肖開望

【摘 要】GPS技術(shù)是現(xiàn)今科學(xué)發(fā)展中的新興的導(dǎo)航定位技術(shù)，GPS技術(shù)測量相比于傳統(tǒng)的測量技術(shù)有著很明顯的優(yōu)勢，在工程測量中具有十分重要的地位。GPS技術(shù)在工程測量中的測量時(shí)間比較短、精確度高，并且具有較高的技術(shù)含量，在工程測量中應(yīng)用會(huì)收到良好的效果。本文就GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用進(jìn)行分析和研究。

【關(guān)鍵詞】GPS 測量技術(shù) 工程測量

當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，工程建設(shè)的規(guī)模以及數(shù)量逐漸增多，工程測量的工作量也逐漸增大，需要人們提高對工程測量的重視程度，并保證工程測量的質(zhì)量。傳統(tǒng)的工程測量中，光學(xué)水準(zhǔn)儀以及光學(xué)經(jīng)緯儀測量的速度和精度都有一定的限制，不能滿足大規(guī)模以及數(shù)量的過程測量需要，因此需要使用新型的GPS測量技術(shù)，凸顯GPS的優(yōu)勢與能力，更好的開展工程測量工作。

1 GPS測量技術(shù)的優(yōu)勢

利用GPS技術(shù)測設(shè)方格網(wǎng)的適應(yīng)性更強(qiáng)，可以靈活設(shè)計(jì)網(wǎng)形的結(jié)構(gòu)、點(diǎn)的疏密程度以及邊的長短，能夠連接較遠(yuǎn)的控制點(diǎn)，對控制網(wǎng)進(jìn)行定位和定向。同時(shí)，GPS測量技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)位之間的通視，靈活選點(diǎn)，使外業(yè)測量免受天氣因素的影響。在測設(shè)長邊方格網(wǎng)和通視比較難的情況下更能凸顯其優(yōu)勢。GPS技術(shù)自身具有很多優(yōu)勢，但由于工程測量的范圍存在差異，并且涉及到成本問題，為減少成本支出，同時(shí)達(dá)到測量精確度，就需要增加常用的測量儀器，并改進(jìn)通視性，提高測量精度。GPS技術(shù)的觀測速度也隨著技術(shù)的發(fā)展而逐漸提高，測量時(shí)間大為縮短。傳統(tǒng)的靜態(tài)定位方法會(huì)受到接收衛(wèi)星數(shù)以及精度影響，定位觀測的時(shí)間大約在40-180分鐘[1]，而RTK技術(shù)的運(yùn)用能夠使觀測時(shí)間大為減少，幾秒鐘就能夠完成觀測任務(wù)。傳統(tǒng)的工程測量技術(shù)中，在測量工作中需要對高程、平面坐標(biāo)進(jìn)行觀測和計(jì)算，相比于傳統(tǒng)的測量技術(shù)，GPS技術(shù)能夠同時(shí)獲得高程以及平面坐標(biāo)，直接得出三維坐標(biāo)。

2 GPS技術(shù)工程測量的原理

GPS技術(shù)在工程測量中利用高軌測距，將GPS衛(wèi)星以及觀測站間的距離作為基本的觀測量?？梢酝ㄟ^兩種方法進(jìn)行測量，一是偽距測量，也就是依據(jù)接收機(jī)受到GPS衛(wèi)星發(fā)射測距的電文以及A/C碼[2]，結(jié)合信號(hào)從發(fā)射到接收的時(shí)間進(jìn)行衛(wèi)星與接收機(jī)天線之間的距離計(jì)算。由于用戶接收機(jī)的時(shí)鐘與GPS衛(wèi)星時(shí)鐘是存在一定差異的，因此觀測到的距離并不是真實(shí)的數(shù)據(jù)，所以被叫做偽距。二是在載波相位測量，通過對GPS衛(wèi)星載波信號(hào)在傳播路徑中的相位變化情況明確信號(hào)傳播的距離。這種定位的精確度較偽距測量高。

3 GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

相比于傳統(tǒng)的工程測量技術(shù)，GPS測量技術(shù)有著更加嚴(yán)格的測量要求，因此在工程測量過程中需要根據(jù)工程的實(shí)際情況選擇合適的測量方式，保證測量結(jié)果的精度和可靠，能夠?yàn)楣こ探ㄔO(shè)提供科學(xué)的依據(jù)，減少測量過程中的資源消耗，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。

3.1 GPS定位技術(shù)

在工程測量中，GPS定位技術(shù)的主要應(yīng)用原理就是將物理與幾何的原理相結(jié)合，利用GPS系統(tǒng)地面接收以及空間衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)測量對象的多角度定位。GPS定位技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用主要有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相對定位和靜態(tài)相對定位。靜態(tài)相對定位是將多臺(tái)地面接收裝置排成一條基線同步觀測目標(biāo)，時(shí)間早45分鐘，然后由專業(yè)的技術(shù)人員統(tǒng)計(jì)和處理測量的結(jié)果。這種定位的操作比較簡單。而實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相對定位則需要利用載波相對觀測量，選擇比較精確的控制點(diǎn)，以其作為工程測量的控制點(diǎn)站，安裝在地面的接收裝置連續(xù)觀測不同角度傳達(dá)的實(shí)時(shí)信息。GPS系統(tǒng)有24顆繞著地球運(yùn)行的衛(wèi)星，從10°以上的水平角進(jìn)行觀測能夠接收到7顆衛(wèi)星的信號(hào)[3]，但是如果接收站周圍有遮擋物，接收到的衛(wèi)星數(shù)量就會(huì)減少，很難進(jìn)行定位。

3.2 測定施工的水準(zhǔn)點(diǎn)

在工程測量中使用傳統(tǒng)的測量技術(shù)不能進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的預(yù)算，水準(zhǔn)點(diǎn)的距離存在著較大的偏差。設(shè)計(jì)單位一般會(huì)給出距離在500-1000米之間的水準(zhǔn)點(diǎn)，但是由于距離太大會(huì)影響施工的效果。利用GPS技術(shù)接收衛(wèi)星信號(hào)，然后進(jìn)行水準(zhǔn)點(diǎn)的確定，能夠保證觀測的進(jìn)展，提高工程測量的準(zhǔn)確性，促進(jìn)工作效率的提升。

3.3 建筑物變形測量

變形監(jiān)測就是對大型建筑地基的沉降、位移以及傾斜等進(jìn)行檢測。監(jiān)測工作中涉及到的監(jiān)測主體比較大，監(jiān)測的環(huán)境復(fù)雜，對于監(jiān)測的技術(shù)要求也比較高。變形監(jiān)測網(wǎng)具有極高的精度，如果在觀測時(shí)間中，分時(shí)段進(jìn)行變形觀測，并且變形觀測時(shí)天線指北，小于4千米的基線向量能夠達(dá)到2、3cm測量精度。

3.4 工程控制測量

工程建設(shè)、管理維護(hù)中，控制測量是重要的內(nèi)容，控制網(wǎng)的性狀以及精度需要與工程規(guī)模以及性質(zhì)相關(guān)。GPS-RTK測量技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)毫米級(jí)的精度，測量的方法也比較簡單。只需要在測量區(qū)域或者附件的高級(jí)控制定上進(jìn)行控制基準(zhǔn)站的搭建，利用流動(dòng)站直接對各控制點(diǎn)上的高程以及平面坐標(biāo)進(jìn)行測量，能夠提高作業(yè)的效率。

3.5 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

傳統(tǒng)的工程測量需要測量人員親自進(jìn)行實(shí)地測量，對于一些地質(zhì)條件比較特殊的或者是惡劣的地區(qū)，很容易發(fā)生安全事故。而GPS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠創(chuàng)設(shè)出逼真的測繪環(huán)境，利用GPS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)能夠在計(jì)算機(jī)中準(zhǔn)確快速的描繪出三維圖像，完善工程測繪的流程，找到測量的項(xiàng)目，以及需要注意的事項(xiàng)。

4 結(jié)語

GPS測量技術(shù)在工程測量中具有較強(qiáng)的可靠性，能夠減少測量作業(yè)的強(qiáng)度，提高其精度，但是GPS技術(shù)在實(shí)際的測量中也出現(xiàn)一些失誤，需要測量技術(shù)人員進(jìn)一步探索和總結(jié)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙籍濱.淺談GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（03）：34.

[2] 李俊.GPS測量技術(shù)及其在工程測量中的應(yīng)用[J].齊齊哈爾工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（03）：13-15.

[3] 沈紅海.GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用研究[J].科技信息，2011（15）：467+499.