GPS測(cè)量技術(shù)及其在工程測(cè)量中的應(yīng)用

（河南省航空物探遙感中心 河南鄭州450000）

（河南省航空物探遙感中心 河南鄭州450000）

近些年來(lái)隨著建筑工程現(xiàn)代化的進(jìn)步，越來(lái)越多的新技應(yīng)用到建筑工程中，極大的推進(jìn)了其發(fā)展，也推進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。GPS技術(shù)就是其中的重點(diǎn)，基于此，本文論述了GPS技術(shù)的相關(guān)概況以及其在工程測(cè)量中的應(yīng)用。

GPS測(cè)量工程測(cè)量應(yīng)用

0 引言

隨著科技的進(jìn)步、時(shí)代的發(fā)展和企業(yè)對(duì)技術(shù)要求的不斷嚴(yán)格與規(guī)范，GPS技術(shù)已經(jīng)被人們高度關(guān)注，在工程測(cè)量中也有所應(yīng)用?，F(xiàn)在的企業(yè)大部分對(duì)高精度、高標(biāo)準(zhǔn)、高效益、高回報(bào)、低成本的要求，因此，在工程測(cè)量上就要充分的對(duì)GPS技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的各種需求。雖然GPS技術(shù)作為當(dāng)今時(shí)代的一種先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)，被廣泛的應(yīng)用，但是GPS技術(shù)在工程測(cè)量中仍有不足，所以要對(duì)其應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，從而找出對(duì)策解決問(wèn)題，進(jìn)一步提高我國(guó)工程測(cè)量中GPS技術(shù)應(yīng)用的水平。

1 GPS簡(jiǎn)介與用途

GPS有被稱作全球定位系統(tǒng)，它是源自于美國(guó)軍方的一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航項(xiàng)目，是美國(guó)自20世紀(jì)70年代開(kāi)始建設(shè)的，直到1994年才全面建設(shè)完畢第二代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS系統(tǒng)是由三個(gè)部分組成的:第一個(gè)是GPS系統(tǒng)的空間部分，第二個(gè)是地面控制部分，第三個(gè)是用戶設(shè)備。工程測(cè)量是指在工程建設(shè)中的所有測(cè)繪工作，在工程測(cè)量中的勘測(cè)設(shè)計(jì)階段、施工階段、竣工階段、管理階段中都有所應(yīng)用，我國(guó)早期的工程測(cè)量受制與技術(shù)問(wèn)題，偏于傳統(tǒng)的測(cè)量，現(xiàn)如今，不可置疑的是，GPS技術(shù)在工程測(cè)量上有著很大的優(yōu)勢(shì)。

由于時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)于工程測(cè)量的工作越來(lái)月重視，因?yàn)楣こ虦y(cè)量與人們的生活息息相關(guān)。GPS就是一種全球定位系統(tǒng)，它是一種無(wú)線導(dǎo)航，人們發(fā)射成功的衛(wèi)星就是GPS系統(tǒng)的基礎(chǔ)，GPS會(huì)通過(guò)測(cè)量地面上的三維坐標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)地面物體的導(dǎo)航或者定位。隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越好，綜合國(guó)力也在不斷上升，在工程測(cè)量工作上，我國(guó)正面臨著越來(lái)越多的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。為了能夠更好的迎接這些挑戰(zhàn)，我國(guó)的工程測(cè)量工作在不斷的發(fā)展與進(jìn)步，因?yàn)槲覈?guó)深刻的認(rèn)識(shí)到，我國(guó)必須不斷研發(fā)更高超的技術(shù)來(lái)投入到工程測(cè)量工作中。GPS作為一種高科技的測(cè)量技術(shù)，因?yàn)樗旧砭哂懈咝?、高精度、低成本、?zhǔn)確率高的特點(diǎn)，所以注定了它能夠與工程測(cè)量工作緊密的聯(lián)系在一起，從目前來(lái)看，GPS技術(shù)在我國(guó)未來(lái)的測(cè)量工程中將會(huì)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

2 GPS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1 GPS技術(shù)具有較高的測(cè)量精度，適用性強(qiáng)

傳統(tǒng)的測(cè)量方法會(huì)受到外界因素的影響，難以做到全天候的測(cè)量活動(dòng)，而GPS技術(shù)不受環(huán)境因素的影響，可以不間斷地進(jìn)行測(cè)量活動(dòng)，極大提升了工作的效率。在測(cè)量工作期間，GPS能適用于各種條件與環(huán)境中進(jìn)行工作。因此，它具有很強(qiáng)的適用性。此外，使用GPS進(jìn)行測(cè)量工作的時(shí)候，范圍定點(diǎn)非常的重要，能夠保證檢測(cè)位置的準(zhǔn)確性，因此，具有很強(qiáng)的精準(zhǔn)度。

2.2 GPS技術(shù)具有較高的靈活性、觀測(cè)時(shí)間較短

傳統(tǒng)的測(cè)量方法缺少了測(cè)量站點(diǎn)與測(cè)量站點(diǎn)之間的通視活動(dòng)，而GPS技術(shù)的應(yīng)用有效地解決了這些問(wèn)題，在進(jìn)行測(cè)量工作以前保持測(cè)量站點(diǎn)與測(cè)量站點(diǎn)之間的空間是開(kāi)闊的，沒(méi)有高大建筑物等的阻礙與干擾，便可以進(jìn)行測(cè)量站點(diǎn)的選址活動(dòng)，保持站點(diǎn)與站點(diǎn)之間的通視。同時(shí)GPS技術(shù)還可以減少觀測(cè)的時(shí)間，有些工程工期長(zhǎng)，如果前期的觀測(cè)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)影響到整體的施工進(jìn)度，而GPS技術(shù)的應(yīng)用解決了這樣的難題。

2.3 GPS技術(shù)具有高效率與

傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比，GPS技術(shù)改善了工作的環(huán)境與條件，節(jié)省了人力、物力與財(cái)力，并能夠快速完成測(cè)量工作。使用自動(dòng)化、智能化的測(cè)量設(shè)備，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作便可以獲取到有效的數(shù)據(jù)信息，提高觀測(cè)的效率，降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3 GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的具體應(yīng)用

3.1 靜態(tài)GPS相對(duì)定位的應(yīng)用

所謂的靜態(tài)定位就是指利用兩臺(tái)或者兩臺(tái)以上的接收機(jī)，對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行同一個(gè)時(shí)間內(nèi)的接收，然后根據(jù)所接收到的數(shù)據(jù)對(duì)控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，最后在根據(jù)其中一點(diǎn)的坐標(biāo)上午具體位置，再求出其它點(diǎn)的坐標(biāo)位置。因?yàn)殪o態(tài)相對(duì)定位的高精度特點(diǎn)，所以被我國(guó)廣泛的應(yīng)用到工程測(cè)量中去，不管是在我國(guó)的位移監(jiān)測(cè)中還是地球定位監(jiān)測(cè)中，都會(huì)頻繁的應(yīng)用靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)。

3.2 動(dòng)態(tài)GPS相對(duì)定位的應(yīng)用

GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量就是用GPS信號(hào)實(shí)時(shí)的測(cè)得運(yùn)動(dòng)目標(biāo)相對(duì)于某一參考系的位置、時(shí)間、運(yùn)動(dòng)姿運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)加速度等狀態(tài)的具體參數(shù)。動(dòng)態(tài)GPS相對(duì)定位一般是用于道路勘測(cè)。目前這種技術(shù)在我國(guó)還屬于初級(jí)發(fā)展階段，并沒(méi)有很成熟。動(dòng)態(tài)GPS相對(duì)定位技術(shù)，就是利用比較兩站之間相互信號(hào)的差別。通過(guò)計(jì)算結(jié)果，得出各個(gè)流動(dòng)站在任意時(shí)刻的位移以及精確的位置坐標(biāo)。所以，我國(guó)一般會(huì)應(yīng)用在公路測(cè)量中。

3.3 GPS在監(jiān)測(cè)工程變形中的運(yùn)用

在進(jìn)行工程建設(shè)的時(shí)候，常常出現(xiàn)一些問(wèn)題，比如工程變形問(wèn)題，這對(duì)工程造成了很嚴(yán)重的影響。而造成工程變形的有很多因素，不僅與工程的實(shí)施有關(guān)聯(lián)，而且也與環(huán)境有關(guān)聯(lián)，這些因素可分成兩種，其一是因?yàn)榻ㄖ锸艿酵獠凯h(huán)境的影響而產(chǎn)生了位移，比如資源開(kāi)采地面沉降、建筑物沉陷等;其一是由于人為因素造成的地殼或者建筑物變形，這將建筑局部甚至于整體的受力狀態(tài)改變，比如因?yàn)橛捎谠谒?fù)荷的重壓下出現(xiàn)的大壩變形。在此種狀況下，因?yàn)镚PS技術(shù)具備高精度的三維定位效果，從而在監(jiān)測(cè)工程變形獲得了很廣泛的應(yīng)用，成為了主要的方法，比如在監(jiān)測(cè)工程變形的過(guò)程中，在大壩變形中運(yùn)用GPS測(cè)量技術(shù)，能夠很迅速地將精度范圍1．OPPm～0.1PPm的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)到，這樣對(duì)于確保大壩安全有特別重要的作用。

3.4 對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)合理的處理

要對(duì)各種起算數(shù)據(jù)的完整性、正確性以及可靠性進(jìn)行檢核。C、D、E級(jí)GPS網(wǎng)基線可采用隨接收機(jī)配備的商用軟件解算。要做好RTK數(shù)據(jù)的后續(xù)處理工作，下載RTK數(shù)據(jù)時(shí)通常使用隨機(jī)接收機(jī)配備的商用軟件。下載的信息主要包含以下幾點(diǎn)信息：（1）點(diǎn)名；（2）三維坐標(biāo)；（3）點(diǎn)屬性；（4）坐標(biāo)殘差。根據(jù)精度的實(shí)際要求以及軟件的功能，按照按照精度的要求以及實(shí)際情況，對(duì)下載的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，待測(cè)回值、收斂誤差以及點(diǎn)屬性都與相關(guān)的要求相符合，方能進(jìn)行后續(xù)的編輯以及輸出工作。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在工程測(cè)量工作中應(yīng)用GPS技術(shù)之后，可以將其工作效率提升，降低測(cè)量誤差的產(chǎn)生，有很大的發(fā)展前景。不過(guò)，在GPS測(cè)量中，其精度會(huì)受到接收設(shè)備、衛(wèi)星信號(hào)傳播和GPS衛(wèi)星等因素的影響，導(dǎo)致誤差的出現(xiàn)，我們必須利用有效的對(duì)策，對(duì)其精度進(jìn)行控制，從而確保工程質(zhì)量。

[1]周平紅.GPS高程在市政工程測(cè)量中的應(yīng)用研究 [D].廣東工業(yè)大學(xué),2013.

[2]李俊.GPS測(cè)量技術(shù)及其在工程測(cè)量中的應(yīng)用 [J].齊齊哈爾工程學(xué)院學(xué)報(bào),2012,v.6; No.2003:13-15.

[3]鄧紹云.GPS技術(shù)及其在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究 [J].科技視界,2015,No.12906:50-51.

[4]白楊,陳賽,曹璇.GPS測(cè)量技術(shù)及其在工程測(cè)量中的應(yīng)用探討 [J].四川水泥,2015,No. 22303:207.

GPS測(cè)量技術(shù)及其在工程測(cè)量中的應(yīng)用

■王勇

P228.4[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-10-221-1