王小暉

中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)云南省電力設(shè)計(jì)院有限公司 云南 昆明 650011

目前來(lái)說(shuō)，GPS技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到土地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、海洋測(cè)量等領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)就是廣泛應(yīng)用于軍隊(duì)，交通、通信、資源、管理等領(lǐng)域，特別需要注意的是在建筑、公路、水利、電力工程行業(yè)發(fā)揮出強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，這樣可以提高具體的工作效率，所以GPS在測(cè)繪或施工單位中廣受歡迎，數(shù)量眾多[1]。本文主要就圍繞GPS在工程應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)探討做簡(jiǎn)要分析。

1 工程GPS應(yīng)用模式的內(nèi)容和主要優(yōu)缺點(diǎn)

眾所周知，工程GPS應(yīng)用模式分為靜態(tài)模式和動(dòng)態(tài)模式。

1.1 靜態(tài)GPS模式下的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)

（1）靜態(tài)GPS工程測(cè)量的特點(diǎn)。與常規(guī)測(cè)量不同的是，靜態(tài)GPS工程測(cè)量主要有以下特點(diǎn)：①測(cè)量的準(zhǔn)確度高。GPS 工程觀測(cè)的準(zhǔn)確度相對(duì)于一般常規(guī)測(cè)量明顯要高，在小于50km的基線上，其相對(duì)定位精度能夠達(dá)到1 × 10－6，在大于1000km的基線上可實(shí)際精確到1 × 10－8；②測(cè)站間可以不需要通視。GPS技術(shù)可以不要求測(cè)站間相互通視，點(diǎn)位置可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)確定，這樣能夠便捷化地進(jìn)行相關(guān)的工程工作；③觀測(cè)時(shí)間縮短。隨著GPS工程測(cè)量技術(shù)的不斷優(yōu)化，相關(guān)的軟件技術(shù)的不斷革新，在進(jìn)行GPS工程測(cè)量工作時(shí)，靜態(tài)相對(duì)定位每站需要的時(shí)間僅僅在20分鐘以?xún)?nèi)；④儀器操作簡(jiǎn)單化。當(dāng)前，GPS接收機(jī)正變得越來(lái)越自動(dòng)化和智能化。觀測(cè)者只需設(shè)置其中的相關(guān)參數(shù)，調(diào)平，測(cè)量天線高度并啟動(dòng)接收器就可以進(jìn)行監(jiān)測(cè)工程進(jìn)度；⑤全天候作業(yè)。GPS衛(wèi)星數(shù)量很多，且分布十分均勻，可保證隨時(shí)隨地連續(xù)觀測(cè)工程進(jìn)度，并且不太容易受到天氣因素的制約；⑥可以提供準(zhǔn)確的三維坐標(biāo)。GPS測(cè)量可同時(shí)精確測(cè)定測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)，其高程精度經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)實(shí)踐證明可滿足四等水準(zhǔn)測(cè)量的要求。

（2）靜態(tài)GPS工程測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)。靜態(tài)GPS作為工程測(cè)繪中的控制測(cè)量單元，具有十分重要的示范意義。在工程施工單位的工程測(cè)量中尤其重要，特別是在山丘或高原地區(qū)的公路或者鐵路工程施工，GPS控制技術(shù)在施工過(guò)程中有著十分關(guān)鍵的作用[2]。

（3）靜態(tài)GPS工程測(cè)量的缺點(diǎn)。雖然靜態(tài)GPS測(cè)量技術(shù)與傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器相比有著無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)也是很明顯的。靜態(tài)GPS測(cè)量已經(jīng)顛覆著傳統(tǒng)的測(cè)量模式，點(diǎn)間的跨幅度大大增加，可以避免點(diǎn)點(diǎn)互通，但是在高山由于選點(diǎn)的困難，高度落差大，真正實(shí)現(xiàn)有效的施工是有著一定的困難的，因此很難達(dá)到相應(yīng)的控制等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重影響著工程的施工效率，而GPS點(diǎn)之間的檢測(cè)難度大，難以保證其可靠性。

1.2 動(dòng)態(tài)GPS模式下的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）動(dòng)態(tài)GPS工程測(cè)量的特點(diǎn)。隨著GPS技術(shù)的飛速發(fā)展，動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)也逐漸趨于成熟。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)是一種基于載波相位觀測(cè)的實(shí)時(shí)差分GPS技術(shù)，動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中已經(jīng)逐漸開(kāi)始普及。由于動(dòng)態(tài)GPS測(cè)量技術(shù)精度更高、實(shí)時(shí)性更好、效率更高，在城市和山區(qū)的工程測(cè)量中有著十分突出的優(yōu)勢(shì)。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)是GPS測(cè)量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的融合體，是GPS測(cè)量技術(shù)的新的發(fā)展空間[3]。

（2）動(dòng)態(tài)GPS工程測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)。①在實(shí)際操作過(guò)程中能夠便捷地加密相關(guān)控制點(diǎn)，從而能夠突破原先加密點(diǎn)的局限性。在實(shí)際操作過(guò)程中，只要在動(dòng)態(tài)GPS的技術(shù)支持下，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)（正常來(lái)說(shuō)是5km），還能夠用GPRS 手機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行大比例尺的地形測(cè)量工作[4]。②實(shí)時(shí)獲得三維坐標(biāo)，極大地優(yōu)化其工作效率。動(dòng)態(tài)GPS在工程放線方面可以控制在很短的時(shí)間內(nèi)而且有著很高的精準(zhǔn)度，其平面精度和高程精度都可以控制在厘米級(jí)，而且其中的累積誤差基本為零，這樣最大限度地提高著工程的施工效率。

（3）動(dòng)態(tài)GPS工程測(cè)量的缺點(diǎn)。動(dòng)態(tài)GPS 雖然優(yōu)點(diǎn)是十分明顯的，但根據(jù)近期的實(shí)際工程來(lái)看，仍有著不少的問(wèn)題：①受衛(wèi)星狀況的制約。GPS衛(wèi)星信號(hào)覆蓋不夠，衛(wèi)星鎖的數(shù)量少，鎖定時(shí)間短；②受數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)傳輸距離的控制。操作半徑受山區(qū)或森林和建筑物以及高頻信號(hào)的影響，這也會(huì)影響著無(wú)線電傳輸?shù)木嚯x，造成操作半徑的縮短，工程效率的降低；③技術(shù)人員受限。在人員操作方面，移動(dòng)站要求較高，要求必須是專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員或受過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的測(cè)量人員。

2 工程GPS應(yīng)用模式的可改進(jìn)策略分析

①技術(shù)設(shè)計(jì)必須切合實(shí)際，事前踏勘清楚，設(shè)計(jì)要充分考慮施工方便并達(dá)到相應(yīng)精度等級(jí)要求；②選埋點(diǎn)盡量往高不往低、往寬不往窄；③互通點(diǎn)應(yīng)考慮觀測(cè)方便利于加密展開(kāi)；④布點(diǎn)盡量超過(guò)兩點(diǎn)通視，盡量讓通視邊長(zhǎng)更長(zhǎng)，GPS 網(wǎng)更優(yōu)化和合理，能夠直接用第三點(diǎn)檢測(cè)；⑤高程約束點(diǎn)盡量多，其應(yīng)分布起伏點(diǎn)高差大的點(diǎn)；⑥必須進(jìn)行邊緣長(zhǎng)度約束，即將GPS邊緣長(zhǎng)度與高精度全站儀測(cè)量的邊緣長(zhǎng)度進(jìn)行對(duì)比，以校正比例尺。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，根據(jù)GPS的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，施工或是項(xiàng)目單位需要重視專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)工作，這樣能夠了解到GPS測(cè)繪工作的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，在充分考慮現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用條件，制定處合理的工程測(cè)繪規(guī)劃，使得最終的測(cè)繪成果能夠符合相關(guān)工程規(guī)定。尤其在工程測(cè)繪實(shí)際應(yīng)用中，利用GPS與全站儀的有效配合，完成控制、測(cè)繪、布設(shè)、標(biāo)定等工作，這樣將最大限度地提高工程施工的工作效率，從而使得GPS在工程建設(shè)中能夠發(fā)揮出更大的作用。