梁利靜

摘 要：隨著北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的不斷完善，GPS技術(shù)引起了越來越多的人的注意，GPS用范圍也越來越廣泛，其中GPS測量技術(shù)更是被應(yīng)用到工程、軍事和生活等各個方面。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；測量工程；應(yīng)用；研究

引言

全球定位系統(tǒng)，簡稱GPS，其是美國從20世紀(jì)70年代開始研制的用于軍事部門的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，它具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時性的精密三維導(dǎo)航與定位功能，而且具有良好的抗干擾性和保密性。因此，GPS技術(shù)轉(zhuǎn)入民用后，率先在測量領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

1GPS測量技術(shù)的特點(diǎn)分析

1.1定位精度高

GPS測量技術(shù)在進(jìn)行工作時，主要依據(jù)GPS衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，通過衛(wèi)星對所需要檢測的對象進(jìn)行檢測，衛(wèi)星在高度方面具有其自身優(yōu)勢，有利于更好的觀測，便于測量技術(shù)的展開，同時GPS測量技術(shù)在進(jìn)行觀測時，由于其對范圍定點(diǎn)非常準(zhǔn)確，因此可以有效的提高檢測精度，確保檢測位置正確，有效的提高工程測量技術(shù)的精度，GPS測量技術(shù)具有定位精度高的顯著優(yōu)勢。

1.2全天候操作

GPS技術(shù)在進(jìn)行觀察時，不依賴于天氣的變換，不受到外界的影響，可以實(shí)現(xiàn)全天候作業(yè)，這樣就可以有效的提高工作效率，減少不必要的麻煩。而傳統(tǒng)的工程測量由于其依賴于工作人員手工操作，在進(jìn)行工程測量作業(yè)時，如果遇到惡劣天氣或者氣候發(fā)生變化時，很難正常工作，這就嚴(yán)重的阻礙了工程測量技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。而GPS技術(shù)具有全天候操作，極大的提高了工程測量的效率。

1.3操作簡單易用

GPS技術(shù)在進(jìn)行工程測量時，主要是通過儀器設(shè)備對待測對象的分析，繼而得出數(shù)據(jù)，提供給工程測量人員，在進(jìn)行工程測量時，操作流程非常簡單，不依賴于復(fù)雜的操作步驟，詳細(xì)如下：第一，找好待測對象。進(jìn)行GPS測量時，首先需要做的就是調(diào)整后測量位置，將GPS測量對象找好，這樣才有利于進(jìn)行更好的測量。通過對對象數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，GPS測量技術(shù)可以對對象建立模糊模型，這有利于GPS技術(shù)在真正進(jìn)行測量時，更好的進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和測量計(jì)算；第二，做好預(yù)處理工作。GPS技術(shù)因?yàn)椴皇艿綒夂虻韧饨绲挠绊?，因此在進(jìn)行測量時，可以極快的對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作分析，同時GPS技術(shù)在進(jìn)行測量時，利用衛(wèi)星的捕獲以及數(shù)據(jù)的分析，可以高效的記錄檢測數(shù)據(jù)，有利于快速分析數(shù)據(jù)，并依據(jù)預(yù)處理程序，對數(shù)據(jù)做好處理。

2GPS技術(shù)中常見的測量方法

2.1常規(guī)靜態(tài)測量

這種測量方法在建立國家級大地控制網(wǎng)時通常會應(yīng)用到，能夠獲得精準(zhǔn)的定位精度。另外，在地殼運(yùn)動監(jiān)測網(wǎng)、長距離檢?；€、島嶼與大陸聯(lián)測、鉆井定位及精密工程控制網(wǎng)等建立時，也會采用常規(guī)靜態(tài)測量方法，這種測量方法中要利用到至少兩臺GPS接收機(jī)，將其放置在一條或是數(shù)條基線的兩端進(jìn)行同步觀測。

2.2實(shí)時動態(tài)測量

在實(shí)際應(yīng)用時會在將GPS基準(zhǔn)站接收機(jī)和數(shù)據(jù)鏈架設(shè)在一個已知測站上，對所有可見衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)跟蹤，利用數(shù)據(jù)鏈將數(shù)據(jù)發(fā)送給移動站。通過對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，來獲得移動站的高精度位置。另外，DGPS和ETK的出現(xiàn)，使GPS測量技術(shù)有新突破，有效的提高了測量結(jié)果的精度，這種測量方法能夠?qū)崟r獲得高精度的測量結(jié)果。

2.3快速靜態(tài)測量

在一個已知測站上安置一臺GPS接收機(jī)作為基準(zhǔn)站，連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星。移動站接收機(jī)依次到各待測測站，每測站觀測數(shù)分鐘，這種模式常用于控制網(wǎng)的建立及其加密、工程測量、地籍測量等，需要注意的是這種方法要求在觀測時段內(nèi)確保有5顆以上衛(wèi)星可供觀測；流動點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)相距應(yīng)不超過20km。

2.4準(zhǔn)動態(tài)測量

在一個已知測站上安置一臺GPS接收機(jī)作為基準(zhǔn)站，連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星。移動站接收機(jī)在進(jìn)行初始化后依次到各待測測站，每測站觀測幾個歷元數(shù)據(jù)，這種模式可用于開闊地區(qū)的加密控制測量、工程定位及碎部測量、剖面測量及線路測量等，需要注意的是這種方法要求在觀測時段內(nèi)確保有5顆以上衛(wèi)星可供觀測；流動點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)相距應(yīng)不超過20km，另外有一種連續(xù)動態(tài)測量，也屬于這種模式。

3GPS技術(shù)在測量工程中的應(yīng)用研究

3.1建立施工控制網(wǎng)

施工控制網(wǎng)是為工程建設(shè)，細(xì)部測量提供已知數(shù)據(jù)，其網(wǎng)型和精度要求與工程項(xiàng)目性質(zhì)、規(guī)模密切相關(guān)。一般來說，工程控制網(wǎng)覆蓋面積小，點(diǎn)位密度大、精度要求高，用常規(guī)方法多采用邊角網(wǎng)。采用GPS定位方法建立工程控制網(wǎng)，具有點(diǎn)位選擇限制少，作業(yè)時間短，成果精度高，工程費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)?？蓱?yīng)用于建立工程首級控制網(wǎng)，變形監(jiān)測控制網(wǎng)，工礦施工控制網(wǎng)，工程勘探、施工控制網(wǎng)，隧道等地下工程控制網(wǎng)等。應(yīng)用GPS技術(shù)建立控制網(wǎng)，通常采用載波相位靜態(tài)差分技術(shù)，以保證達(dá)到毫米級精度。應(yīng)用GPS技術(shù)建立道路勘探、施工控制網(wǎng)和隧道工程控制網(wǎng)等具有顯著優(yōu)勢，道路勘測、施工控制網(wǎng)，具有橫向很窄、縱向很長特點(diǎn)。采用傳統(tǒng)三角鎖、導(dǎo)線方案，多數(shù)需要分段實(shí)施，以避免誤差積累過大，采用GPS技術(shù)，由于點(diǎn)與點(diǎn)之間不需要通視，可以敷設(shè)很長GPS點(diǎn)構(gòu)成三角鎖，以保持長距離線路坐標(biāo)控制一致性。

3.2GPS-RTK碎部測量與放樣

RTK技術(shù)，即載波相位差分技術(shù)，是實(shí)時處理兩個測站載波相位觀測量差分方法。RTK系統(tǒng)由兩部分組成，即基準(zhǔn)站（坐標(biāo)已知）和移動站（用戶接收）。其本原理是將基準(zhǔn)站采集載波相位發(fā)送給用戶，用戶根據(jù)基準(zhǔn)站差分信息進(jìn)行求差解算用戶位置坐標(biāo)。RTK技術(shù)可以應(yīng)用于測繪地形圖、地籍圖，測繪房地產(chǎn)界址點(diǎn)，平面位置施工放樣等。采用RTK技術(shù)測圖時僅需一人進(jìn)行。將GPS接收機(jī)放在待定特征點(diǎn)上1-2s，同時輸入該特征點(diǎn)編碼即可。把一個小區(qū)域內(nèi)地形、地物特征點(diǎn)測定后傳入計(jì)算機(jī)，由專業(yè)成圖軟件、在人工適當(dāng)干預(yù)下，形成所要成果圖。采用RIK技術(shù)進(jìn)行放樣，標(biāo)定界標(biāo)點(diǎn)，是坐標(biāo)直接標(biāo)定，不象常規(guī)放樣那樣，需要后視方向、用解析法標(biāo)定，因而簡捷易行。

3.3GPS變形監(jiān)測

變形監(jiān)測主要對象是高層建筑物，水庫大壩、構(gòu)筑物地基沉降、位移以及整體傾斜等狀況。常規(guī)監(jiān)測技術(shù)是應(yīng)用水準(zhǔn)測量方法，監(jiān)測地基沉降；應(yīng)用三角測量（或角度交會）方法監(jiān)測地基位移和整體傾斜，由于被監(jiān)測物體通常都是幾何尺寸比較大，監(jiān)測環(huán)境復(fù)雜，監(jiān)測技術(shù)要求較高，因此應(yīng)用常規(guī)技術(shù)不僅觀測時間長、勞動強(qiáng)度大，而且難以實(shí)現(xiàn)自動化監(jiān)測。而GPS定位技術(shù)由于定位精度高，不需要通視、可全天候工作等特點(diǎn)。研究表明，利用GPS進(jìn)行水平位移觀測可獲得小于2mm精度位移矢量，高程測量也可獲得不大于10mm精度，因此GPS在變形監(jiān)測中越來越受到廣泛應(yīng)用，尤其是大型工程。

結(jié)束語

綜上所述，在整個測繪工程當(dāng)中廣泛的使用GPS技術(shù)，不僅可以大大的提高整個測繪工作的效率，也可以提升測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。GPS技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，即全天候、高效率、低成本，所以在越來越多的測繪工作中它已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用。就目前來說，隨著GPS技術(shù)的進(jìn)一步提高，關(guān)于此項(xiàng)技術(shù)的一系列配套設(shè)施也同樣會得到不斷的改進(jìn)與創(chuàng)新，這也必將為測繪工程的進(jìn)一步發(fā)展提供更好的條件，并為人類提供更加精確的測量數(shù)據(jù)，且隨著測繪科技的發(fā)展，由CORS、似大地水準(zhǔn)面等組成的新一代現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系，將在工程測量工作中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]江順.工程測量中GPS控制測量平面與高程精度分析[J].四川水泥.

（作者單位：興隆縣興隆熱力有限公司）