时间：2023-03-20 16:15:45
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线锤铅直投测法是一种比较古老的测量方法，测量精度难以满足高层建筑越来越严格的技术要求，并且测量施工容易受到气候、风等天气因素的影响，所以，它在高层建筑中的应用并不广泛；而经纬仪斜投测方法的测量精度能够满足高层建筑的测量要求，但是，其开展过程比较烦琐，具有一定的局限性，适用性不强；激光测量方法则包括经纬天顶仪、天底仪竖向投测等测量方案，施工精度很高，并且施工测量的适应性优于经纬仪测量方法，是目前高层建筑施工中常用的测量方法之一。将这些测量技术与gps测量技术比较发现，在施工过程中，使用这些方法都需要维持通视孔的畅通，而且建筑高度增加不能有效克服温度、日照载荷对其的影响，增加了施测的难度。使用GPS测量技术则能够在维持较高精度的同时快捷地完成测量工作，是一种比较理想的测量方法。
2高层建筑施工GPS测量技术
2.1测点选择
与其他几种高层建筑施工的测量技术相比，GPS最大的优势在于观测点之间不要求互相通视，并且测量网图形结构比较灵活，测点选择工作更加简单，可以按照以下几点选取原则选择。减少电磁场干扰点位应该选择在远离大功率无线电发射源的位置，要远离电视台、微波站等地，距离不小于200m的测点定位不能靠近高压线，距离不得小于50m的测点要远离焊接场地和焊机。远离电磁波大面积反射介质点位不能设置在大面积水域或对电磁波反射、吸收强烈的物体附近，以削弱路径效应的影响。易于设备安装点位需要设置在接收设备易于安装、视野开阔并且目标明显的位置。将其布置在即成建筑物或者高层建筑操作层上是比较理想的。与此同时，要保障视场周围15°以上无障碍物，防止信号被吸收或遮挡。方便交通测点要尽量设置在交通方便的位置，便于与其他测量设备联合定位。选点技术人员在选择点位时要踏勘，按照实地规程选点定位。如果需要进行水准联测时，要实地踏勘水准路线。基础稳定测点要有稳定的地面基础，以保证其具有良好的稳定性和接收设备的完好度。只有它符合要求后，才能投入测量工作中。
2.2标志设定
高层建筑施工测量需要设置明显、精确的标志，标志要明显可见，并且要有效利用它，尤其是在施工场地外的测点，要格外注意相关标志不能在施工期间被破坏。测点名称需要在与施工单位沟通之后确定，以便保护标志，防止施工期间场内外的施工人员对其造成破坏。标志要设置在不受影响的位置，还要有专人保护，并要在工程结束之后填写相关的技术资料。
2.3测量精度设计
高层建筑施工GPS测量精度的设计，按照水平距离和精度可划分为二、三、四核一，二级。因为高层建筑GPS网中，相邻测点之间的距离通常都超过了1km，所以，属于二级测量。GPS测量精度是GPS网络测量中非常关键的量，精度级别对GPS网点布置方案、观测计划和数据处理有非常大的影响。如果高层建筑的边长在200m以内，那么，边长误差应该在20mm内。在实际选用中，还要考虑工程人力、物力、财力等情况，但也不能忽略建筑施工企业的生产规模和作业经验。
2.4测点天线安装
正常的测点天线应该设置在三角架上，并在安置标志中心上方对中，同时，整平天线基座上的圆水准气泡。一些特殊测点的天线可能需要设置在三角点基板或者回光台上，这就需要将觇标顶部拆除，减少信号的遮挡。如果觇标顶部不能拆除而将接收天线设置在标架内，就会导致信号不连续。此时，可以进行偏心观测，在距三角点100m以内的位置，可以采用解析法测定归心元素。将天线定向标志线指向整备，考虑到磁偏角，减弱相位中心偏差，天线定向误差要按照定位精度确定，同时，底盘要接地，避免出现雷击天线。遇到恶劣天气，比如风天，在高度较高、风力较强的测点，比如建筑物施工层，需要从3个方向固定天线，避免它倒地。圆盘天线120°间隔3个方向量取天线高度，控制误差在3mm内，要取其3次结果的平均值记录到测量手簿中。在高层建筑施工中，可以不观测气象要素，但是要做好相应的记录。
2.5测量
GPS观测作业的关键工作是接收GPS卫星信号，并实现跟踪、处理，从而获得施工测量需要的定位信息和观测数据。天线安置完毕后，在离开天线的适当位置或者建筑物上，就可以安放GPS接收机，接通接收机、电源、天线、控制器电缆，预热和静置之后启动接收机，就可以开始观测。接收机锁定卫星记录数据之后，观测员就可以开始输入和查询相关数据。在掌握相关操作系统前不能进行数据操作，并且在测量过程中不能随意设置参数。只有保证外界电源电缆和天线等连接无误之后才能够接通电源，接收机开机。开机后，接收机的相关指示和仪表显示正常后才可以设置参数和自检。接收机开始正常工作、接收相关测量数据之后，要注意查看卫星数量、信号、定时定位结果等。在一个观测时段中，不能关闭又重新启动接收机，也不能改变卫星高度角和天线的位置，不能执行数据采样间隔和关闭文件、删除等操作。
3结束语
铁路信号电缆相关的位置信息与电缆故障处理效率有直接关系，维修工作人员必须对具置信息进行准确掌控，做好监控记录，严格遵守铁路信号电缆位置信息管理的基本原则，确保记录位置的准确性和完整性。另外，铁路信号电缆位置信息系统主要由图纸显示、编辑标签、数据库以及GPS传感器等共同组成，其中任何部分出现问题都会影响整个系统的正常运行。因此，工作人员应该定期对铁路信号电缆位置信息系统进行维修检查，及时更新数据库，确保各项数据的准确性。
二、GPS技术在铁路信号电缆位置信息管理中的应用
1.正确及完整记录电缆位置信息GPS技术在铁路信号电缆位置信息管理中的应用首先可以正确及完整记录电缆位置信息。利用GPS进行定位时，定位精度受多种因素的影响会存在一定误差，误差值主要依据卫星信号，如果信号好，误差精度通常会控制在1m左右，保证标识的精准性，因此，在利用GPS技术确定电缆径路位置时，必须将误差值计入定位范围。另外，造成电缆事故的原因有：电缆底数不清、电缆位置信息不准确、图实不相符等。因此，为了保障电缆的安全运行，必须结合实际情况建立完整、可靠、安全的信号电缆分布信息档案。GPS技术的应用，可以综合运用地理信息监控系统以及全球定位系统对电缆位置信息进行准确监控，为电缆位置信息管理工作提供基础保障。
2.信号电缆路径图信号电缆路径图的主要目的是准确反映信号设备通过电缆连接的实际状况，图符和文字是主要表现形式，对电缆的种类、规格以及基本长度等进行准确说明。信号电缆路径图通常不装设电缆埋设标识和标桩设置等。如果信号设备发生变化，修改工作只能在纸质蓝图上进行，这为电缆信息管理工作带来了极大的难题。GPS技术在铁路信号电缆位置信息管理中的应用，综合运用地面监控系统、空间卫星系统和用户接收系统，可以有效解决上述问题，因此，工作人员必须高度重视GPS技术的应用。
3.手持计算机目前，GPS定位仪的精度差别较大，提高定位仪的精度是增强硬件设备的重要手段，因此，工作人员必须采取措施提高其精度。最后，GPS技术还可以采集电缆埋设的标识信息，准确掌控电缆标桩的位置。在实际工作中，信号的采集和导航巡查均在野外作业，手持计算机在实际工作中的作用非常明显。手持计算机装置以GPS定位配套应用软件为核心，通过地面监控系统、空间卫星系统和用户接收系统可以完全满足电缆标识、标桩位置以及电缆盒的采集、导航要求。
4.信号电缆埋设位置信息系统的主要功能GPS信号通常与电缆径路图相连接，电缆径路图在运行GPS应用软件之前，通常会经过数据格式转换满足信号管理需求，GPS光标的显示位置设定在电缆径路图表面，通过地理监控系统和空间卫星系统确定准确的地理坐标。在进行电缆标识、标桩以及相和位置的采集工作之前，电缆径路图中的电缆或箱盒不储存任何信息。标桩具有编辑功能，可以准确判定出地面标桩在电子图面上的具置，对当时的GPS地理位置数据进行采集，并显示定位标记，这个标记即电子标桩。与之相应的还有对应的电子标桩，电子标桩在实际工作会依据信号电缆的埋设状况建立档案，促进信号电缆位置信息管理工作。
5.应用效果信号电缆位置信息管理系统综合使用GPS技术后，可以对电缆埋设标识、标桩等位置进行具体掌控，这个过程中形成的电子版信号电缆路径图在指导信号电缆业务管理的同时，还能提高信号电缆的安全管理能力。如果新人上岗，不需要专人指导，可以直接通过信号电缆位置信息管理系统了解信号电缆的埋设分布状况。如果信号电缆位置信息发生变化，通过该系统可以及时对发生变化的信息进行调整，并自动存档、备案。GPS技术在铁路信号电缆位置信息管理中的应用成功研发出了信号电缆位置信息管理系统，该系统促进了图表位置信息的稳定性、完整性和正确性，使电缆位置信息更加安全可靠。
三、结束语
由以上工作原理我们可以看出，GPS-RTK技术的出现完全改变了传统的测量方法，仅仅需要几秒钟就可以进行厘米级的定位，因此在地质勘查工作中具有广阔的应用前景。
1）地质工程放样。在地质勘查工作中经常需要进行钻探、槽探等工程，但是由于矿区地势陡峭，复杂，给测量带来严重的不便，因此，运用GPS-RTK技术不仅解决了因为地形原因带来的测量不便问题，还能够提高测量的工作效率，事半功倍的完成地质工程的放样。
2）图根控制测量。通常来讲，运用GPS-RTK技术所得到的坐标数据能够满足图根控制点的精度要求，因此经常运用于矿区的图根控制点布设。这种方法不仅快捷简便，而且具有较高的精确度。
3）地形测量。一般情况下，用传统方法进行地形测量时需要1：1000、1：2000、1：5000的比例，所以往往精度差距较大。而采用GPS-RTK技术不仅能够解决这个问题，数字化的测图还能从很大程度上提高测量地形的工作效率。
4）剖面测量。运用GPS-RTK技术对剖面进行测量时，集测、放、检、算于一体，并且还能够完成土石方的相关计算，简便有效。
5）其他相关应用。虽然全站仪在工程测量中仍发挥着重要的作用，但是由于其测量方法受到通视和距离等条件的限制，而造成产生设置测站多、劳动强度大、作业效率低下等问题，已经不能够适应较大范围内的地质勘查工作，因此，这种情况下就需要采用GPS-RTK技术，不仅具有智能化和多样化的特点，还能够进行记录、通讯、导航、计算等工作，为地质勘查工作提供了较大的便利性。
2GPS-RTK技术在地质勘查中的优缺点及相对应对措施
1）GPS-RTK技术在地质勘查中的优点。综上所述中，GPS-RTK技术在地质勘查中具有广泛的应用，主要是因为其具有诸多优点，如下：①GPS-RTK技术需要较少的控制点数量和仪器搬站数量，从而使作业速度快、劳动强度低，工作效率高。②GPS-RTK技术实现了厘米级的三维坐标，具有较高的精度，且得到的数据安全可靠。③与传统的地质勘查工作相比，GPS-RTK技术对于环境条件要求低，只要接收卫星信号和电讯数据传输正常，就能够实现快速的定位。④GPS-RTK技术具有强大的测量功能，其自动化和集成化程度高，无需人工干预便能够完成多种测量功能，这样就减少了人为误差，确保了工作精度。⑤GPS-RTK技术操作简单，具有极强的数据处理能力，在工作过程中，只要在设站时进行简单的仪器操作，便能够实现测量结果和工程放样。
2）GPS-RTK技术在地质勘查中的缺点和相对应对措施。虽然GPS-RTK技术具有许多优点，能够广泛应用于多种地质勘查工作中，但是毋庸置疑的是它也具有一些缺陷，其工作过程也会受到各种问题的限制。接下来，本文将根据GPS-RTK技术在地质勘查中的缺点相应的提出一些应对措施。①GPS-RTK技术受到卫星图形的限制。由于受到卫星图形的限制，所以在一段时间内被卫星覆盖时容易产生假植。解决这种问题的办法主要是通过重测比较法来进行弥补，即在作业前先对1到2个已测的地点进行检核，确定是否产生假值。②GPS-RTK技术在地质勘查中会受到天空环境的影响。一般在中午时，RTK技术容易受到电离层的折射干扰，因此出现初始化时间长等问题，甚至无法进行初始化而无法进行测量。因此，通常情况下放弃在上午11点到下午2点之间进行作业。③RTK技术的数据链在传输时容易受到高频信号的干扰，这种情况主要出现在地形起伏较高的山区或是城镇楼房密集的地方。解决这种问题主要是通过将基准站设置在有效半径控制范围内的中央最高点，使其远离磁场较强的地方。④在测量时GPS-RTK技术进行高程转化容易产生异常。我国有些山区的高程异常图存在较大的误差，因而使得GPS在进行高程转换时相当困难，精度也不准确，因此对于这种情况，应该在作业时尽量多地测量精度可靠地高程，并适当的缩小作业面积，确保高程测量本身的观测质量。
3结束语
关键词GPRS；热网监控系统；通讯终端；调度中心
1引言
我国北方地区冬季供暖普遍采用集中供热方式。通常一个城市有几个区域供热网，一个区域供热网包含有几十个到上百个换热站。为了使热网尽可能地在最佳工况下稳定运行，热网监控系统需要将各换热站的运行数据传送给调度中心，以便调度人员随时了解各换热站的工作状况和有关信息，实现全网的热能统一调配。
热网的特点是点多面广，距离较远，现场情况千差万别。因此，我国多数城市的热网监控系统都没有专门铺设通信线路，而是采用数传电台或电话线拨号上网【1-3】。采用数传电台作通信设备，需要向无线电管委会申请专用频点，易受风雨雷电的影响，需要人工巡查维护，并且由于体积大和发射功率大，易对仪表运行造成干扰。利用电话线拨号上网方式，虽然安装费用低，但运行期间电话费很高，速度不稳定，也无法很好的满足系统需要。
针对上述两种通信方式存在的不足，本文采用GPRS无线通信方式予以解决。GPRS是在现有GSM系统上发展的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务【4】。现有的基站子系统(BSS)可以提供全面的GPRS覆盖。GPRS网络具有如下特点【5】：永远在线、按流量计费、高速传输、组网简单灵活、维护便捷、使用安全。因此，使用GPRS构建热网监控系统，可以充分弥补现有通信方式的不足。
2系统结构与总体方案设计
热网监控系统由换热站现场测控设备、GPRS通讯终端和调度中心组成。系统的拓扑结构如图1所示。
图1热网监控系统总体结构图
监控系统的工作过程一般分为以下几个步骤：
(1)现场测控设备实时采集热网运行数据，对数据进行处理、分析，根据分析结果对换热站设备的运行状态进行调节；
(2)响应GPRS通讯终端的数据发送请求，将采集处理后的数据上传给通讯终端。通讯终端将数据打成IP包，通过GPRS网络，经Internet发送至调度中心；
(3)调度中心软件将IP包解包，还原数据，并根据热网总体运行情况实现远程监控。
本文主要设计通讯终端和调度中心两部分。设计的主要内容包括终端硬件电路设计、TCP/IP协议处理、终端与调度中心的互联、调度中心的网络接入与功能实现等。
3GPRS通讯终端设计
3.1硬件电路设计
通讯终端的硬件结构如图2所示，其中最主要的是微处理器和GPRS模块。本设计采用PhilipsLPC2106作为微处理器，它是一个支持实时仿真和跟踪的ARM7TDMI-SCPU。考虑到其内部已带有一个64KB的SRAM和一个128KB的高速Flash，因此无需外扩存储器。
GPRS模块选用SiemensMC39i，可工作于EGSM900和GSM1800两种模式，支持语音、短消息、数据业务和传真等。模块内集成天线、RF和基带处理器等，支持标准RS-232接口，外接SIM卡。它支持AT指令集，与微处理器的接口比较简单。
图2通讯终端硬件结构图
本系统扩展了RS232和RS485通讯接口，采用LPC2106的UART0口来实现。RS232接口用于终端与PC机进行通讯，主要用于系统调试；RS485接口用于终端与用户设备之间的数据通讯。整个系统的输入电压为高质量的5V直流稳压电源，共需要4种电压。CPU内核电压为1.8V，I/O口电压为3.3V；MC39i电压范围是3.3～4.8V，取4.3V供电；其余部分5V供电。
3.2终端软件设计
终端软件设计采用在嵌入式实时操作系统下编程的方法，软件结构主要包括以下几个功能模块：终端初始化模块、GPRS通信初始化模块、TCP/IP协议处理模块和应用程序模块等。
为了节省费用，通信终端采用了动态IP地址分配方式，即终端每次上电后GPRS网络为其分配动态IP地址和端口号，终端将此动态IP地址和端口号发给调度中心，以便于调度中心访问。终端需要定时向调度中心注册，以维持先前动态分配的IP地址和端口号。
终端上电或复位后，首先等待参数配置命令，如果收到配置命令，则进入配置状态；否则，读取片内用户Flash中保存的配置信息。接着通过串口向GPRS无线模块发送相应的AT指令，GPRS终端开始进行拨号和PPP协商过程。当PPP协商成功，无线模块登录网络成功后，系统通过加载PPP/TCP/UDP/IP等协议，同中心建立起Socket连接，数据的双向传输通道建立，系统进入发送接收用户数据、监测上报故障和定时向中心注册的循环状态。
4调度中心设计
调度中心的主要功能是：接收各换热站通讯终端发来的数据，并对数据进行分析处理；保存各终端的动态IP地址，监视各终端的状态；维护热网数据库，提供用户数据查询、打印报表；实现调度与远程控制等。
这些主要功能由软件实现，使用了VB6.0进行开发。软件设计主要包括6个相对独立的功能模块：实时监测模块、数据分析模块、数据库管理模块、远程控制模块、参数设置模块、换热站自动上传报警信号处理模块，如图4所示。
调度中心有以下几种组网方式：光纤专线方式；ADSL方式，中心需要申请一个固定的IP地址，或使用动态IP地址+域名；GPRSMODEM方式，使用SIM卡绑定固定IP地址的方式。本系统采用ADSL+固定IP地址的接入方式。在对GPRS通讯终端进行配置时，写入这个固定的IP地址，这样终端一开机就能自动与调度中心进行通信。调度中心数据收发的流程如图5所示。
图4调度中心软件功能
图5调度中心数据收发流程图
5结束语
城市集中供热行业中，利用计算机技术监控热网的运行可实现能源的充分利用，减小环境污染。同数传电台相比，利用GPRS网络传输数据可靠性高，在建设成本和维护成本上都有很大的优势，对于供热企业提高工作效率和生产管理水平、保证供热质量和热网的安全稳定运行具有重大的现实意义和广泛的应用价值。随着GPRS网络的完善和费用的进一步降低，基于GPRS网络的热网远程监控系统将得到更广泛的应用。
参考文献
[1]丁艳华.热网远程监控系统的设计与实现[J].城市公共事业，2005，19卷2期：34～37
[2]林艳，杨建华等.集中供热监控系统的设计[J].控制工程，2003，10卷6刊：539～541
[3]董志国.集中供热管网的监控系统[J].煤气与热力，2005，25卷10期：19～21
Abstract: In this paper, based on preliminary analysis of the characteristics of the landslide monitoring, the accuracy of GPS and InSAR technology in landslide monitoring and its problems were explored respectively, and the domestic and overseas status quo and development trend of these two techniques applied to landslide monitoring were gave. Besides, characteristics of data fusion of GPS and InSAR in landslide monitoring were discussed, and the advantages were analyzed.
关键词： GPS；滑坡监测；InSAR；数据融合
Key words: GPS；landslide monitoring；InSAR；data fusion
中图分类号：U216.41+9.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）03-0055-01
0 引言
影响滑坡体稳定的主要因素包括人为因素、岩土结构因素、环境因素。滑坡体滑动实际上是以上各种因素共同集成作用的结果，各种因素对滑坡体稳定的贡献量互有差异，其影响规律也是极其复杂的。这要求采用有效的监测手段对这些潜在或是正在滑动的滑坡体进行监测，以避免当大面积滑坡产生时造成难以预料的损失。
目前滑坡监测主要是人工定期到现场采集数据，监测数据缺乏实时性，不能够真实表现滑坡所处的状态。另外，很多不稳定边坡处于边远地区，人员很难到达，尤其是在滑坡的临发阶段，人员到现场监测可能存在危险。本文针对GPS与InSAR这两种空间大地测量技术在滑坡监测中的特点，存在问题和现状做了探讨，并阐述了这两类技术的数据融合方法和优势等。
1 滑坡监测中的GPS方法
1.1 GPS法存在的问题及对策 目前利用GPS进行变形监测的最好精度约为±0.5mm。很多人认为，通过连续观测可以得到高精度的移动量，这是一种错误的观点。如果数据标准离差小，即使是在短时间内获得的，也比延长观测时间、增加观测次数得到的性质差的数据好得多。另外，用GPS测量地表面移动的结果不是在瞬间求出的，是基于一定时间来接收数据，进行基线分析算出的，因此GPS和其他观测工具的区别是需要在分析之前进行大量的数据积累，在1h间隔的高密度的测量情况下，在利用计算机等的联机化的同时，长期的商用电源供给成为必要。
1.2 国内外研究现状及其发展趋势 早在1026年，我国就记载了长江新滩滑坡的发生。然而，因当时监测手段有限，达不到监测要求，因此对滑坡的监测和研究，国内外均起步较晚。从20世纪20年代开始，在瑞典就开始研究滑坡。日本于1968年发生山体滑坡灾害，造成大规模损失后，开始引起人们的注意，经过二十多年的研究，已经在世界处于领先水平。20世纪70年代我国成立山体滑坡研究所，采用经典大地测量仪器和工具进行山体滑坡的监测，并找到相应的数据处理方法。美国在1994年完成了全球定位系统计划，并对全球定位系统在高精度定位方面开展了全面的研究。我国利用GPS监测山体滑坡也是近年来逐渐发展起来的，且大多集中在中国的西部、西南等频繁发生山体滑坡的地区，由于我国东部以往较少发生山体滑坡，所以对各区域山体滑坡的研究还少之又少[1]。
2 应用InSAR技术监测滑坡
2.1 InSAR技术运用于滑坡研究的局限性 采用InSAR技术进行滑坡研究应尽量避免相位去相关问题，减少数据处理误差和相位解缠误差。目前，卫星雷达干涉测量获取地表形变速率目前还只局限在速度
2.2 国内外研究现状及发展趋势 基于滑坡的特性，通过InSAR技术监测滑坡的研究相对较少。在1995年，法国首次对其境内的一部分滑坡进行了研究，随后意大利、加拿大和德国等国陆续开始对滑坡进行相关研究。欧洲多国、加拿大以及日本等国的研究人员将InSAR技术运用到滑坡监测研究中，得到了较多成果，主要分为以下三个方面的工作：滑坡灾害调查、滑坡动态监测、滑坡空间分析与灾害预警预报。
国内利用INSAR技术监测滑坡的研究起步较晚，大多研究集中在INSAR技术方法、原理及其在国外研究的进展，对滑坡的研究仅为一小部分工作，具体的应用实例研究很少。谭衢霖等于2002年分析了崩滑流雷达遥感应用的潜力，综述了我国崩滑流遥感的应用现状，着重分析了成像雷达遥感在崩滑流识别、监测、预警中具有独特的优势[3]。
3 GPS-InSAR数据融合用于滑坡监测
在时间分辨率方面，GPS可以在很短的时间间隔重复采集数据。GPS连续运行站还可以提供连续、区域性的对流层等数据。目前GPS连续运行站网的采样间隔多为30s，有些站点的采样频率甚至达到了几十赫兹，也就是说，GPS网已经达到了非常高的时间分辨率。而InSAR数据目前主要还是来源于星载SAR，其时间分辨率较低，还不能满足当前的形变监测要求。
由上所述，GPS与InSAR具有很强的技术互补性。仅依靠INSAR数据或GPS技术，无法获得高时间分辨率和高空间分辨率的滑坡数据，须加入其他必要的技术手段来加以改善[4]。
4 结束语
利用InSAR与GPS技术的互补性进行滑坡变形监测的研究，应充分考虑以下几点：
①InSAR技术可以获得斜路径上的形变，而GPS观测的是三维方向的形变量；②InSAR技术对干涉影像的轨道参数、季节和天气状况都有严格要求，适当选择图像非常重要，要使得到的结果最能代表地面形变量，就应当选择两幅最佳匹配的SAR影像对，可以将误差减少到最小；③应充分利用非常近的轨道获取的InSAR数据，轨道基线长度不应超过100m，以消除地球表面地形的影响；④基于永久散射体在长时间间隔内仍能保持相干的特点，采用永久散射体技术来消除大气的影响，提高数据的利用率；⑤建立GPS连续运行站网，充分利用GPS采样高时间分辨率的优势，建立水汽模型，确定绝对坐标，为InSAR测量提供可靠的控制。
参考文献：
[1]邱健壮．GPS用于三峡库区滑坡监测的研究[D]．北京：中国农业大学，2005．
[2]赵峰，隋秀英，吕平等．日本有关GPS在观测滑坡体移动中的应用[J]．水土保持科技情报，2002，（4）：11-13．
关键词：GPS卫星定位导航技术，飞播造林，应用
GPS通常称为“全球定位系统”，它能够实时测量地球表面点的座标。在飞播的设计、导航、及成苗成效调查中，有着广泛的应用。并具有如下优点：方法科学、应用方便、节省成本。论文参考网。
一、GPS在飞播调查设计中的应用
1、应用于县区播区的初选与踏勘
在县区年度拟播计划的基础上，利用拟播区域的地形图，根据图面地形与地类，在图上进行框选，算出框选播区各角点的大地坐标。
利用本地的GPS初始化数据，对拟用手持式GPS导航仪进行初始化。再到框选的拟播现地，利用地形及播区各角点的大地坐标数据，对播区实地查看，并最后选定播区。
2、飞播施工时用GPS仪做为飞行导航
在飞播施工中，以设计文件为依据，将拟播播区的各航点大地坐标输入到飞行用GPS导航仪中，飞播时，播区每架次每播带的压标飞行，就由该GPS导航。
3、飞播施工时在现地地面接种中的应用
飞播施工时，在播区现地，根据播区接种线位置，算出各架次各播带的拟设接种位置的大地坐标，并输入到现地用GPS仪中，根据地形及GPS仪找到相应位置，并放置好接种样布。从而更好地保证接种的质量及接种正常进行。
4、在播区成苗成效调查中的应用
用成数抽样法，先布置好播区调查线，再以播区调查线在图上的位置，以及调查样方数的多少，算出各调查样方的大地坐标,并输入到GPS仪中，再根据地形和GPS仪找点设样方查苗。论文参考网。
这样进行调查，点位正确、选点容易。有利于成苗成效的调查质量。
二、GPS卫星定位导航在飞播造林中应用前景
GPS在飞播造林中的应用，历经十年，已经取得了显著的效果。论文参考网。
随着GPS仪精度的提高，以及GPS仪与计算机接口的拓展、GPS仪本身存贮容量的进一步增加；计算机无线通讯技术的存在的发展。设想，机场、飞机上、接种地面三地实时控制飞播施工的时代即将到来！
关键词：惯性导航，陆基导航，星基导航
0引言
导航是一种为运载体航行时提供连续、安全和可靠服务的技术。航空和航海的需求是导航技术发展的主要推动力。尤其是航空技术，由机在空中必须保持较快的运动速度，留空时间有限，事故后果严重，对导航提出了更高的要求；同时飞机所能容纳的载荷与体积较小，使导航设备的选择受到较大的限制。对于航空运输系统来讲，导航的基本作用就是引导飞机安全准确地沿选定路线、准时到达目的地。
自无线电导航技术的广泛应用以来，导航已从通过观测地形地物、天体的运动以及灯光电磁现象，改变为主要依赖电磁波的传播特性来实现，部分摆脱了天气、季节、能见度和环境的制约，以及精度十分低下的状况。飞机在云海茫茫的天上，能随时掌握自己的位置，大大降低了飞行安全风险。导航已成为民航完全可以依赖的技术手段，促进了世界民航事业的发展。
20年代70世纪发展起来的信息技术使导航技术呈现了新面貌。卫星导航（GPS和GLONASS）以及其增强系统和组合系统，已经能够方便、廉价地为全球任何地方、全天候提供较高精度和连续的位置、速度、航姿和时间等导航信息，成为支持未来航空运输发展的又一股强大动力。
1民航导航技术的现状
1.1支持航路的导航技术
1.1.1惯性导航系统
从20世纪20年代末开始，虽然陆基无线电导航逐渐成为航空的主要导航手段，但由于需要地面系统或设施的支持，无法实现自主定位和导航，限制了航空的发展。首先，军事上对导航系统提出了生存能力、抗干扰、反利用和抗欺骗的需求，具有自主导航能力的惯性导航系统（INS）于60年代在航空领域投入使用。但民用飞机采用INS的主要原因是由于INS提供的导航信息连续性好，导航参数短期精度高，更新速率高（可达50～1000Hz）。
20世纪70年代后，由于数字计算机的使用和宽体飞机的发展，INS也开始了大发展阶段。由于INS具有许多陆基导航系统不具备的优点，尤其是可以产生包括飞机三维位置、三维速度与航向姿态等大量有用信息，在民航中得到了应用，是民航飞机的基本导航系统。当然它自生的垂直定位功能不好误差是发散的，不能单独使用，在现代民用飞机上通常与气压高度表组合使用，确定垂直高度信息。一般航空用INS平均无故障间隔时间超过600h，定位误差漂移率为0.5n mile/h~1.5n mile/h，测速精度0.8m/s，准备时间8min左右。
1.1.2陆基无线电导航系统
陆基无线电导航尽可能把整个导航系统的复杂性集中到了地面导航台，使机载导航设备比较简单，因此价格低廉且可靠性较高，迅速得到了推广使用。
目前支持民航航路空中交通管理的主要地面设备包括：NDB、VOR和DME。硕士论文，惯性导航。NDB已不建议使用，本部分中不再做介绍；VOR/VOR和VOR/DME由于定位精度无法满足较高的区域导航要求，ICAO现在更多的采用DME/DME支持航路的导航。
1.1.3星基导航系统
GPS是投入运行最早，一直稳定工作的星基导航系统，而且一直在不断的创新和改进中。硕士论文，惯性导航。已有其他的卫星导航系统在做改进和新研制的卫星导航系统在设计过程中，都以GPS作为蓝本和参考，并在尽可能的条件下与之兼用。GPS已深入到现代军事和国民经济的各个方面，成为提供位置、速度和时间（PVT）基准的赋能系统，围绕GPS及其应用已形成了一个庞大的产业，是了解现代星基导航技术的基础。目前阶段，民航在GNSS应用方面的工作也主要集中于GPS及相关技术的研究，试图解决其在民航应用中的特殊性问题，主要是解决完好性监测等问题所开展的增强技术。美国利用其技术上的优势，在这方面开展了以GPS广域增强系统（WAAS）和机载增强系统（ABAS）的研究工作。其他国家开展的相关增强技术也同期进行，其中包括：日本等国家开展的基于卫星的广域增强技术和澳大利亚等国开展的基于陆基区域增强系统（GRAS）。
1.2终端区进近引导技术分析
1.2.1大规模应用中的ILS系统
ILS的作用是向处于着陆过程中的飞机提供着陆引导信息，包括航向道信息、下滑道信息和距离信息。目前ILS在民航中广泛应用。根据性能，ILS可以分为I类、II类和III类。I类ILS是从覆盖其边沿开始，导航道和下滑道的高度不低于60m的范围提供引导信息的设备；II类ILS能够引导飞机到30m的设备；III类ILS能引导飞机降落到跑道的设备。我国现在装备的绝大多数系统只能达到I类标准，只有少数系统性能可以达到II类。主要原因除设备性能外，很大的因素取决于场地；场地达不到标准，障碍物较多、场地不平整，造成航道、下滑道弯曲，超出类别标准。同时周边地区的电磁干扰也会导致引导信号超过使用标准。硕士论文，惯性导航。
在较早期装备的ILS系统中，一般采用指点信标给飞机提供到跑道入口的距离信息，现在更多采用DME测距的方式。在基本配置中采用DME/N，按照ICAO的规定，DME/N的系统精度是370m，对于III类着陆、曲线进近和自动驾驶仪相交联实施自动着陆来讲，误差显然过大，一般采用DME/P（精密测距器）。按规定，DME/P的路径跟随误差（PEE）在进近基准点上为±30m或±12m。硕士论文，惯性导航。
1.2.2重要的辅助设施助航灯光系统
助航灯对飞机的安全起降有着至关重要的作用，曾经对飞机的安全降落起到关键作用。随着ILS等着陆引导系统的应用，现在的助航灯光系统更多的承担辅助引导或备份的功能。但助航灯光系统本身也在不断的发展。除更高的工作可靠性和更长的工作时间外，现在的助航灯光系统更是集成了高级地面活动引导功能和单灯引导控制系统（简称），能够实现对每架飞机的个性化引导。硕士论文，惯性导航。实现了从空中到地面的无间隙引导，大大提高飞机滑行及跑道运行的安全保障，提高飞机地面运行效率和机场运行容量，给机组提供更准确、更简单、更人性化的引导信息。
1.2.3发展中的局域卫星增强系统
为了将GPS用机的精密进近和着陆，FAA在1994年以前主要着力于发展LAAS。它属于GBAS，有地面设施和机载设备组成。地面设施有一组高品质的GPS基准接收机，位于准确已知的位置上，所产生的数据经处理后，产生视界内GPS卫星的误差校正信号和完好性信息，在通过VHF数据链广播至进近中的飞机，以提高机载GPS设备的精度、完好性、连续性和可用性等性能，用以满足I类、II类和III类精密进近与着陆的要求。目前，ICAO和FAA对飞机精密进近系统的四性有明确且严格的规定，LAAS必须满足。
按原理，一套LAAS地面设施不仅可以覆盖一个机场的所有跑道，而且可以覆盖相距不远的几个机场，做曲线进近或折线进近均无问题。而ILS或MLS则每条跑道两端都要各设一套，因此LAAS在经济性上是非常有利的，对发达国家尤其具有吸引力，因为它们一个机场常有多条跑道，而大城市周围也会同时有多个机场。LAAS的地面台信号覆盖半径可达370km，如果布台合理，也可以用于本土的航路导航，满足终端区区域导航（RNAV）需要。
2导航技术的未来发展分析
2.1 GNSS发展分析
以GPS为代表的新一代星基导航技术正在受到普遍重视，但GNSS性能无法满足民航高可靠性的要求。美国开展以WAAS、LAAS和ABAS为核心的民航GPS应用研究，目前WAAS和LAAS已在大规模应用前的准备之中，ABAS技术也已在技术验证阶段。
但这种完全依靠美国军方控制的GPS系统实施导航，无法令世界其它一些国家放心，为此欧洲着手开展Galileo计划、中国正在开展北斗计划以及俄罗斯正在完善其GLONNASS，并开始加快现代化进程。但截至目前，GPS仍然是唯一可以实现全球定位导航的星基技术。
在过去几十年里，全球军、民用机场和飞机依靠地面安装的着陆系统卓有成效地保证了飞机的全天候盲目着陆，数以万计的飞机在仪表着陆系统、GCA、微波着陆系统和其他的陆基系统的精确引导下安全降落。硕士论文，惯性导航。但是，在最近几年，随着GPS开发应用的深入，其作用日益受到人们的关注。GPS应用机着陆的实验与研究工作成为最热门的项目。
2.2新型导航技术的研究
地形辅助导航：地形辅助导航系统基本上是一种低高度工作的系统，离地高度超过300m时其精度就会明显降低，而到800m~1500m的高度则无法使用。但是，该系统不仅能提供飞行器的水平精度位置，而且还能提供精确的高度信息；不仅能提供飞行器前方和下方的地形，而且还能提供视距范围以外的周围地形信息。
视见着陆设备：由前视探测器生成视觉图像显示在平视显示器上，同时将仪表数据、指引信息叠加在图像上，构成人工合成图像。当在低能见度时，飞行员根据人工合成图像分辨出跑道，知道肉眼直接看见风挡外的景象和跑道时，人工合成图像才逐渐淡化。这种合成视景视见着陆系统打破了几十年来无线电波束引导的垄断局面，开辟了一种新的低能见度下进近着陆的途径。
3小结
以INS为基础导航源、GNSS为主导航源的导航新模式将成为未来一段时间的民航主要导航系统，但备份系统仍将在一段时间内采用陆基导航设施。但在较长时间内，考虑到陆基导航系统的维护成本和技术性能，这种局面将会改变。备份系统将有可能采用类似现在的罗兰-C系统作为航路导航的冗余配置，而终端区和进近着陆阶段，多点定位引导技术成熟后，可考虑作为备份使用。这样配置的优点非常显著，一方面冗余配置系统的多功能和多用途，将是整个系统成本大幅降低，提高经济性能；另一方面相关技术的发展也将为它们在民航中成熟应用提供保障。
【参考文献】
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[4]AhnIS,SennottJ.Multi-antennaGPSreceptionwithvehicleflexure[J].ProceedingsofIONGPS-2002.TheInstituteofNavigation,2002:19–55
[5]周其焕，陈惠萍.ICAO定义的第一代GNSS概貌[J].导航，1993，2
[6]徐桢，刘强.卫星导航区域增强系统的应用与发展[A].2007第三届中国智能交通年会论文集[C],2007
[7]FAA.Stand-AloneAirborneNavigationEquipmentUsingTheGlobalpositioningSystem(GPS)AugmentedByTheWideAreaAugmentationSystem(WAAS)[R].FAA/TSO-C146
1 GPS在军事中的应用
1.1 GPS导弹定位导航系统
随着各lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临国军事化力量的不断加强，GPS被广泛应用到陆地、航海、航空的导弹定位导航系统中。GPS和电子地图相结合可以规划行驶线路、估算行驶时间、显示移动的平台航迹，提高部队的反应能力和作战能力。GPS的定位导航作用和短报文数字通信功能相结合，可以将作战目标的位置信息等传送到指挥所，可以通过计算机屏幕显示作战目标的动态，指挥所可以监控各个作战平台。GPS可以实现单兵作战，为单兵提供时间信息和位置信息，同时将单兵的位置信息及时传送到指挥所，使单兵和指挥所之间及时传送指令，提高单兵的应变能力和作战能力。图一为战斧Block3型巡航导弹示意图1。
1.2 提高制导和命中率精度
GPS可以提高制导导弹、空地导弹、巡航导弹和弹道导弹等各种打击武器的制导精度和命中率精度。GPS为各种武器导航后的命中精度比导航前提高2倍，弹头TNT当量提高8倍。近年来，GPS成为各种武装力量的倍增器和支撑系统。海陆空巡航导弹、导弹导航和作战平台都开始装备GPS/INS或GPS导航系统，提高命中精度和制导精度，改变传统的作战方式。
1.3 星载GPS技术
由于太阳辐射压摄动和大气阻力较难模拟，用于海洋测高、气象和遥感的低轨道卫星很难用动力法确定卫星轨道。随着卫星高度的不断降低，地面跟踪技术的动力法如多普勒、雷达、激光等，对卫星的定轨误差不断增大，定轨误差甚至达到几十米、百米，误差较大的定轨不能满足高精度应用对卫星轨道的要求。地球观测系列卫星EOS-A和EOS-B、地面高度为250～300 km的航天飞机、国外TOPEX卫星等都采用星载GPS技术，GPS可以不受太阳辐射压和大气阻力的影响，实现精密卫星定轨。
2 GPS在海陆空定位导航中的应用
GPS可以实现三维导航，步行者、陆地车辆、轮船和飞机等都可以采用GPS进行导航，汽车导航系统包括车速传感器、CD-ROM驱动器、自律导航、GPS导航、LCD显示器、微处理机和陀螺传感器构成。出租车、物流配送车等可以通过GPS技术与计算机车辆管理信息系统、无线电通信网络和电子地图等有机结合，实现交通管理和车辆跟踪等功能，使出租车、物流配送车等在城市各个地点合理分布，更好的满足城市居民的乘车需要，减少能源损耗，节约时间和成本。大部分城市都运用GPS技术建立交通数字化电台，及时lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临城市交通拥堵信息，为驾驶员选择路径提供方便，实现自主定位导航。利用GPS技术对海上的船只进行高精度、连续的实时定位，有助于船舶按规定航线航行，避免发生船舶碰撞而造成不必要的损失，提高航行安全性。
3 GPS在大地测量中的应用
大地控制网包括高程控制网和水平控制网。高程控制网是对高程的基本控制，用水准测量建立，结合重力测量和天文测量，推算出各个地点的高程，水平控制网是对水平位置的基本控制，用导线测量和三角测量建立，结合天文测量、重力测量和高程测量，推算出各个地点的大地坐标。通过高程控制网和水平控制网建立坐标参考体系，定量描述地球各个物体的位置，便于测绘工作顺利进行。
我国运用GPS技术建立了国家高精度GPS A级网和GPS B级网。国家总参测绘局运用GPS技术在全国布测高精度GPS网、高精度GPS测量控制网、区域性的地壳形变监测网和中国地壳形变监测网等[1]。
4 GPS在测绘技术中的应用
GPS技术主要应用于测绘工程中流动站接收机、数据链和基准站接收机三个方面，在测绘工程已知极点中安装GPS接收机，将基准站看成高等极点，通过GPS接收机观测可见范围中的卫星，将观测数据通过无线电形式传送给流动站GPS接收机，根据定位原理计算GPS流动站的三维坐标。
4.1 GPS像控点测量
航空摄影测量工作中需要对像控点进行测量，传统的测量方法是通过设置导线测量平高点，采用GPS技术进行像控点测量可以提高作业效率，缩短测量时间。GPS像控点测量需要在测量范围内设置高等级基准站，然后在流动站测量各个像控点的高程及平面坐标。GPS像控点测量的作业时间在2天之内，大大缩短了传统测量时间，测量效率也比传统测量方式提高了3倍，还能达到像片定向要求的精度。
4.2 GPS道路中线放样
GPS可以应用到城市中道路中线放样工作中，实现一人完成放样工作，提高中线放样工作的工作效率。将城市道路中的曲线转角、半径、线路起点坐标和终点坐标等各项参数输入到GPS外业控制器，可以根据坐标进行放样，也可以根据桩号进行放样。放样工作屏幕上可以显示偏移量和偏移坐标，可以进行各个方向的移动，减小误差，使误差控制在设定量之内。
4.3 GPS控制测量
传统的测绘是由导线控制测量，随着城市中规划区和建成区的不断扩大，测绘工作量越来越大，传统的测绘工作速度越来越慢，测量精度较不均匀、较不准确。GPS测量方法可以做到点间通视，可以有效的控制测量，提高测量工作效率，使测量结果更精确[2]。
4.4 GPS用地测量
GPS技术可以广泛应用于地勘测定界测量、管线测量、水域测量、房产测量和地形测量工作中。GPS技术可以lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临对界址点的位置坐标进行实时测定，测量土地的使用范围。GPS技术可以用于测量用地分类和面积，对用地进行土地分析和权属实时界限测量，极大的提高用地测量工作的效率和测量精度。在地形、水域的测量中，GPS技术可以自动导航，实时、精确的测量三维坐标[3]。
5 结语
随着GPS技术的不断改革和发展，全球已经建立了四大导航系统，分别是美国全球定位系统、俄罗斯“格洛佩斯”系 统、欧洲“伽利略”系统和中国“北斗”系统。如今在测绘工程、交通、农业、邮递业和渔业等行业，处处可见GPS技术的身影，GPS已经应用到国民生产生活的各个方面。由于测量时间短、定位精度高、操作简单、全天候观测、无需通视等诸多优点，GPS更是作为一种高新技术国际性产业朝着多领域、多模式、多用途、多机型全面发展，相信在未来社会的发展和人们生产生活中，GPS能更好的提高生产经营效率和人们生活质量，促进社会经济发展[4]。
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