劉謙

保定市中鼎測繪科技有限公司 河北保定 071000

GPS 技術(shù)被應(yīng)用于工程測繪領(lǐng)域，大大提高了測量的效率與精確度，進(jìn)而促進(jìn)了工程建設(shè)質(zhì)量與效率的提高。在進(jìn)行具體的測量工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)掌握GPS 技術(shù)在測量中的運(yùn)作原理，根據(jù)施工的實(shí)際情況，結(jié)合施工現(xiàn)場的地形情況，規(guī)范測量方式，提高測量的精確度與效率。

1 GPS 定位測量技術(shù)概述

1.1 關(guān)于GPS 測量技術(shù)的概括

人造地球衛(wèi)星是實(shí)現(xiàn)GPS 定位技術(shù)對(duì)某一具體特定地區(qū)的實(shí)時(shí)監(jiān)控的基礎(chǔ)，目前在我國GPS 定位技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用在大壩實(shí)時(shí)監(jiān)測以及隧道變通等等高密度和高精度要求的工程當(dāng)中。國家通過對(duì)GPS 定位技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)立精密非常高的工程設(shè)置網(wǎng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)高精密要求的測量工程其任務(wù)的完成。利用目前GPS 測量技術(shù)在其工程測量當(dāng)中的具體使用狀況反饋上分析，GPS 測量技術(shù)可以全天候性并且具有時(shí)效性等特性來完成測量工程的具體要求。

1.2 GPS 定位測量技術(shù)的原理

GPS 進(jìn)行定位測量時(shí)，接收機(jī)的天線被看作為靜止?fàn)顟B(tài)，接受衛(wèi)星數(shù)據(jù)，利用理學(xué)以及幾何學(xué)知識(shí)求得定點(diǎn)的坐標(biāo)、高程信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)該點(diǎn)的多角度定位。GPS 靜態(tài)定位測量模式操作簡單，使用多臺(tái)接收機(jī)在不同地點(diǎn)進(jìn)行同步觀測，時(shí)間一般在40 分鐘以上，觀察結(jié)束后，再將專門的數(shù)據(jù)交由專業(yè)人員進(jìn)行處理，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)定點(diǎn)的全方位觀測，需要至少四顆衛(wèi)星同時(shí)參與工作，要求的精度越大需要的衛(wèi)星數(shù)量也就越多。另外，在實(shí)際測量中可能會(huì)出現(xiàn)建筑物遮擋衛(wèi)星信號(hào)的現(xiàn)象，影響接收機(jī)的正常工作，此時(shí)就需要GPS 與全站儀等傳統(tǒng)定位儀器結(jié)合使用，以滿足測量需要[1]。

2 GPS 定位系統(tǒng)在工程中應(yīng)用的主要優(yōu)勢(shì)

2.1 測量精確度較高

結(jié)合GPS 定位系統(tǒng)測量工程中的控制網(wǎng)、線路控制點(diǎn)等，能有效提高信息的準(zhǔn)確度，使測量工作效率不斷提高。在接受基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)過程中，流動(dòng)站只需要從數(shù)據(jù)鏈接裝置獲得數(shù)據(jù)，并采集GPS 收集到的觀測數(shù)據(jù)，在保證4 顆衛(wèi)星的觀測結(jié)果，為工程提供厘米級(jí)的精確定位結(jié)果易如反掌。根據(jù)相關(guān)資料數(shù)據(jù)內(nèi)容可知，一般情況下，在10km 的測量范圍之內(nèi)，GPS 定位系統(tǒng)技術(shù)能保證的數(shù)據(jù)精度約為15mm+1ppm，也就是說，其測量出來的數(shù)據(jù)可靠性較高，點(diǎn)與點(diǎn)的測量記過基本獨(dú)立，不會(huì)造成誤差的累積，保證數(shù)據(jù)的精確度。

2.2 測量耗時(shí)較短

傳統(tǒng)的工程方式主要是利用三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)等方式進(jìn)行詳細(xì)數(shù)據(jù)的測量，整個(gè)測量過程及其浪費(fèi)時(shí)間，還要保證整個(gè)操作過程滿足點(diǎn)間同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，在通視精度分布方面也常常出現(xiàn)不均衡問題。但是在使用GPS 定位系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行測量過程中，能有效實(shí)現(xiàn)平面位置的精準(zhǔn)測定，對(duì)于大地高程也能進(jìn)行精準(zhǔn)測定，能有效減少測量過程中儀器設(shè)備的搬動(dòng)，也能最大程度地避免因誤差問題引起的返工情況，減少參與測量工作的人數(shù)與測量過程中消耗的時(shí)間，能有效提升測量工作的效率及質(zhì)量。

2.3 適應(yīng)性好

GPS 系統(tǒng)主要借助衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)全球地形和信號(hào)定位，這不同于傳統(tǒng)的測量技術(shù)，幾乎不受地形與通視等條件的制約，從而防止了因?yàn)榈匦螚l件制約引起的測量不精準(zhǔn)情況。這一特征正好增強(qiáng)了GPS 系統(tǒng)針對(duì)地形的適應(yīng)性，從而提升了測量效果及效率，促使測量工作可以在更加繁瑣與困難的條件開展。只要可以保障測量站的上方和所要測量地方的空闊，GPS 系統(tǒng)就可以完成特定地方的測量任務(wù)，并確保測量的精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性。

3 工程測量中GPS 技術(shù)的應(yīng)用

3.1 工程控制網(wǎng)建立

工程控制網(wǎng)的建立是工程建設(shè)、管理與維護(hù)的前提，工程控制網(wǎng)的建立應(yīng)當(dāng)以工程項(xiàng)目的規(guī)模與性質(zhì)為基礎(chǔ)，根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)來建立不同精度與網(wǎng)型的控制網(wǎng)。使用GPS 技術(shù)來建立工程控制網(wǎng)，有著精確度高、效率高、點(diǎn)位選擇限制小等特點(diǎn)。

3.2 RTK 的碎部測量與放樣

RTK 技術(shù)可以通過對(duì)于兩個(gè)測量站載波相位觀測量的實(shí)時(shí)處理來進(jìn)行差分。RTK 系統(tǒng)主要由基準(zhǔn)站與移動(dòng)站組成。RTK 技術(shù)主要被應(yīng)用于地籍圖與地形圖的測繪、平面位置施工放樣中。將GPS 中的RTK 技術(shù)應(yīng)用于碎部測量中，可以有效地提升測量的效率，保證測量的精度[2]。

3.3 GPS 變形監(jiān)測

測量橋梁、建筑的位移與地基沉降等都是屬于變形監(jiān)測的范圍。監(jiān)測地基沉降一般都是選用水準(zhǔn)測量的方式，而位移與整體傾斜則一般選用三角測量的方式。運(yùn)用GPS 技術(shù)來進(jìn)行變形監(jiān)測可以有效地提高測量的精確度，提高測量的效率。

3.4 像控點(diǎn)測量

GPS 技術(shù)應(yīng)用于像控點(diǎn)測量可以大大縮短測量的時(shí)間，使用傳統(tǒng)方式對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行測量，需要鋪設(shè)大量的導(dǎo)線來測量相應(yīng)的平高點(diǎn)，而使用GPS 技術(shù)中的RTK 技術(shù)對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行測量，則是在測區(qū)以及其周圍高等級(jí)控制點(diǎn)處架設(shè)基準(zhǔn)站，來測量各像控點(diǎn)的平面坐標(biāo)與高程。使用GPS 技術(shù)對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行測量與使用傳統(tǒng)方式相比，無需逐漸布設(shè)控制點(diǎn)，大大提高了測量的效率。

3.5 關(guān)于動(dòng)態(tài)相對(duì)定位之中

GPS 測量技術(shù)的具體使用主要物質(zhì)基礎(chǔ)是要對(duì)GPS 信號(hào)進(jìn)行具體應(yīng)用的動(dòng)態(tài)相對(duì)定位技術(shù)，而且對(duì)于觀測目標(biāo)的其他參照物的時(shí)間和位置以及距離和具體定點(diǎn)等等內(nèi)容都進(jìn)行了具體的分析。實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)是依靠GPS 動(dòng)態(tài)定位所實(shí)現(xiàn)的，而且它是通過對(duì)衛(wèi)星載體上的GPS 信號(hào)設(shè)置進(jìn)行利用，然后用信號(hào)接收機(jī)來對(duì)GPS 定位天線完成實(shí)時(shí)的監(jiān)測。在其動(dòng)態(tài)相位對(duì)定位技術(shù)當(dāng)中，GPS 技術(shù)將采取基準(zhǔn)站來已經(jīng)所收集到的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)然后送達(dá)到流動(dòng)站。此后再利用流動(dòng)戰(zhàn)隊(duì)信息已經(jīng)其數(shù)據(jù)的處理最后形成科學(xué)的數(shù)據(jù)鏈，這就可以更加便捷基準(zhǔn)站將其所收集到的有關(guān)信息在較短的時(shí)間之中傳播到流動(dòng)站當(dāng)中。依據(jù)實(shí)際情況來看，GPS 動(dòng)態(tài)相對(duì)定位主要用于道路的勘探當(dāng)中。GPS 動(dòng)態(tài)相對(duì)定位技術(shù)能夠很好地對(duì)道路勘測的曲線和直線進(jìn)行觀測，然后能夠更加快捷的使道路的工作人員在短時(shí)間當(dāng)中對(duì)道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)與維修工作的進(jìn)展[3]。

結(jié)合上述所講很容易就可以看出，對(duì)于其GPS 測量技術(shù)在工程測量當(dāng)中的具體應(yīng)用具有相當(dāng)重要的意義。并且技術(shù)工作人員也需要不斷的對(duì)GPS 定位技術(shù)進(jìn)行發(fā)展與完善，促進(jìn)GPS 定位技術(shù)在新型科學(xué)領(lǐng)域之中的應(yīng)用。