重力测量中GPS技术应用和发展

1、重力测量中gps技术应用和发展摘要目前随着我国科学技术的不断发展，gps 测量技术在地质勘测中的应用也越来越广泛。本文主要阐述 的是gps测量技术在重力测量中的应用于发展，进一步提高 gps技术在重力测量中的使用。关键词gps测地技术重力测量中图分类号p22 文献码b 文章编号1000-405x(2013) -7-240-10前言社会经济的不断发展和进步，目前关于地质勘测的复杂环节，如大量数据的才采集，计算和处理等方面随着科学技 术的提高已经有了突飞猛进的发展。gps技术现已经被普遍 使用，并且技术方面已经在科技不断创新的环境下有了新的 突破和发展，本文主要介绍的是gps技术在重力测量中的应

2、用于发展。1 gps测量技术1. 1固定站控制网的布设和测量以及测区gps控制网数 据处理工作区域比较大的情况下，需要对整个测区进做一个 gps控制网，其中测区控制网中的测点要均匀分布，而且相 互约束，测量过程中要注意周围环境的影响。为了保证测量 效果，gps控制侧网测量的时间和采样效率要与国家规定的 测量技术为标准。测区gps控制网数据处理时要注意gps基线向量网和无 约束平差以及约束平差。其中gps基线向量网在基线向量选 取时一定要选取独立的基线，选取的基线要构成一个闭合的 几何图形，基线向量质量一定要好，而且要构成一个比较好 的异步环基线向量。无约束平差要能够对gps网进行判别保 证其基

3、线向量能够满意要求，确保各基线向量的观测值相互 之间匹配。约束平差要进型平差分解，约束质量的安全性以 及数据准确性。1.2物理数据的测量和数据处理gps测量技术在重力测量应用过程中一般选用的方式是 静态测量和动态测量两种，正确处理采集到的数据，并确定 基准站和基线。对于物理数据处理主要是一个基线解算的过 程，其中要分为三个部分进行最后结果的处理，包括初始平 差解算，并将整周未知数固定成整数，最后再对整周未知数 进行确定，再次解算平差。2 gps在航空重力测量中的应用gps测量技术进行航空重力测量时需要确定飞机飞行的 位置，速度而和垂直加速度。在航空重力测量应用中gps)® 量技术具有

4、动态定位和动态测速以及加速度测量的作用。其 中动态定位，一般在对空中重力测量时的精度要求不是很 高。重力在水平面上的变化大约为lmgal-5mgal/km,平面坐 标能够达到白米级基本就可以，其中空间精度的要求通常控 制在2. 7mo动态测速确定要通过数字微分，载波相位观测和原始相 位率观测值，运动载体的速度关系式，满足航空重力竞速测 量的要求。如下表所示基准站速度绝对误差统计结果：在表中的数据分析中看出定位中垂直精度低于水平精 度，因此采用相位率频移计算速度的方法比较可靠。加速度 测量的方法主要分为两种分别是数字微分和载波相位观测 值，其中载波相位观测值主要以建立方程式为计算的主要依 据，虽

5、然在推理过程比较多，但是具有一定的精确性。如下 表运动站的加速度误差统计分析：由表中可以看出n方向和e方向标准差比较接近，但是 h方向的标准方差精度比较差，其平滑结果如下表所示：虽然60s的平滑度能够满足航空重力测量精度要求，但 是在动态测量的情况下需要设定更长的平滑间隔才能基本 满足航空测量的精度要求，而60s间隔在动态测量中远远不 够。因此gps测量技术具有一定的科学性和可靠性，在航空 重力测量过程中能够准确的提供了测量的位置和速度以及 相关信息。同时也能提高垂直方向和水平方向的精度，也进 一步确定了滤波技术的应用。3 gps在区域重力测量中的应用传统区域测量方式采用的是地形图固定等方式，

6、要是控 制和确定区域重力测量的三维空间坐标。但是国内外科学技 术的不断提高和发展，传统重力测量技术存在很多误差，拍 摄的地形图等不是很清晰，而且由于地形复杂等因素的影 响，在精度控制方面达不到要求，因此需要采用gps技术进 行区域重力测量。根据测量要求需要将计算接收机并存贮数 据，而且选用的接收机要能防水防震等的优势特点，确保在 野外工作的安全性以及数据采集的准确性。在实际测量工作 进行之前需要对其进行相应的实验检测，检测接收机的性能 和精确性是否满足区域重力测量要求。在试验检测过程中主 要检测地区分别是北京和甘肃两地，测量过程中将基准站高 度角设置为10o,数据采样率为is,移动站为15o,

7、最后经 ppsw软件进行处理。首先对利用gps检测网对其区域重力进行了检测最后在 计算结果中边长误差为0. 50m,髙差中的误差为0.63m。根 据检测到的误差将统计区间的误差数位进行了分析如下表 所示：从数据分析可以看出其测量结果具有一定的可靠性和 稳定性，其精度达到了重力测量的要求。gps技术在空间分 布测量中具有很重要的影响，在测量过程中能够确保采集数 据的准确性和可靠性，提高测量数据的精确度。随着科学技 术的迅速发展gps科技含量越来越高，并且在任何地质测量 中都能实现数据采集的准确性，也会是未来地质勘测中的不 可缺少的测量技术。4结语上述中主要介绍的是gps技术在航空和区域重力测量中 的应用，其测量技术在重力测量中发挥了重要的作用，为测 量结果提供了可靠性和稳定性，同时也提高测量数据的精 度，这种高科技含量的gps技术会随着社会的进步不断发展。参考文献1 张维宽，