1 GPS技術(shù)概述

GPS系統(tǒng)主要由全球通訊衛(wèi)星、地面監(jiān)控系統(tǒng)以及接收裝置組成，通過衛(wèi)星發(fā)射的信號來指導(dǎo)工程實踐。GPS技術(shù)主要基于工程測量中距離交匯定點原理，利用接收裝置在一定時刻接收三顆或三顆以上的衛(wèi)星信號，通過數(shù)據(jù)計算判斷出到發(fā)射衛(wèi)星的距離，并利用相關(guān)的衛(wèi)星地理原理計算衛(wèi)星的三維坐標(biāo)，進(jìn)而可以得到待測點的坐標(biāo)，達(dá)到定位測量的目的。GPS測量技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為工程測繪帶來了極大的方便，相比于其他的測量技術(shù)，主要由以下特點:功能比較多，適應(yīng)性強，在實際中的應(yīng)用比較廣泛，GPS測量技術(shù)可以為工程提供時間、位置、速度等多方面的信息，不僅可以用于導(dǎo)航及測量定位，還可用于時間測試及速度測試等，尤其是隨著目前科學(xué)技術(shù)的不斷突破，GPS技術(shù)與其他先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，在工程勘察、測量、海洋測繪以及航空攝影中有著廣泛的應(yīng)用;GPS定位技術(shù)的精度較高，這對于對位置信息要求較高以及對精度要求較為嚴(yán)格的項目而言是非常重要的。GPS技術(shù)的以上特點基本上實現(xiàn)了現(xiàn)代化的要求，在勘察測量控制中發(fā)揮著重要的作用。

2 GPS技術(shù)在勘察測量控制中的應(yīng)用

2.1 利用GPS建立精確的工程控制網(wǎng)絡(luò)

控制測量主要包括一級導(dǎo)線測量和圖根導(dǎo)線測量，做好控制測量工作首先必須選擇科學(xué)合理的布網(wǎng)方案，使其滿足一定的精度、可靠性、靈敏度以及經(jīng)濟指標(biāo)等要求。工程控制網(wǎng)絡(luò)的建立與工程的進(jìn)行和項目的順利完成具有非常密切的聯(lián)系，對于一些網(wǎng)型和精度要求較為嚴(yán)格的工程，工程控制網(wǎng)的覆蓋面較小、定位的密度大、精度要求高，利用GPS測量技術(shù)建設(shè)工程控制網(wǎng)絡(luò)，能夠有效減小對控制網(wǎng)絡(luò)中位置的局限性，縮短測量的時間，滿足上述要求。在利用GPS技術(shù)進(jìn)行測量控制作業(yè)的設(shè)計過程中，要綜合考慮經(jīng)濟要求和技術(shù)精確性等兩方面的因素。經(jīng)濟因素是任何工程設(shè)計中必須要考慮的方面，主要是為減少作業(yè)工時和成本，高效完成測量任務(wù);精度要求是順利完成工程的基礎(chǔ)和保證，在測量控制中要合理布局控制網(wǎng)點，保證測點數(shù)量，以提高觀測的精度和可靠性。在控制網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中還要注意待測點在位置上精度的均勻性以及觀測時段的獨立性。利用GPS技術(shù)建立工程控制網(wǎng)絡(luò)大多利用載波相位靜態(tài)差分技術(shù)，在建立道路工程勘探及施工的控制網(wǎng)絡(luò)中有著獨特的優(yōu)勢，這是由于在道路勘測中勘測目標(biāo)狹長，傳統(tǒng)的分段測量方法很難保證測量數(shù)據(jù)的精確及均勻。在上述工程中利用GPS技術(shù)可以建立很多的測量點，實現(xiàn)測點的均衡分布，在以后的測量工程中也能保證測量目標(biāo)的一致性，從而使控制網(wǎng)絡(luò)中的待測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、真實。GPS技術(shù)在工程首級控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、監(jiān)測控制網(wǎng)、工程勘察控制網(wǎng)的精確建設(shè)中都具有非常關(guān)鍵的作用。

2.2 利用區(qū)域性GPS差分系統(tǒng)進(jìn)行碎步測量與放樣

區(qū)域性GPS差分系統(tǒng)進(jìn)行碎部測量與放樣是GPS技術(shù)在工程測量中一項基本的應(yīng)用，利用區(qū)域GPS差分網(wǎng)所進(jìn)行的區(qū)域差分與單基點載波相位差分的原理相似，但區(qū)域差分系統(tǒng)的基準(zhǔn)站通常有多個，并構(gòu)成基準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)為各基準(zhǔn)站提供差分信息，接收機利用自身的位置信息及各基準(zhǔn)站差分信息的權(quán)重，按照非等權(quán)平差的原則計算得到自身的差分修正值，進(jìn)而達(dá)到差分定位的目的。隨著社會的快速發(fā)展以及城市化建設(shè)的不斷推進(jìn)，GPS技術(shù)在城市測量中得到的廣泛的發(fā)展，對城市測量成果、城市規(guī)劃以及建設(shè)管理起著重要的指導(dǎo)作用。大地測量是其他工作的基礎(chǔ)，通過大地測量測制各種地形圖并為工程建設(shè)提供高等級控制點，在城市控制測量(或大地測量)中，實現(xiàn)精準(zhǔn)的碎步測量與放樣對城市控制網(wǎng)的建立及城市擴建具有非常重要的意義。利用GPS定位技術(shù)建立的城市控制網(wǎng)及工程建設(shè)網(wǎng)，能夠滿足精度高、成本低、放樣均勻可靠的要求，對城市建設(shè)和工程的順利完成具有長久意義。

2.3 利用GPS布設(shè)控制點

GPS技術(shù)在勘測控制中的另一項重要應(yīng)用便是可以輔助工程布設(shè)科學(xué)、合理的控制點。地質(zhì)勘測作業(yè)主要包括基線測量、剖面測量以及工程點布設(shè)等，利用GPS技術(shù)，根據(jù)測距極坐標(biāo)或經(jīng)緯儀視距方法布設(shè)控制點能夠保證控制點的科學(xué)性。首先在剖面和基線的端點位置埋設(shè)水泥柱，并用相應(yīng)的符號進(jìn)行標(biāo)記;在鉆孔布設(shè)后對布設(shè)的點進(jìn)行重復(fù)測試，鉆孔下面位置以封孔后的標(biāo)志中心為準(zhǔn)，高程測至終孔標(biāo)志頂面并量取相應(yīng)的高度;量取槽探寬度，槽探工程點通常利用極坐標(biāo)或根據(jù)工程實踐的經(jīng)驗進(jìn)行分析判斷，最終制定符合實際情況的工程規(guī)劃方案。在GPS工程控制網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中要滿足各待測點的布設(shè)次數(shù)相同，并優(yōu)先測量距離相近的點，在最短距離遷站方向上聯(lián)測相距較遠(yuǎn)的高等級已知點，并做到在待測點的每次重復(fù)設(shè)站中使用相同的接收機，以保證網(wǎng)絡(luò)中各點精度的均勻性?？刂泣c的科學(xué)布設(shè)是勘測工程控制網(wǎng)絡(luò)能夠充分發(fā)揮作用的前提，利用GPS技術(shù)進(jìn)行控制點的布設(shè)及控制網(wǎng)絡(luò)的建立在勘測控制中具有顯著的優(yōu)勢。

3 GPS在勘察測量控制應(yīng)用中的注意事項

隨著GPS技術(shù)在勘察測量中的應(yīng)用越來越廣泛，在實際應(yīng)用中必須對其網(wǎng)絡(luò)布設(shè)進(jìn)行科學(xué)的規(guī)范，在實際運用中必須注意以下問題:首先對于GPS網(wǎng)的布設(shè)必須滿足新增的規(guī)范要求，比如:獨立閉合環(huán)數(shù)的限定，這與勘測控制網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)型結(jié)構(gòu)有著非常密切的聯(lián)系，新的規(guī)范對最簡獨立閉合環(huán)及附合路線的邊數(shù)都有明確的限制，采用多臺儀器連續(xù)觀測的方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)布設(shè)，可以達(dá)到結(jié)構(gòu)強度高的要求，能夠有效探測測量誤差提高GPS控制網(wǎng)絡(luò)的精度和可靠性;在利用GPS技術(shù)進(jìn)行勘測控制中還要注意鄰接點數(shù)的限定問題，GPS網(wǎng)絡(luò)的擴展通常采用點連接、邊連接以及圖形連接的方式，應(yīng)注意在保證網(wǎng)絡(luò)可靠的前提下靈活選擇布網(wǎng)。在實際的工程實踐中，各級網(wǎng)絡(luò)除去邊緣點之外，其他點的鄰接點數(shù)應(yīng)多于三點;另外，利用GPS技術(shù)所測量的高程是相對于大地坐標(biāo)系的橢球面的大地高度，是為研究大地水準(zhǔn)面的形狀及變化提供正常的高程結(jié)果，因此必須進(jìn)行一定的正常高程聯(lián)測，其精度在一定程度上取決于大地水準(zhǔn)面差距的求定精度，在實際工程實際中必須考慮這一因素的影響。

4 總結(jié)

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和城市化建設(shè)的推進(jìn)，各種工程項目建設(shè)不斷增多，GPS在工程勘測控制中的應(yīng)用越來越廣泛。在工程勘察測量控制中，GPS技術(shù)主要應(yīng)用于控制點的布設(shè)、碎步測量與放樣以及控制網(wǎng)絡(luò)的建立等，在應(yīng)用中必須符合新增規(guī)范的要求，以達(dá)到工程實際的精度并服務(wù)于工程實踐。

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