董永卓

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的飛速發(fā)展、人民生活水平的日益提高，我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平呈現(xiàn)快速發(fā)展趨勢(shì)，越來越多大型、復(fù)雜的房屋、橋梁、道路等出現(xiàn)在人們的視野。這些建筑工程技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展密不可分，特別是GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，使工程人員能夠更加快速、便捷、準(zhǔn)確的完成工程測(cè)量工作。

關(guān)鍵詞：GPS測(cè)量技術(shù);工程測(cè)量;應(yīng)用

目前，GPS技術(shù)是世界上最實(shí)用的一種全球?qū)Ш健⒅笓]和調(diào)度系統(tǒng)，且應(yīng)用十分廣泛。在我國，交通和建筑事業(yè)的發(fā)展十分迅速，從而對(duì)工程測(cè)量技術(shù)的要求也越來越高，基于高速度、高效率、高精度的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)，GPS 技術(shù)在我國工程測(cè)量中的應(yīng)用不斷擴(kuò)大。對(duì)于GPS技術(shù)而言，它主要由接收裝置和環(huán)球通訊衛(wèi)星組合而成，屬于一種無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，可以為用戶提供十分精確的時(shí)間信息、導(dǎo)航及三維坐標(biāo)。因此，伴隨著數(shù)字化進(jìn)程的不斷加劇，GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用是不言而喻的，它將成為工程測(cè)量中不可缺少的重要技術(shù)，對(duì)于工程測(cè)量事業(yè)的持續(xù)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的積極影響。

1 GPS測(cè)量技術(shù)的概念與特點(diǎn)

1.1 GPS測(cè)量技術(shù)的概念

GPS技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，為工程測(cè)量技術(shù)帶來了革命性的變化，從根本上改變了工程測(cè)繪的工作方式。例如RTK設(shè)備以及其他利用GPS技術(shù)進(jìn)行的精密工程測(cè)量、工程變形監(jiān)測(cè)等都是GPS技術(shù)在工程測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用。GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用的是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行點(diǎn)坐標(biāo)的測(cè)量和高程的測(cè)設(shè)。

1.2 GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)

首先，測(cè)量技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。GPS技術(shù)集成了大量自動(dòng)化，智能化的信息技術(shù)，因此使用起來簡(jiǎn)單方便。操作時(shí)，工作人員只需要輸入簡(jiǎn)單的指令便可以獲得測(cè)量點(diǎn)的空間信息，同樣可以通過空間信息尋找未知點(diǎn)。

然后，GPS測(cè)量技術(shù)具有快速精準(zhǔn)的特點(diǎn)。使用動(dòng)態(tài)相對(duì)定位技術(shù)，如RTK技術(shù)等，測(cè)量人員最快只需幾秒鐘便可以獲得測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)與高程信息，而且精度高于傳統(tǒng)的光學(xué)測(cè)量法。

最后，GPS測(cè)量技術(shù)無需測(cè)站之間通視。GPS測(cè)量技術(shù)由于使用電磁波信號(hào)作為測(cè)量手段，因此避免了傳統(tǒng)光學(xué)測(cè)量手段需要觀測(cè)者和測(cè)量點(diǎn)需要通視的缺點(diǎn)，即使多個(gè)測(cè)量目標(biāo)之間存在障礙物也不妨礙測(cè)量的進(jìn)行。

2 ?GPS組成簡(jiǎn)介

2.1 空間衛(wèi)星部分

全球定位系統(tǒng)的空間部分主體是空間衛(wèi)星，定位系統(tǒng)全面建成之后一共有24顆衛(wèi)星，這24顆衛(wèi)星分布在不同的軌道平面上，每個(gè)軌道平面都有三顆以上的軌道衛(wèi)星。軌道平面與赤道平面的夾角為五十五度。這樣就保證了能夠時(shí)刻對(duì)地球的任何一個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)定位。

2.2 地面控制部分

全球定位系統(tǒng)第二個(gè)重要組成部分就是地面控制系統(tǒng)，地面控制系統(tǒng)又可以分為三部分：分別是主控系統(tǒng)、注入系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。地面控制系統(tǒng)的主要作用是保證空間衛(wèi)星的正常運(yùn)行，并且對(duì)空間衛(wèi)星運(yùn)行狀況進(jìn)行調(diào)整。在調(diào)整結(jié)束之后，將衛(wèi)星的最新運(yùn)行參數(shù)匯總反饋到與衛(wèi)星相關(guān)的設(shè)備中去，保證定位的精確。

2.3 用戶

這里所說的用戶并不是我們理解的通常意義上的用戶，這個(gè)用戶的概念是針對(duì)于全球定位系統(tǒng)來說的。沒有具體的指向，闡述的是一個(gè)服務(wù)的整體。簡(jiǎn)而言之就是全球定位系統(tǒng)提供的授時(shí)和定位服務(wù)。具體指向某一設(shè)備的話就是地面接收機(jī)。接收機(jī)的主體是天線、電源和主機(jī)。最重要的部分是主機(jī)，主機(jī)的主要作用就是對(duì)空間衛(wèi)星發(fā)送的信息進(jìn)行接收處理并進(jìn)行相關(guān)的設(shè)備檢查。主要工作原理就是在接收到衛(wèi)星的相關(guān)信號(hào)之后，就進(jìn)行內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理，然后得出相關(guān)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，最后根據(jù)得出的數(shù)據(jù)得出有用的信息。

3 關(guān)于工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的具體應(yīng)用分析

3.1 GPS測(cè)量技術(shù)在精密工程方面的應(yīng)用

現(xiàn)階段，在工程測(cè)量的各個(gè)過程中，都會(huì)用到GPS測(cè)量技術(shù)。工程測(cè)量是一個(gè)大范圍的概念，我們經(jīng)常所說的過程測(cè)量主要包括工程勘察設(shè)計(jì)、施工以及驗(yàn)收工作等，同時(shí)它還包含有工程測(cè)量過程中所用設(shè)備的安裝以及測(cè)量工作。GPS操作簡(jiǎn)單而且測(cè)量精度高，除了一般的工程測(cè)量之外，它還可以應(yīng)用于一些精密設(shè)備工程，例如：安裝工程、隧道以及管道工程，橋梁工程等。同時(shí)，實(shí)踐也證明，GPS在這些工程應(yīng)用方面發(fā)揮著很大的作用。傳統(tǒng)的測(cè)量方法，在進(jìn)行控制點(diǎn)之間的測(cè)量工作時(shí)，必須是通視。

3.2 GPS測(cè)量技術(shù)在工程變形監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

因?yàn)槿藶橐蛩卦斐山ㄖ镒冃位蛘呤俏灰?，以及地殼的變形，通常被稱為工程變形，在工程建設(shè)中屬于比較普遍的問題。而GPS測(cè)量技術(shù)憑借自己三維定位精度高的技術(shù)優(yōu)勢(shì)被經(jīng)常應(yīng)用于工程變形監(jiān)測(cè)。在工程建設(shè)的過程中，工程變形可以分為以下幾類：海上建筑物沉陷、大壩變形以及陸地建筑物變形等。在進(jìn)行大壩變形監(jiān)測(cè)時(shí)，首先要在特定的位置設(shè)立一個(gè)基準(zhǔn)站和幾個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，然后分別安置GPS接收機(jī)，利用GPS監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行連續(xù)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和分析。

3.3 GPS測(cè)量技術(shù)在網(wǎng)形設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

在工程測(cè)量中，網(wǎng)形設(shè)計(jì)是十分重要的一個(gè)步驟。然而GPS測(cè)量技術(shù)因?yàn)椴恍枰M(jìn)行點(diǎn)與點(diǎn)之間的通視，增強(qiáng)了圖形設(shè)計(jì)的靈活性。但是，利用GPS測(cè)量技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)形設(shè)計(jì)時(shí)，仍需注意以下幾點(diǎn)：第一，因?yàn)镚PS測(cè)量技術(shù)采用無線定位，易受外界環(huán)境的影響，因此，在進(jìn)行圖形設(shè)計(jì)的時(shí)候，要增加檢核條件，提升數(shù)據(jù)的可靠性和網(wǎng)的可靠性。第二，關(guān)于GPS網(wǎng)坐標(biāo)參數(shù)以及地面控制網(wǎng)坐標(biāo)參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換，在進(jìn)行網(wǎng)形設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須有三個(gè)或者以上的控制網(wǎng)點(diǎn)重合。第三，關(guān)于GPS點(diǎn)的選擇，必須遠(yuǎn)離高壓線變壓所等干擾源，選擇信號(hào)接收好的地方。

4 結(jié)語

隨著工程測(cè)量精度要求的提高，GPS技術(shù)的應(yīng)用也日益廣泛，在傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器的弊端逐漸顯現(xiàn)的今天，GPS所具有的優(yōu)勢(shì)愈加明顯。我國無論是大型的橋梁工程，還是誤差精確的高級(jí)公路工程，GPS都能夠在很短的時(shí)間內(nèi)，作出精確的測(cè)量來進(jìn)行準(zhǔn)確定位。隨著GPS靜態(tài)以及動(dòng)態(tài)相對(duì)定位技術(shù)的日益成熟，相信未來的工程測(cè)量領(lǐng)域，GPS技術(shù)必然是主導(dǎo)測(cè)量手段。

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（作者單位：西寧市測(cè)繪院）