【摘要】全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）發(fā)展速度不斷加快，在大地、工程、航空、運(yùn)載管制、地殼運(yùn)動(dòng)、變形測(cè)量、動(dòng)力學(xué)等學(xué)科均有較大應(yīng)用，也取得了非常優(yōu)秀的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，人們對(duì)建筑企業(yè)提出了更多的要求，而GPS技術(shù)對(duì)企業(yè)提高工程測(cè)量效果有著非常重要的意義。目前企業(yè)對(duì)工程測(cè)量提出了高精度、高效率、嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)的要求，所以必須科學(xué)的應(yīng)用GPS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)自動(dòng)處理工程測(cè)量的要求。本文從GPS技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，并且提出了GPS技術(shù)在測(cè)量過(guò)程中遇到的問(wèn)題及可靠的解決方法，希望為工程測(cè)量人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】GPS；工程測(cè)量；基準(zhǔn)點(diǎn)

GPS技術(shù)可以為全球各地的工作人員提供可靠的三維位置、速度、時(shí)間等信息，幫助工程測(cè)量人員完成測(cè)繪工作。在接近40年的發(fā)展中，GPS技術(shù)已經(jīng)成為全球性的高新產(chǎn)業(yè)，也獲得了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，在測(cè)繪工作中應(yīng)用GPS技術(shù)，是近年來(lái)測(cè)繪行業(yè)發(fā)展的核心成果，不僅使測(cè)繪精度與速度得到了明顯的提升，也為建筑企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益提供幫助。但是GPS技術(shù)屬于新興學(xué)科，尤其是工程測(cè)量中應(yīng)用的GPS技術(shù)，經(jīng)常出現(xiàn)一些問(wèn)題，影響了測(cè)量工作的準(zhǔn)確性，為了實(shí)現(xiàn)企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，必須解決其中存在的問(wèn)題，提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

一、GPS技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

全球定位系統(tǒng)又稱為GPS技術(shù)，最初由美國(guó)軍方衛(wèi)星導(dǎo)航項(xiàng)目開(kāi)始研究，在20世紀(jì)中期開(kāi)始建設(shè)，至1994年已經(jīng)完成了二代定位系統(tǒng)的建設(shè)，該系統(tǒng)的全球覆蓋率可以接近100%。GPS系統(tǒng)包括衛(wèi)星、地面監(jiān)控、信號(hào)接收三部分共同組層，分別負(fù)責(zé)GPS空間、地面控制、用戶使用工作。GPS技術(shù)具有高精度、觀測(cè)用時(shí)少、功能性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，而且通過(guò)GPS技術(shù)，可以直接收集三維坐標(biāo)，操作十分簡(jiǎn)便，可以實(shí)現(xiàn)全天候測(cè)量。工程測(cè)量包括了所有的項(xiàng)目測(cè)繪工作，尤其是項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、竣工、管理階段，都無(wú)法離開(kāi)測(cè)繪工作。根據(jù)研究對(duì)象的差別，可以將工程測(cè)量活動(dòng)分為：建筑工程、水利工程、交通設(shè)施、礦區(qū)、市政工程、軍事工程、海洋工程等測(cè)量?jī)?nèi)容。雖然我國(guó)早期GPS測(cè)量工作受到技術(shù)方面的影響，更加偏向于采用傳統(tǒng)測(cè)量方法，但是可以看出，GPS技術(shù)仍然有著非常重要的作用，尤其是在工程測(cè)量中，存在無(wú)可替代的作用。

PS系統(tǒng)中均有空間星座作為測(cè)繪設(shè)備，正常的衛(wèi)星星座應(yīng)包含22顆工作衛(wèi)星與4可備用衛(wèi)星，通過(guò)26顆衛(wèi)星完成分布，分布方法為4顆一組，在60°的平面軌道上運(yùn)行，衛(wèi)星運(yùn)行周期為12h。這種運(yùn)行模式使GPS系統(tǒng)可以一直擁有一顆用來(lái)觀測(cè)的衛(wèi)星，通過(guò)空間部分，完成目標(biāo)的觀測(cè)工作，并且將觀測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使其變成正確的載波信號(hào)，為地面監(jiān)控系統(tǒng)提供可靠數(shù)據(jù)，并且可以通過(guò)用戶設(shè)備進(jìn)行定位。GPS地面監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)站、天線、主控站，如美國(guó)主控站，可以將接收天線收集的衛(wèi)星信息，并且利用信息計(jì)算衛(wèi)星數(shù)據(jù)，完成衛(wèi)星運(yùn)行的調(diào)控工作。

二、工程測(cè)量現(xiàn)有問(wèn)題及解決方案

（一）選點(diǎn)問(wèn)題

在布設(shè)控制網(wǎng)時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)選點(diǎn)錯(cuò)誤導(dǎo)致信號(hào)接收困難的問(wèn)題，為了解決這種問(wèn)題，需要采取合理的選點(diǎn)方式，選擇視野開(kāi)闊的區(qū)域作為接收點(diǎn)，并且周邊不能出現(xiàn)大于10°的阻礙，保證GPS信號(hào)不會(huì)受到影響。選點(diǎn)時(shí)需要確認(rèn)選擇點(diǎn)位附近無(wú)反射物，避免出現(xiàn)路徑誤差，使改正訊號(hào)可以第一時(shí)間送達(dá)。在選點(diǎn)過(guò)程中，應(yīng)選擇上方開(kāi)闊的區(qū)域，盡量選擇10°-20°內(nèi)，無(wú)任何成片阻礙的區(qū)域。為了降低電磁波感染，需要保證GPS測(cè)量站220m內(nèi)，不能出現(xiàn)強(qiáng)電磁波源，尤其是大功率無(wú)線電、高壓輸電線等設(shè)備，需要遠(yuǎn)離測(cè)量站。部分高層建筑、大面積水域，都會(huì)導(dǎo)致多路徑效應(yīng)發(fā)生，所以需要遠(yuǎn)離這些區(qū)域，切實(shí)有效的解決多路徑問(wèn)題。

（二）基準(zhǔn)站位置

進(jìn)行RTK防線工作時(shí)，如果設(shè)置的位置無(wú)法防止基準(zhǔn)站，需要通過(guò)多點(diǎn)定位進(jìn)行點(diǎn)位選擇，通過(guò)兩個(gè)已知點(diǎn)的對(duì)比，選擇適合的點(diǎn)位?；鶞?zhǔn)站需要選擇環(huán)境優(yōu)秀的位置，通過(guò)流動(dòng)站測(cè)量?jī)牲c(diǎn)坐標(biāo)，并且配合后方交會(huì)原理，準(zhǔn)確計(jì)算出站點(diǎn)位置，并且根據(jù)已知點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算出7個(gè)參數(shù)，以定向的方式進(jìn)行處理，完成公路邊線的放樣工作。

（三）電源問(wèn)題

在進(jìn)行野外測(cè)量工作時(shí)，工作的周期性較長(zhǎng)，所以GPS基準(zhǔn)站電源往往無(wú)法堅(jiān)持到工作結(jié)束，而基準(zhǔn)站并不會(huì)配備多余的電源，所以需要合理使用現(xiàn)有資源。為了提高野外測(cè)量的效率，需要使用汽車(chē)等工具，而汽車(chē)電瓶功率與基準(zhǔn)站設(shè)備需要的電源功率相同，完全可以使用汽車(chē)電瓶作為GPS設(shè)備的電源。在替換電源的過(guò)程中需要注意，完成替換后，需要重置RTK，因?yàn)樵跍y(cè)量?jī)蓚€(gè)點(diǎn)時(shí)，通過(guò)重置可以避免假值出現(xiàn)。

（四）假值問(wèn)題

使用GPS設(shè)備測(cè)量RTK時(shí)，需要進(jìn)行重置，將解類(lèi)型調(diào)整為固定解，不能使用浮點(diǎn)解進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)這種測(cè)量方法，可以保證精度維持在厘米級(jí)。大多數(shù)接收機(jī)重置后可以恢復(fù)正常，測(cè)量的準(zhǔn)確率較高，但是在衛(wèi)星、時(shí)間、軟件、環(huán)境的影響下，在固定解放樣過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)平面位置偏差20cm的問(wèn)題。這種情況是初始化出現(xiàn)丟失情況后，再次初始化測(cè)量的數(shù)據(jù)，就有幾率發(fā)生該問(wèn)題。為了避免出現(xiàn)假值問(wèn)題，需要在開(kāi)始作業(yè)前，重置兩個(gè)已知點(diǎn)，并且在初始化出現(xiàn)丟失問(wèn)題后，需要對(duì)已知點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)。在作業(yè)過(guò)程中必須重點(diǎn)觀察高程值，并且與實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，查明其中是否出現(xiàn)異常的高程值，一旦出現(xiàn)假值，高程將是發(fā)生較大變化的數(shù)據(jù)，在進(jìn)行室內(nèi)處理時(shí)，必須觀察高程變化異常問(wèn)題，并且在第二天進(jìn)行復(fù)查。

（五）困難點(diǎn)放樣

在進(jìn)行RTK放樣工作時(shí)，需要注意一些樹(shù)下放樣點(diǎn)，由于樹(shù)木的干擾，GPS設(shè)備將表現(xiàn)出浮點(diǎn)解情況，在這種情況中，不能開(kāi)展放樣工作。為了解決環(huán)境的感染，可以在周邊的空曠區(qū)域選擇一點(diǎn)，保證流動(dòng)站維持固定解形式，而且無(wú)語(yǔ)進(jìn)行左右移動(dòng)，通過(guò)鋼尺測(cè)量移動(dòng)的距離，之后進(jìn)行正確的放樣工作。

（六）基線坐標(biāo)問(wèn)題

在進(jìn)行基線解算工作時(shí)，可能出現(xiàn)起點(diǎn)坐標(biāo)錯(cuò)誤的問(wèn)題，為了提高計(jì)算的準(zhǔn)確性，在解算的過(guò)程中，應(yīng)使用準(zhǔn)確度高的起點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)單點(diǎn)定位進(jìn)行測(cè)量，保證基線起點(diǎn)坐標(biāo)由統(tǒng)一的點(diǎn)坐標(biāo)衍生，使極限具有系統(tǒng)偏差性。

三、結(jié)束語(yǔ)

在傳統(tǒng)測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)，測(cè)量精準(zhǔn)度較差，影響了工程測(cè)量的效果。而GPS技術(shù)功能性較強(qiáng)，測(cè)量精度高，觀測(cè)時(shí)間短，可以通過(guò)軟件制作三維坐標(biāo)，而且可以實(shí)現(xiàn)全天候的測(cè)量工作，是一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)明顯的新型測(cè)量技術(shù)。RTK作為GPS技術(shù)的新型研究成果，具有良好的GPS特點(diǎn)，可以為工程測(cè)量提供可靠的定位結(jié)果，充分解決了遠(yuǎn)距離檢測(cè)信號(hào)精度差的問(wèn)題。將其與傳統(tǒng)測(cè)量方式結(jié)合，使其中存在的弱點(diǎn)進(jìn)行彌補(bǔ)，并且實(shí)現(xiàn)了大型、鐵路、公路、水利等復(fù)雜工程的測(cè)量工作，為工程行業(yè)發(fā)展提供可靠保障。

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