GPS技術(shù)及其在工程測量中的應(yīng)用研究

勾鑒+李成偉

摘要：GPS技術(shù)發(fā)展十分迅速應(yīng)用在了我國很多不同的領(lǐng)域，其中GPS技術(shù)在工程測量方面的應(yīng)用是較為常見的，通過GPS技術(shù)可以有效地節(jié)省工程測量所需要花費的時間與精力，并且GPS技術(shù)的測量精準度也要遠高于傳統(tǒng)的工程測量技術(shù)，可以說GPS技術(shù)在工程測量方面的應(yīng)用對于我國工程測量領(lǐng)域是具有著極大里程碑意義的。不過GPS技術(shù)在我國工程測量中的應(yīng)用范圍雖然較廣但是其中存在的問題也是較為顯著和普遍的，這些問題的出現(xiàn)對于我國GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用有著明顯的阻礙作用。本文將對GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用要點和存在問題的解決對策進行深入分析，從而確保GPS技術(shù)在我國工程測量領(lǐng)域的應(yīng)用能夠更加的高效與可靠。

關(guān)鍵詞：GPS；工程測量；應(yīng)用；研究

GPS技術(shù)在我國的應(yīng)用較為廣泛，無論是定位導(dǎo)航還是衛(wèi)星通話都需要借助這一技術(shù)來完成。實際上GPS技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用是最為廣泛且富有成就的。GPS技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用主要是在工程測量方面，傳統(tǒng)的工程測量極為繁瑣并且準確度也不高，還需要耗費較長的實踐，對于工程建筑的效率和成本都有著極大地影響，如今GPS技術(shù)的應(yīng)用可以有效地提高工程測量的精準度并且大量節(jié)省測量時間。但是GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用也不是一帆風(fēng)順的，其中也存在著許多問題阻礙了GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用。

1、GPS技術(shù)的介紹

GPS是全球定位系統(tǒng)的簡稱，在二十世紀七十年代美國率先著手進行研制的大型定位系統(tǒng)。這一系統(tǒng)從立項研究到最終的建成花費了二十多年的時間以及超過200億美元的投入，這一系統(tǒng)的出現(xiàn)直接重新定義了世界的定位理念，成為了一項服務(wù)于全球的高新技術(shù)。GPS的服務(wù)范圍是全球用戶，并且這種服務(wù)是一種長期連續(xù)性的并且實時傳送且計算高精度的數(shù)據(jù)，其實現(xiàn)了是時間空間與信息的三維坐標與速度和時間信息傳送。最初GPS的服務(wù)目標是軍事導(dǎo)航最后才逐漸地向民用領(lǐng)域普及，其中工程精測測繪是其中一項較為重要的內(nèi)容，可以說GPS技術(shù)在民用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用是起走向成熟的一個重大標志。

2、GPS技術(shù)在工程測量中的特點

GPS測量技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用比傳統(tǒng)的測量技術(shù)要簡單許多，傳統(tǒng)的測量技術(shù)從開始的放線一直到最后的測量完畢少則一兩個月多則半年，并且為了能夠提高精準度還必須反復(fù)測量以確保其測量誤差可以在允許的范圍內(nèi)，這所需要花費的時間和成本都極高的。GPS測量技術(shù)則能夠最大程度上對測量的操作進行優(yōu)化和簡化，從而使得工程測量變得更加便捷且高精度。下面我們就對GPS技術(shù)在工程測量中的特點進行深入分析。

2.1靈活設(shè)置控制網(wǎng)

傳統(tǒng)的工程測量中工程控制網(wǎng)的布設(shè)是一件極為復(fù)雜的工作，首先需要從工程的全局出發(fā)，由整體到局部逐步進行控制網(wǎng)的層層布設(shè)，這種布置方式一方面缺乏靈活性，由于其一個地方出現(xiàn)變化必須全局改動的特點使得其工作量極為龐大并且需要極長的工作時間。使用GPS技術(shù)對控制網(wǎng)進行布設(shè)則變得非常容易，盡管應(yīng)用GPS技術(shù)來進行控制網(wǎng)的布設(shè)依舊需要遵循逐層布設(shè)的原則但是控制點間沒有了通視要求，從而能夠使得控制網(wǎng)的布設(shè)更加靈活，并且通過GPS進行控制網(wǎng)的布設(shè)還能夠?qū)刂凭W(wǎng)進行全天候的實時監(jiān)測，這使得原本只能在白天進行并且受到汽車和人員干擾的控制網(wǎng)監(jiān)測工作能夠變?yōu)橐归g觀察，使得控制網(wǎng)的設(shè)置效率大幅度提升。

2.2提高碎部測量的的效率

地形測量作為歷來工程測量的一個難點，在傳統(tǒng)的測量方法下地形測量只能通過較為復(fù)雜的儀器包括全站儀、測距儀等等進行測量，這種測量的精準度較低并且效率也較差。GOS技術(shù)當(dāng)中的RTK技術(shù)可以妥善地解決這一問題，RTK技術(shù)的定位測量較為靈活方便并且擁有較高的精準性，且不會受到通視和視距的影響從而迅速地完成碎部測量，提升碎部測量的工作效率。

2.3提高放樣定點的效率

傳統(tǒng)的放樣定點技術(shù)是借助全站儀和測量機器人進行的，盡管這兩種技術(shù)在很大程度上提高了放樣定點的效率和準確度但是卻依舊以GPS技術(shù)有著較為明顯的差距。GPS技術(shù)可以利用RTK技術(shù)實現(xiàn)對觀測點的三維坐標實時獲取，這就是的放樣定點變得極為便捷，加之RTK技術(shù)突破了傳統(tǒng)全站儀的點與點之間必須通視的限制，變得更加靈活多變通視也不受到視距限制，因此GPS技術(shù)進行放樣定點時能夠有效提高放樣定點的效率和精準度。

2.4實現(xiàn)自動監(jiān)測

GPS技術(shù)可以實現(xiàn)24小時實時監(jiān)測功能，許多大型建筑物在工程測量階段都需要對建筑物的變形以及地球板塊的變動和區(qū)域地表沉降等進行監(jiān)測，在傳統(tǒng)的建筑工程中這些檢測是幾乎不能實現(xiàn)的，而通過GPS技術(shù)的自動監(jiān)測功能能夠完全實現(xiàn)對工程各項檢測指標的全天候?qū)崟r監(jiān)測，使得工程測量當(dāng)中的監(jiān)測工作進入了一個嶄新的時代。

2.5提高高程測量的效率

高程測量時工程測量過程中一個較為復(fù)雜的工作，高程測量在傳統(tǒng)的工程測量當(dāng)中利用的是水準儀測量，這種測量方式的測量準度較低并且測量的容錯性也較小。GPS技術(shù)當(dāng)中的分差定位技術(shù)可以非常精準地對兩點間的三維空間信息進行測量，通過對這一特性的利用能夠快捷方便地對兩點之間的高程進行測量，通過GPS測量的結(jié)果能夠?qū)θ群退牡染鹊乃疁蕼y量數(shù)據(jù)進行替代，從而在最大程度上提高水準測量的工作效率。

3、GPS技術(shù)在工程測量應(yīng)用中存在的問題及解決措施

GPS技術(shù)在工程測量當(dāng)中的應(yīng)用也是存在著一些問題的，這些問題的出現(xiàn)對于工程測量的GPS技術(shù)應(yīng)用是有著嚴重阻礙的，在這樣的情況下就必須對這些問題進行分析和解決。目前來看能夠影響GPS技術(shù)在工程測量中應(yīng)用的問題主要是測站點的設(shè)置以及基線的解算兩個問題，下面我們就對著兩個問題進行深入分析。

3.1測站點的設(shè)置問題

對首級控制網(wǎng)進行布設(shè)的過程中對測站點位置的選擇是一個較為重要的問題，首先對于測站點位置的選擇應(yīng)當(dāng)滿足視野的需求，一般情況下測站點的設(shè)置地點都需要選擇在視野開闊的地方。除了視野要求外還需要保證測站點的周圍不能有過高的障礙物，并且也不能又可以對GPS信號進行反射的物體存在，以免由于這些因素造成GPS的測量結(jié)果出現(xiàn)嚴重誤差。在對測站點進行選擇的過程中一定要保證測站點周圍環(huán)境可以有效地對查封癌癥信號進行傳播和發(fā)送。GPS站點的選擇一般都是在上空開闊的位置并且需要對周圍的障礙物高度角進行限定，通常情況下成片的障礙物高度角不能超過15°，并且在監(jiān)測點范圍內(nèi)如果有電磁干擾就必須對電磁干擾的范圍進行限定，不能讓電磁干擾距離測站點過近，需要讓測站點距離電磁干擾200米左右。

3.2基線解算問題

在基線解算問題上一般有5個方面的問題，這5個方面的問題任何一個不能妥善的解決都會對基線解算造成重大影響下。下面我們就來具體分析。

3.2.1起點坐標設(shè)置不準確

在對基線的起點坐標進行設(shè)置時如果出現(xiàn)了準確度不夠的問題則需要在工程測量的實踐過程中采用有著較高精準度的基點作為工程基線的起點，或者是直接將所有基線的起點坐標都都從一個點進行衍生，這種做就可以使基點的坐標誤差存在于整個基線當(dāng)中。

3.2.2 GPS觀測時間過短

在GPS對工程進行測量的過程中其花費的時間是較為短暫的，在這種情況下會對基線解算造成影響，為了避免這種影響應(yīng)當(dāng)在基線解算的過程中刪除掉某一顆衛(wèi)星當(dāng)中的觀測數(shù)據(jù)從而確?；€解算的結(jié)果能夠更加準確和高精度。

3.2.3周跳過多

使用GPS技術(shù)進行工程測量時經(jīng)常會有多顆衛(wèi)星在同一時間出現(xiàn)周跳的情況，這種情況出現(xiàn)后會對GPS的觀測質(zhì)量造成極大的影響，因此為了確保GPS觀測質(zhì)量應(yīng)當(dāng)對周跳時段的觀測數(shù)據(jù)進行刪除。

3.2.4多路徑效應(yīng)問題

基線解算的過程中，多路徑效應(yīng)是一種較為常見的問題，這種多路徑效應(yīng)會造成觀測值存在較為嚴重的誤差乃至于出現(xiàn)觀測值的殘差，這必然會導(dǎo)致基線解算的結(jié)果出現(xiàn)重大偏差。因此對于基線解算而言保證觀測值的質(zhì)量是較為關(guān)鍵的，對于觀測值的質(zhì)量保證可以通過對多路徑效應(yīng)發(fā)生較為嚴重時間段的觀測數(shù)據(jù)進行刪除來實現(xiàn)。

結(jié)束語：科技的發(fā)展給人類的生活帶來了諸多改變，其中作為關(guān)系到民生的建筑工程測量也因為各類高新技術(shù)的出現(xiàn)而變得更為精準和富有效率。在諸多高新技術(shù)當(dāng)中GPS技術(shù)是一種具有較好發(fā)展前景的測量技術(shù)，通過這種技術(shù)能夠改變傳統(tǒng)工程測量中的諸多弊端，無論是測量精準度差還是測量過程復(fù)雜以及測量效率低下都可以通過GPS技術(shù)在工程測量技術(shù)上的應(yīng)用而解決，因此盡快地對GPS技術(shù)在工程測量方面的應(yīng)用進行掌握是我國建筑測量行業(yè)必須要面對的一個重要課題，希望本文能夠為我國的工程測量行業(yè)帶來一定的啟示。endprint