摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)都需要大量的GPS，例如：在旅游、水利、城市規(guī)劃、環(huán)保以及交通方面都得到了廣泛的應(yīng)用，而且起到了相當(dāng)重要的作用。因此，本文筆者根據(jù)個(gè)人多年來(lái)相關(guān)行業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合我國(guó)GPS實(shí)際情況，先對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，繼而對(duì)GPS在工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望可以起到拋磚引玉的作用，并推動(dòng)我國(guó)工程測(cè)量的不斷向前發(fā)展。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；特點(diǎn)；工程測(cè)量；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2012） 18-0084-01

GPS的全稱是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，是Global Positioning System的縮寫，它在工程測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用，而且由于最近幾年我國(guó)的工程測(cè)量行業(yè)異常火爆，GPS也迅速得到推廣。GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)可以全天候、全地形為客戶服務(wù)提供連續(xù)的準(zhǔn)確的三維速度、時(shí)間信息以及最重要的三維坐標(biāo)等參數(shù)。GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)主要由兩部分組成，分別是地面監(jiān)控系統(tǒng)和空間衛(wèi)星群，除此之外的就是用戶手中的接收裝置。

GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的地面控制系統(tǒng)包括三個(gè)主要組成，他們分別是五個(gè)監(jiān)測(cè)站、三個(gè)諸如站以及一個(gè)主控站，其中監(jiān)測(cè)站的作用是用來(lái)在接收衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)對(duì)其工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而諸如站的作用則是將數(shù)據(jù)傳輸?shù)教罩械男l(wèi)星當(dāng)中去，最重要的便是主控站，它根據(jù)監(jiān)測(cè)站傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)對(duì)衛(wèi)星的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行整理、計(jì)算以及調(diào)整再轉(zhuǎn)給注入站，與此同時(shí)，還可以時(shí)刻進(jìn)行對(duì)衛(wèi)星的控制、調(diào)整，調(diào)動(dòng)備用的監(jiān)測(cè)衛(wèi)星以及向衛(wèi)星傳輸工作指令等。GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的地面控制系統(tǒng)主要建立在美國(guó)本土、太平洋、印度洋以及大西洋四個(gè)地方，可以方面的對(duì)其進(jìn)行調(diào)控。

GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的客戶端則主要由三部分構(gòu)成，他們分別是用戶設(shè)備例如：氣象儀器、計(jì)算機(jī)等；專用的數(shù)據(jù)處理軟件以及GPS接收機(jī)，其中用戶設(shè)備的主要作用是用來(lái)接收信號(hào)，通過(guò)衛(wèi)星的指導(dǎo)來(lái)進(jìn)行前進(jìn)、巡航等。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，體積更小、重量更輕的GPS不斷出現(xiàn)在我們的工作、學(xué)習(xí)以及生活中，它提供的高精度的等位數(shù)據(jù)給我們帶來(lái)了極大的方便，特別是在測(cè)量領(lǐng)域更是起到了非常重要的作用。

一、GPS工程測(cè)量的主要技術(shù)特點(diǎn)

相對(duì)于常規(guī)的測(cè)量方法來(lái)講，GPS測(cè)量有以下特點(diǎn)：

（一）測(cè)站之間無(wú)需通視。測(cè)站問(wèn)相互通視一直是測(cè)量學(xué)的難題。GPS這一特點(diǎn)，使得選點(diǎn)更加靈活方便。但測(cè)站上空必須開闊。以使接收GPS衛(wèi)星信號(hào)不受干擾。

（二）定位精度高。一般雙頻GPS接收機(jī)基線解精度為5mm+1ppm，而紅外儀標(biāo)稱精度為5mm+5ppm.GPS測(cè)量精度與紅外儀相當(dāng)，但隨著距離的增長(zhǎng)，GPS測(cè)量?jī)?yōu)越性愈加突出?；鹆繉?shí)驗(yàn)證明，在小于50公里的基線上，其相對(duì)定位精度可達(dá)12X10-6，而在100～500公里的基線上可達(dá)10-6～10-7。

（三）觀測(cè)時(shí)間短。采用GPS布設(shè)控制網(wǎng)時(shí)每個(gè)測(cè)站上的觀測(cè)時(shí)間一般在30～40min左右，采用快速靜態(tài)定位方法，觀測(cè)時(shí)間更短。例如使用Timble4800GPS接收機(jī)的RTK法可在5s以內(nèi)求得測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)。

（四）提供三維坐標(biāo)。GPS測(cè)量在精確鍘定觀測(cè)站平面位置的同時(shí)，可以精確測(cè)定觀測(cè)站的大地高程。

（五）操作簡(jiǎn)便。GPS測(cè)量的自動(dòng)化程度很高。目前GPS接收機(jī)已趨小型化和操作傻瓜化.觀測(cè)人員只需將天線對(duì)中，整平，量取天線高打開電源即可進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)，利用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即求得測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)。而其它觀測(cè)工作如衛(wèi)星的捕獲.跟蹤觀測(cè)等均由儀器自動(dòng)完成。

（六）全天候作業(yè)。GPS觀測(cè)可在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行.一般不受天氣狀況的影響.

二、GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

由于GPS具有著非常高的測(cè)量精度，而且它不受距離以及環(huán)境的限制，所以該技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于重點(diǎn)工程以及地形、地貌條件極度惡劣的地區(qū)。GPS測(cè)量技術(shù)由于技術(shù)的領(lǐng)先性以及不受人為因素的影響，所以它完全可以在保證測(cè)量質(zhì)量的同時(shí)提高工作效率。GPS測(cè)量技術(shù)在工作的時(shí)候整個(gè)過(guò)程都是由計(jì)算機(jī)技術(shù)以及微電子技術(shù)進(jìn)行控制的，分別將記錄、數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)以及處理計(jì)算，在大大降低作業(yè)強(qiáng)度的同時(shí)也減少了對(duì)于野外環(huán)境的破壞，而且還提高了工作效率，可謂是一舉三得。一般情況下使用GPS測(cè)量技術(shù)的隊(duì)伍是沒有使用GPS隊(duì)伍工作效率的三倍。GPS測(cè)量中應(yīng)用的最廣泛的就是高精度平面測(cè)量以及高精度高程測(cè)量。特別是在一些人跡罕至、自然條件極其惡劣的山區(qū)、荒漠等地區(qū)，由于自然條件的限制，常規(guī)的測(cè)量工作很難展開，因此GPS測(cè)量技術(shù)就是一種最為方便、快捷的測(cè)量手段。

由于GPS的超高分辨率以及超高的測(cè)量精度，所以他在科學(xué)研究方面也起到了重要的作用，根據(jù)其拍攝的高清晰的地球照片，我們可以分析出海洋、大氣層、地殼以及地球內(nèi)部的變化情況以及變化趨勢(shì)；還可以通過(guò)分析參數(shù)以及測(cè)定衛(wèi)星軌道對(duì)電離層、大氣、抄襲、地球自轉(zhuǎn)以及地球引力系數(shù)等進(jìn)行分析研究工作。因此，作為一種先進(jìn)性的技術(shù)手段，GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)對(duì)于我們?cè)诤Ｑ?、氣象、地震以及地球科學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)研究起到了強(qiáng)力的推進(jìn)作用。

在民用以及政府管理方面，GPS動(dòng)態(tài)定位測(cè)量以及導(dǎo)航這幾項(xiàng)功能得到了廣泛的使用。GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)在對(duì)自然災(zāi)害的預(yù)防以及善后處理工作就起到了非常重要的作用，例如：火災(zāi)、地震、暴雪以及洪水等，不但可以快速、精確地確定事故地點(diǎn)、影響范圍還可以預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)。在民用方面則主要是車載導(dǎo)航以及旅游指示等主要功能得到了廣泛的使用。

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)多適用于在緩慢變形中存在突變的變形以及工程結(jié)構(gòu)物在外力作用下的振動(dòng)變形。工程結(jié)構(gòu)物的振動(dòng)變形量及其振動(dòng)頻率足工程結(jié)構(gòu)物健康監(jiān)測(cè)的重要參數(shù)，而傳統(tǒng)的加速度儀測(cè)量方法不能測(cè)量出工程物在外力作用下的整體慣性位移，為工程結(jié)構(gòu)物的健康診斷和設(shè)計(jì)檢驗(yàn)帶來(lái)了很犬的困難。國(guó)際上將GPS技術(shù)用于大型工程結(jié)構(gòu)物動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期，隨后國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者對(duì)此己進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)性研究工作。并取得了一些成功案例。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文通過(guò)對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)的主要特點(diǎn)以及它的應(yīng)用等進(jìn)行了深入的分析，發(fā)現(xiàn)，GPS由于其技術(shù)領(lǐng)先以及對(duì)使用人員的巨大幫助，未來(lái)一定會(huì)有非常廣泛的發(fā)展前景。因此，我們一定要嚴(yán)肅、認(rèn)真的學(xué)習(xí)、了解GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的知識(shí)以及使用方法，爭(zhēng)取盡快的將其應(yīng)用到我們的實(shí)際工作、生活中，為我國(guó)的工程測(cè)量等工作的飛速發(fā)展添加新的助力。

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