淺析GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

王騰蛟

[摘要]作為21世紀(jì)應(yīng)用最為寬泛的技術(shù)之一的GPS 技術(shù)有著極其廣闊的發(fā)展前景。筆者在文中闡述了GPS技術(shù)的構(gòu)成與優(yōu)點(diǎn)，并總結(jié)了GPS技術(shù)的適用范圍和領(lǐng)域，最后探討并研究了 GPS 技術(shù)在工程測(cè)量中需要注意的問(wèn)題。

[關(guān)鍵詞]GPS 技術(shù) 應(yīng)用 注意問(wèn)題

[中圖分類號(hào)] P258 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-3-181-1

當(dāng)今，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來(lái)越快、科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度不斷加快，工程測(cè)繪技術(shù)同樣運(yùn)用到了市政道路工程當(dāng)中。GPS之所以能夠頻繁地應(yīng)用到工程測(cè)繪中，無(wú)非就是因?yàn)樽陨淼膬?yōu)點(diǎn)眾多且獨(dú)特。全站儀是之前放樣主要運(yùn)用的設(shè)備，而隨著GPS技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和技術(shù)的日益成熟和發(fā)展，全站儀的放樣逐漸被GPS技術(shù)所取代。GPS技術(shù)的運(yùn)用很好地解決了實(shí)時(shí)性的問(wèn)題，依靠實(shí)時(shí)性優(yōu)點(diǎn)的存在增加了測(cè)量的精準(zhǔn)性，提高了效率，把定位從滯后推到了超前，加快了測(cè)量的進(jìn)程和進(jìn)度。

1 GPS技術(shù)簡(jiǎn)介

在現(xiàn)在的工程測(cè)量中，GPS技術(shù)的應(yīng)用有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，它在測(cè)繪中準(zhǔn)確度高，誤差很小；觀測(cè)時(shí)間短，應(yīng)用實(shí)踐已經(jīng)證明，隨著GPS系統(tǒng)的不斷完善和軟件的不斷更新，目前，20千米以內(nèi)相對(duì)靜態(tài)定位，僅需15到20分鐘，快速靜態(tài)相對(duì)定位測(cè)量時(shí)，當(dāng)每個(gè)流動(dòng)站與基準(zhǔn)站相距在15千米以內(nèi)時(shí)，流動(dòng)站觀測(cè)時(shí)間只需1到2分鐘，然后可隨時(shí)定位，每站只觀測(cè)幾秒鐘；測(cè)站間無(wú)需通視，只需測(cè)站上空開闊即可，因此可節(jié)省大量的造標(biāo)費(fèi)用，使得選點(diǎn)工作甚為靈活，也可省去經(jīng)典大地網(wǎng)中的傳算點(diǎn)；因此，GPS技術(shù)得到了相關(guān)人員的追捧和喜愛，應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛。GPS技術(shù)隨著不斷的發(fā)展和完善，已經(jīng)在導(dǎo)航定位領(lǐng)域取得了顯著的成就。

2 GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

2.1適用的工程

GPS技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到眾多領(lǐng)域和行業(yè)，而在這其中工程測(cè)繪行業(yè)居多。尤其是我國(guó)的都江堰的改進(jìn)工程和三門峽防洪工程都很好、很巧妙地運(yùn)用到了這項(xiàng)技術(shù)。對(duì)于流動(dòng)站的接收機(jī)來(lái)說(shuō)，便利了接收觀察數(shù)據(jù)，來(lái)自基準(zhǔn)站的信息同樣不會(huì)流失，還可以還能快速地把差分觀測(cè)值處理到位，那么最后，來(lái)自基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的基線向量就自然而然地被計(jì)算出來(lái)了。我國(guó)的水利工程也有一大部分運(yùn)用到了GPS技術(shù)，布置網(wǎng)格作業(yè)、非靜態(tài)測(cè)量、外部作業(yè)測(cè)量三方面主要包括在內(nèi)。

2.2適用于哪些測(cè)量工作

（1）控制測(cè)量。施工過(guò)程中最為重要的部分就是實(shí)際建設(shè)與過(guò)程管理兩個(gè)方面，而作為這二者的基礎(chǔ)的工程控制網(wǎng)更是引起了高度的重視，從某種程度上來(lái)講，工程控制網(wǎng)的精確度與形狀規(guī)格對(duì)工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量起著決定性的作用，并且與工程項(xiàng)目的類型、大小有著不可分割的關(guān)系。邊角網(wǎng)是較為常用，也是較為實(shí)用的方法。不同規(guī)模大小的工程施工項(xiàng)目對(duì)工程控制網(wǎng)的要求是不同的，建筑工程的規(guī)模大，工程控制網(wǎng)的覆蓋面積就大，對(duì)精確度和點(diǎn)位的要求也就相應(yīng)的嚴(yán)格，此時(shí)，建立工程控制網(wǎng)經(jīng)常采用 RTK 定位的方法。建立工程控制網(wǎng)如果采用 GPS 定位的方法則可以在最大程度上擴(kuò)大點(diǎn)位的選擇范圍，縮短作業(yè)時(shí)間，提高測(cè)量的精準(zhǔn)性，減少工程的施工成本，從而增加利潤(rùn)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（2）施工放樣。采用 RTK技術(shù)進(jìn)行放樣，標(biāo)定點(diǎn)位，是坐標(biāo)的直接標(biāo)定，不象常規(guī)放樣那樣，需要后視方向、用解析法標(biāo)定，因而簡(jiǎn)捷易行。對(duì)于一些面積龐大的工程，若用全站儀施工測(cè)量放樣，一臺(tái)全站儀必須至少配備三至四人，兩臺(tái)全站儀就是七至八人。而用 GPS 接收機(jī)放樣，若用兩臺(tái)動(dòng)態(tài)機(jī) RTK放樣只需兩人（一人一臺(tái)） 即可。

（3）野外碎部測(cè)量。采用 GPSRTK進(jìn)行野外碎部點(diǎn)采集時(shí)，只需單人操作。例如，在電腦上把路線坐標(biāo)數(shù)據(jù)算好，不用打印出來(lái)，把電腦計(jì)算的數(shù)據(jù)復(fù)制到手博里，這樣可以大大提高放樣效率，減少由于手工輸入坐標(biāo)易出錯(cuò)的毛病，當(dāng)然，想把電腦數(shù)據(jù)復(fù)制粘貼到手薄必須現(xiàn)在電腦按一個(gè)手薄連接電腦的軟件?！芭艹摺比藛T知道所測(cè)地形，真正做到了所測(cè)即所看。

3應(yīng)用GPS 測(cè)量應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

3.1流動(dòng)站的設(shè)置

首先需要確立一個(gè)基準(zhǔn)站，而基準(zhǔn)站需設(shè)立在一個(gè)固定的點(diǎn)之上，再把GPS接收機(jī)安裝在基準(zhǔn)站之上，依據(jù)GPS觀測(cè)在視線范圍內(nèi)的衛(wèi)星，利用無(wú)線機(jī)械設(shè)備進(jìn)行對(duì)信息的傳輸，結(jié)合二者最終使流動(dòng)站接受到所有有效地?cái)?shù)據(jù)和信息。這里面引用到了流動(dòng)站這個(gè)概念，其作用主要是作為中間的過(guò)濾和中繼環(huán)節(jié)傳遞信息，不但可以接受，還可以傳輸。

3.2控制點(diǎn)的選擇

GPS測(cè)量是如果想要得到點(diǎn)位坐標(biāo)，必須借助衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，再進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理，所以，點(diǎn)位坐標(biāo)的精準(zhǔn)性是否足夠高在很大程度上受到接受信號(hào)的影響。針對(duì)這種情況，以下幾點(diǎn)是筆者認(rèn)為在選擇測(cè)量點(diǎn)位時(shí)需要高度注意的問(wèn)題：反射波較強(qiáng)的區(qū)域不宜與選擇的點(diǎn)位過(guò)于接近，例如谷地、裸露的地表等，此外，輻射源很容易影響到對(duì)信號(hào)的接收，所以同樣應(yīng)該遠(yuǎn)離電視信號(hào)接收器、電線桿等。為了降低地面的發(fā)射信號(hào)，接收機(jī)天線應(yīng)該設(shè)置抑徑板。測(cè)量結(jié)果之所以會(huì)產(chǎn)生誤差，還不能忽略了另一個(gè)因素，那就是接收機(jī)天線相位中心相對(duì)測(cè)量點(diǎn)位中心位置出現(xiàn)偏差，所以，在進(jìn)行控制點(diǎn)的選擇的時(shí)候，定位一定要仔細(xì)，仔細(xì)點(diǎn)才有可能降低誤差出現(xiàn)的可能性，最終保障測(cè)量的精準(zhǔn)度。

3.3 GPS網(wǎng)的布設(shè)

GPS 布網(wǎng)工作的程序：盤山公路、彎曲的隧道和濕地工程等呈現(xiàn)網(wǎng)狀或線狀的成片測(cè)繪工程，一般要運(yùn)用邊連式和點(diǎn)連式連成三角形，這其中利用了三角形具有穩(wěn)定性的幾何原理。然而還存在網(wǎng)狀面積較大或線狀長(zhǎng)度較長(zhǎng)的情況，這樣就必須采用其他的方法，邊連式和網(wǎng)連式最為常用和實(shí)用，通過(guò)增強(qiáng)幾何效果來(lái)提高GPS定位和控制的精準(zhǔn)度和適合性。

4結(jié)束語(yǔ)

雖然GPS在我國(guó)的應(yīng)用已經(jīng)十分的普遍，并且自身具有眾多的優(yōu)點(diǎn)，但是其在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在不少的缺陷，最主要的就是與常規(guī)的測(cè)量方式相比，二者的測(cè)量結(jié)果不盡相同，并且規(guī)格不同的GPS測(cè)量?jī)x的測(cè)量結(jié)果是有誤差的，誤差或大或小。鑒于此，筆者認(rèn)為對(duì)GPS測(cè)繪技術(shù)的研究和改進(jìn)有待進(jìn)一步的深入，最終達(dá)到提高工程測(cè)量測(cè)繪技術(shù)水平的目的。

參考文獻(xiàn)

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