浅谈GPS技术及其在工程测量中的应用.doc
吴佳
摘 要：在工程建设当中的测绘工作是非常重要的一部分，而工作中对于数据、成果、和技术应用也有着较高的要求，这也就需要在工程的测绘工作时具有较高的技术作为工作的基本支持。而GPS测绘技术在工程的测绘过程当中，能够有效提高工程测绘的工作效率和工作的精度，在实际的应用上能够加强各行业与各项工作的速度和成效，在现阶段有着良好的发展前景。文章对GPS技术进行了阐述，并对GPS技术在工程中的应用分析。
关键词：GPS技术；工程测量；应用
一、GPS技術概述
GPS 技术作为一种新型的观测方法，是以卫星为基础，可以全方位实时定位和三维导航海陆空，具有高效益、抗干扰性、操作简便、精度高、全天候等特点，被广泛应用在各个领域中，如工程建设领域、地质勘探领域、军事研究领域、交通运输行业等。通常GPS 技术在工程测量中的应用，其具有如下几方面的优势： 1.观测时间短： 将GPS 技术应用于工程测量中，可以在实际测量中有效运用GPS 定位系统，合理布设工程的测量网点； 由于每个布设点的时间只需要30 ～ 40min，因而在具体观测中所花费的时间相对较短，而有效运用快速静态的GPS 定位，则能进一步缩短测量时间； 2.定位精度高： GPS 系统的构成部分包括用户仪器、地面监控站、空间卫星等，其中用户仪器可以连接多颗卫星，能对大气折光差、卫星钟差、卫星轨道误差等一些系统性误差加以消除，提高GPS 系统的精准性。工程测量人员充分意识到GPS 技术在工程测量领域的应用优势，将其合理运用在工程测量工作中，以便体现出数据测量的准确性及精确性； 3. 自动化操作： 将GPS 定位系统应用在工程测量中，可以更好地实现实时自动化测量的目的。随着科学技术的不断发展，GPS 测量技术中的接收器更加小型化，在实际运用中也更为简单，工程测量人员只需在相应位置上恰当放置贯彻所需的天线，借助GPS 测量技术即可实时定位观测站平面特性位置，及时为用户提供三维立体坐标； 4. 用途广泛。GPS 技术在各个领域的应用较为广泛，尤其是测绘领域，如在大地测量中的应用，利用GPS 技术监测地壳板块运动，构建各种工程监测网等。可以说，GPS 技术在工程测量具有广阔的的应用前景，工程施工自动控制系统和自动变形检测系统等都会成为未来的重要研究方向。
二、GPS技术在工程测量中的应用
1.在工程测量中应用静态GPS相对定位
静态相对定位技术指的是，通过采取至少两台左右的接收器，接受卫星信号之后处理获取的数据，最后精准计算出控制点的坐标。并且结合某一点的位置，便可以计算取其他测量点的位置。在实际工程测量中，比较普遍运用静态相对定位技术，主要是其具有较高的测量精度和准确度。比如说，在野外涵洞、测量地球定位、检测位移、或者是大隧道等等测量中。此外，在我国高速公路展开工程测量时，由于要求非常高的测量精度，并且考虑到高速公路具有非常长的距离，已知控制点数量较少，因此需要在野外明确一些控制点。如果采取其他测量方式，会导致工程测量工作比较繁琐，并且无法满足高速公路对于精准度的要求。而利用GPS 测量技术，可以有效解决上述问题，随着我国公路工程建设加强对GPS 技术的运用，充分的发挥出精度较高的控制网性能。GPS 技术在定位控制点时，可以将几十千米的测量误差控制在2cm 以内，此种优势是其他测量技术所不具备的。除了可以在公路工程测量中使用GPS 技术，在桥梁工程和隧道工程中，也可以使用此种测量技术，以此获取高清的图像信息。
2. 在工程测量中应用动态GPS相对定位
GPS 动态测量技术指的是，结合某参照物体的加速度、速度、位置、以及时间等等参数，来实时测量运用物体的信息。可以说，GPS 实时动态定位的测量原理，便是通过安装在运动物体上的GPS 接收器，以此实时测量GPS 信号接收机器上天线的位置。相比较静态GPS 相对定位，动态GPS 相对定位通过固定某一台接收器，将其作为参照物； 其他接收器处于运动状态，此类接收器属于流动站。通过计算两个站之间的信号距离，便可以获取每个流动站的位移和坐标。就现阶段而言，有两种方式可以处理GPS 动态测量获取的差分数据，分别是即时处理和滞后处理。即时处理数据也就是在获取测量信息之后，基准站第一时间将信息传输到流动站，通过对比处理之后，形成数据链，以此来实时传送测量数据。而滞后处理数据是指，获取测量数据之后不需要及时进行输送，只需要对一些数据进行后期处理。现如今，在国外的道路勘测工程中，比较普遍使用动态GPS 相对定位技术，并且获取良好的测量成果。但是我国此方面技术还不够完善，还需要进一步完善和发展。国家某高校研制出一种由一个捷联式惯性系统、一台计算机、以及两个接收器所构成的新型动态定位系统，通过使用此系统，能够在测量道路工程中，实施直线定位和曲线定位。
3.带RTK的碎部测量与放样
RTK 技术又被称作为载波相位差分技术，此种测量技术可以实时处理两个测站载波相位观测量。RTK技术主要是运用到测绘地籍图、地形图、以及房地产的平面位置等施工中。RTK技术操作比较简单，只需要一个工程人员操作即可，在一个特征点上固定住GPS 接收器，同时输入此特征点的编码即可。在计算机中输入某范围内的地物特征点信息，利用专业的成图软件，工作人员便可以获取相应的图形信心。
4.区域差分网下的碎部测量与放样
基于区域GPS 差分网，可以实施区域性GPS 差分系统下的碎部测量与放样。同RTK 单基点载波相位差分相比较，区域差分的基准站不局限于一个，由多个基准站构成基准网，之后可以提供每个基准站的差分信息。基于自身位置，用户接收机可以明确每个基准站差分信息的权，根据非等权平差之后，产生自身的差分改正数，最终实现差分定位。
三、结语
随着科技的发展与社会的进步，GPS 技术在工程测量中的应用有效打破了传统工程测量的局限性，有利于降低人员的工作强度，提高工程测量的精确性和可靠性，进一步推动工程测量的发展。总之，GPS 测量技术的发展潜力十分巨大，对测绘定位技术领域而言会是一次全新的变革和发展，将会拥有更为广阔的应用前景，产生显著的社会经济效益，进一步提高定位系统的性能。
参考文献：
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