韋曉勇

寧夏煤炭基本建設(shè)有限公司 寧夏回族自治區(qū) 750000

摘要：GPS（Global Position System，全球定位系統(tǒng)）是由接收裝置和環(huán)球通訊衛(wèi)星所組成的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，能夠為用戶提供精確的時間信息、導(dǎo)航與三維坐標(biāo)。GPS 作為新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)，不僅具有全球性、全天候、連續(xù)的精密三維導(dǎo)航與定位能力，而且具有良好的抗干擾性和保密性。隨著數(shù)字化進程的不斷加劇，全球定位系統(tǒng)的迅速發(fā)展，GPS 技術(shù)已經(jīng)成為了工程測量中不可或缺的重要技術(shù)，對工程測量有著深遠的影響。本文對GPS 測量技術(shù)的特點進行了分析，論述了GPS 測量技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GPS 測量技術(shù)；工程測量；應(yīng)用

工程測量事業(yè)已經(jīng)成為了我國采礦事業(yè)中的重要組成部分，這已經(jīng)引起了相關(guān)部門的極度重視。加快工程測量事業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)成為了適應(yīng)社會發(fā)展的必然趨勢。在工程測量中，GPS 測量技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。GPS 測量技術(shù)操作起來比較簡單，而且本身該技術(shù)的自動化程度很高，應(yīng)用該技術(shù)于工程測量中，不僅提高了工程測量的工作效率，同時也提高了測量的精度，整個測量的范圍相比以前也擴大了很多。因此充分地掌握GPS 測量技術(shù)，才能更好地將其應(yīng)用于工程測量中。

一、GPS 測量技術(shù)簡述

GPS 測量技術(shù)是新發(fā)展不久的高新技術(shù)，正是由于它本身的特點鮮明，精度高、自動化程度高、潛力大等優(yōu)勢，才使得它的應(yīng)用范圍逐漸拓寬。在十九世紀(jì)八十年代的時候，GPS 定位系統(tǒng)開始慢慢地出現(xiàn)，當(dāng)時它的應(yīng)用并不廣泛，而且功能也不全面。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科技水平也在不斷提高，因而GPS 測量系統(tǒng)也在不斷地發(fā)展、完善。尤其是GPS定位技術(shù)的發(fā)展，極大地改善了GPS測量技術(shù)的性能。也正是這一進步，讓更多的科研之士對這一塊更加關(guān)注。運用GPS定位技術(shù)作為工程測量技術(shù)的基礎(chǔ)和手段，進一步加快了GPS測量技術(shù)的發(fā)展。

二、GPS 測量技術(shù)的特點分析

1.定位精度高。GPS 測量技術(shù)定位精度高是所有人的共識，只要人們一說到GPS 測量技術(shù)，自然而然地就會想到它的定位技術(shù)，由此可見GPS 定位技術(shù)已經(jīng)深入人心，這也是它比較成功的一點。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，GPS 測量精度與紅外儀的測量精度有一定的可比之處，但是隨著距離的增加，GPS測量的優(yōu)越性越加凸顯出來。

2.觀測時間短。運用GPS 測量技術(shù)進行工程測量時，整個過程需要花費的時間是比較短的。如果是采用布設(shè)控制網(wǎng)的方法，在每個控制點上觀測花費的時間在30-40min左右，而如果此時采用快速靜態(tài)定位法的話，觀測的時間可以大大縮短。

3.操作簡單、自動化程度高。GPS 測量技術(shù)操作簡單、自動化程度高的特點已經(jīng)成為了公認的優(yōu)勢。正是因為GPS測量技術(shù)綜合了多種現(xiàn)代的高新科技，將其綜合應(yīng)用于GPS測量技術(shù)中，才使得它本身的性能更加突出。對于操作GPS 測量技術(shù)的操作人員，需要負責(zé)的內(nèi)容并不多，操作者只需要負責(zé)對測量的內(nèi)容進行數(shù)據(jù)的采集，并且安裝一下開關(guān)儀器、量取測量時所用儀器的高度即可，整個測量工作極其簡單。

三、GPS 測量技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

1.控制測量。采用GPS 靜態(tài)測量的方法。建立控制網(wǎng)極具精密性，同時對大型建筑物的控制測量也盡量采用靜態(tài)測量的方法，比如隧道、特大橋梁、互通式立交等，然而對普通公路工程的控制測量最好選用GPS 動態(tài)測量，以實時獲取定位精度，注意待點位精度達到既定要求后，應(yīng)隨即停止觀測，如此提升控制測量的效率，此外GPS 測量過程測站間無需通視，因此測量操作相當(dāng)簡單。若對道路的設(shè)計線路進行控制測量，那么所選的數(shù)據(jù)鏈方案必須適宜，以提高長邊靜態(tài)測量過程RTK 的測量效果，注意若邊長>20km，對流動站進行15-30min 的觀測，便可知曉基線解逐步呈穩(wěn)定狀態(tài)；若基線解穩(wěn)定狀態(tài)的持續(xù)時間<10min，那么三維坐標(biāo)分量的最大變動≤5μmD，同時最后5min 內(nèi)的互差<2μmD，此時應(yīng)結(jié)合實際情況，判斷測量工作是否繼續(xù)推進。

2.GPS 定位技術(shù)應(yīng)用。GPS 定位技術(shù)在工程測量實踐中的應(yīng)用原理是把物理和幾何學(xué)科的相關(guān)基本原理進行結(jié)合，通過GPS 系統(tǒng)的地面接收裝置和空間衛(wèi)星對測量對象進行多角度定位。目前，工程測量實踐中所應(yīng)用的GPS 定位技術(shù)主要有：實時動態(tài)相對定位和靜態(tài)相對定位。靜態(tài)相對定位是由多臺地面接收裝置排成一條基線，對目標(biāo)對象進行同步觀測，觀測時間可達45 分鐘左右，最后由專業(yè)的技術(shù)人員對測量結(jié)果進行統(tǒng)計與處理。靜態(tài)相對定位具有操作流程相對簡單的優(yōu)點。實時動態(tài)相對定位根據(jù)載波相對觀測量，選取較為精確的控制點位當(dāng)作工程測量的控制基站，安裝地面連續(xù)接收裝置對不同角度傳送的實時動態(tài)信息進行連續(xù)的觀測。一般GPS 系統(tǒng)擁有24 顆環(huán)繞地球運動的衛(wèi)星，在10°以上的水平角觀測點能夠接收到七顆衛(wèi)星信號。但如果接收站附近有建筑物

等遮擋物，會因為接收裝置觀測到的衛(wèi)星數(shù)量變少導(dǎo)致接收機難以定位。因此，在必要時GPS定位技術(shù)可以和慣性導(dǎo)航技術(shù)相結(jié)合以發(fā)揮更好的測量效果。

3.施工水準(zhǔn)點的測定。設(shè)計單位采用傳統(tǒng)的測量技術(shù)進行工程水準(zhǔn)測量時，往往不能夠進行實的考察和嚴(yán)密的預(yù)算，導(dǎo)致得到的水準(zhǔn)點距離普遍較大。通常設(shè)計單位會給出距離在500-100m 之間的水準(zhǔn)點，由于水準(zhǔn)點的距離過大而導(dǎo)致施工不便。利用GPS接受機收集衛(wèi)星信號來測量和確定臨時的水準(zhǔn)點能夠協(xié)調(diào)好工程觀測的進程，確保工程測量結(jié)果的精度，提高工作效率。其大致的作業(yè)步驟是安置天線、操作接收機、觀測記錄。在測量時應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)設(shè)計制定的觀測計劃進行觀測。

4.道路中線放樣。從大比例尺帶狀地圖定線以后，設(shè)計人員需從地面標(biāo)定出公路中線。若采用GPS 實時測量來實現(xiàn)此操作，設(shè)計人員僅需把中樁點坐標(biāo)輸入GPS電子手簿，此時放樣點的點位便會被系統(tǒng)軟件自動定出來。各點要求被獨立完成測量，因此累計誤差難以產(chǎn)生，如此便可確保各點的放樣精度相當(dāng)。眾所周知，道路路線包括緩和曲線、直線、圓曲線三部分，因此道路中線放樣過程，應(yīng)該依次輸入各主控點樁號、起終點的方位角、緩和曲線距離、直線段距離、圓曲線半徑，外加GPS 電子手薄能夠完成所有工作，如此便可降低放樣操作的難度，實踐表明，上述方法具有簡單實用的優(yōu)點，同時若各曲線段或者直線段間需要加樁，僅需輸入目標(biāo)點的樁號即可。

5.虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用。傳統(tǒng)的工程測量工作需要測量人員進行實地測量，在地質(zhì)條件惡劣的地區(qū)測量時容易發(fā)生安全事故。GPS 虛擬現(xiàn)實技術(shù)所創(chuàng)建的測繪環(huán)境具有交互作用、逼真等特點可以有效的解決這一問題。利用GPS 系統(tǒng)中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)和計算機繪圖技術(shù)能夠有效、快速地在計算機描繪出清晰的三維圖像，建立科學(xué)工程測繪的流程，能夠準(zhǔn)確指出重點的測量項目和應(yīng)當(dāng)注意的安全事項。工程測繪進行合理的模擬流程分析能夠有效地解決工程測繪中傳統(tǒng)測繪技術(shù)應(yīng)用效率不高的問題，有效地增強測量方案的安全性、技術(shù)性和可操作性。

GPS 測量技術(shù)是科學(xué)發(fā)展應(yīng)運而生的現(xiàn)代高新技術(shù)，它的應(yīng)用也促進了時代的發(fā)展，將GPS 測量技術(shù)應(yīng)用于工程測量中，不僅提高了工程測量的準(zhǔn)確性和可靠性，而且極大地降低了人們的工作強度。相信在技術(shù)人員的不斷探索下，GPS測量技術(shù)的功能將會更加完善，從而它的應(yīng)用范圍也會逐步拓寬。

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