜合交流相過“活動”、“操作”、“實踐”、“考察”、“調查”等活動讓學生獲取些直接結合,多渠道、多層次、多方位、多手段的綜合課堂信息的傳遞,實現(xiàn)立經驗的體驗日標是相吻合的。例如我在上《農業(yè)是國民經濟的基礎》研體化、信息化的現(xiàn)代教學,使課堂的教學結構發(fā)生根本改變,學生的團究課時,先組織學生分組對本地農業(yè)進行社會調查學習其中一個小隊精神創(chuàng)新精神與實踐能力培養(yǎng)也就真正落到了實處。組研究《對昭平茶產業(yè)的發(fā)展經營模式的研究》從考察茶園基地到采方縣長,收獲很大。在課堂,我把10分鐘的時間交給學生展示自己的【參考文獻研究結果,通過學生的研究性學習發(fā)現(xiàn)與課堂合作學習發(fā)現(xiàn)又進行比1]祝智庭教育信息化與教育改革華東師范大學教育科學學院較學習,不僅優(yōu)化教學結構還獲得意想不到的課堂教學效果。[2]何克抗信息技術與課程的深層次整合北京師范大學32關注學生自主學習,給予學生大膽質疑,自主合作,討論研究[3教育部關于推進教師教育信息化建設的意見20的課堂空間[4]國家教育部的《普通高中“研究性學習”實施指導(試行》條例0014③數(shù)據(jù)分流。從原始記錄中,通過各種分類整理,剔除無效值和冗及發(fā)射天線和12V60直說凌及接收機天線、無線電數(shù)據(jù)鏈電臺(上接第172頁)據(jù)記錄統(tǒng)一到一起。余信息流動站—流動站GFS接收機及接收天線、無線電數(shù)據(jù)鏈接收機332平差計算及天線和TSC2控制器及軟件。根據(jù)以上的觀測數(shù)據(jù)預處理所獲得的標準化數(shù)據(jù)文件,進行數(shù)據(jù)34.3GFS-RTK系統(tǒng)工作流程的平差計算。(1)首先必須把GPS測量的內業(yè)處理后完全平差的控制網(wǎng)成果①基線向量或多站網(wǎng)平差計算。以dc的形式導入到TSC2手簿中從而建立具有參數(shù)的新任務,并命名②GFS網(wǎng)平差計算這個任務。這個任務可以任意復制,復制后又可以不同命名。因為只有③坐標的轉換或與地面網(wǎng)的聯(lián)合平差在這個任務之下才能使我們的現(xiàn)場施工測量才能完成34GPS-RTK在施工測量中的應用(2)把曲線要素鍵入到在TC2手簿中,并給以命名RTK( Real Time Kinematic技術是GPs實時載波相位分差的簡稱(3)打開TsC2電子手簿運行 Trimble survey contorller軟件,新建是一種將GFS與傳輸技術相結合,實時解算進行數(shù)據(jù)處理,在1-2的(復制以de的形式導入手簿的這個任務)放樣工作任務時間內得到高精度位置信息的技術。(4)在當前放樣任務中鍵入已知點或設計的放樣線路(即第二步34.GS-RTK的工作原理所鍵入的曲線要素的任務)。RTK的工作原理是將一臺接收機置于基準站上,另一臺或幾臺接5在已知點上架設GPS接收機,確認基站向外發(fā)送差分信號,啟收機置于載體上,基準站和流動站冋時接收冋一時間相冋GS衛(wèi)星動流動站GF接收杋,在TRK路線敚樣模式下進行放樣。在放樣的前發(fā)射的信號,基準站獲得的觀測值與已知位置信息進行比較,得到后和放樣過程中必須在已知點上進行檢測和符合GF差分改正值。然后將這個改正值及時地通過無線電數(shù)據(jù)連接電臺4結束語傳遞給共視衛(wèi)星的流動站,以精化其GPS觀測值,得到經差分改正后實踐證明GPS中國煤化工量中都能滿足規(guī)流動站較準確的實時位置范設計要求,并且工34.2GPS-RTK系統(tǒng)組成苦,繁瑣計算的測119CNMHG得本來枯燥辛既為工程提供RTK系統(tǒng)由基準站和流動站兩部分組成。了有力的技術保證和支持也取得了良好的經濟效益165