GPS技術(shù)能提高測(cè)量精度和速度

■劉進(jìn)發(fā)

（廣東省梅州航道局廣東梅州514011）

GPS技術(shù)能提高測(cè)量精度和速度

■劉進(jìn)發(fā)

（廣東省梅州航道局廣東梅州514011）

GPS技術(shù)即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。隨著GPS技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。在交通運(yùn)輸、工業(yè)、科技等領(lǐng)域都有很好的作用。測(cè)量中能提高測(cè)量的精度和提高測(cè)量速度。

GPS技術(shù)即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。隨著GPS技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)在各個(gè)方面都得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在交通運(yùn)輸、工業(yè)、科技等方面有很大應(yīng)用。如手機(jī)導(dǎo)航、車(chē)輛導(dǎo)航等是實(shí)際應(yīng)用。GPS技術(shù)在測(cè)量學(xué)的應(yīng)用能得高測(cè)量精度和速度?，F(xiàn)就GPS技術(shù)在測(cè)量方面的應(yīng)用作一些描述。

GPS 測(cè)量精度 測(cè)量速度

1　測(cè)量誤差的定義

在測(cè)量時(shí)與實(shí)際值之間的差值叫誤差。真實(shí)值或稱(chēng)真值是客觀存在的，是在一定時(shí)間及空間條件下體現(xiàn)事物的真實(shí)數(shù)值，但很難確切表達(dá)。測(cè)得值是測(cè)量所得的結(jié)果。這兩者之間總是或多或少存在一定的差異，這種誤差就是測(cè)量誤差。

測(cè)量誤差包括系統(tǒng)誤差和偶然誤差

在相同的觀測(cè)條件下，對(duì)某一未知量進(jìn)行一系列觀測(cè)，若誤差的大小和符號(hào)保持不變，或按照一定的規(guī)律變化，這種誤差稱(chēng)為系統(tǒng)誤差。

外界環(huán)境的影響在相同的觀測(cè)條件下，對(duì)某量進(jìn)行了n次觀測(cè)，如果誤差出現(xiàn)的大小和符號(hào)均不一定，則這種誤差稱(chēng)為偶然誤差。

2　GPS技術(shù)能提高測(cè)量的精度：

工程測(cè)量主要包括平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量、地形測(cè)量，施工測(cè)量等。GPS技術(shù)在測(cè)量中得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。

（1）平面控制測(cè)量中，由于傳統(tǒng)測(cè)量控制點(diǎn)之間必須相互通視，因此平面控制點(diǎn)的布置受到一定限制，有時(shí)只能布置幾個(gè)導(dǎo)線(xiàn)，在高一級(jí)導(dǎo)線(xiàn)中再布置下一級(jí)導(dǎo)線(xiàn)。這樣控制點(diǎn)精度受到影響。當(dāng)采用GPS持術(shù)進(jìn)行控制測(cè)量，由于控制點(diǎn)之間可以相互不用通視，因此可以根據(jù)設(shè)計(jì)位置布設(shè)控制點(diǎn)，這樣，控制點(diǎn)圖形結(jié)構(gòu)比較好。能夠提高導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的精度。

（2）GPS技術(shù)在測(cè)量斷面及地形點(diǎn)測(cè)量和施工放樣時(shí)，采用一個(gè)控制點(diǎn)能夠完成一定測(cè)區(qū)范圍內(nèi)的工作，所有測(cè)點(diǎn)都在同一精度下進(jìn)行，提高了測(cè)量精度。

3　GPS技術(shù)能提高測(cè)量速度

GPS的最大優(yōu)點(diǎn)是測(cè)站點(diǎn)與測(cè)量點(diǎn)之間可以不通視進(jìn)行測(cè)量，并且測(cè)量范圍較廣。因此與傳統(tǒng)的測(cè)量方法相比，大大地提高了測(cè)量速度。

（1）在平面地形測(cè)量時(shí)，傳統(tǒng)測(cè)量方法是測(cè)站點(diǎn)與測(cè)量點(diǎn)之間必須相互通視才能測(cè)量，并且相互之間距離不能大遠(yuǎn)，距離大遠(yuǎn)不能看清實(shí)地情況。給繪圖造成一定的困難。而采用GPS技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)站點(diǎn)與測(cè)量點(diǎn)之間可以不通視，能夠連續(xù)進(jìn)行觀測(cè)。因此，在航道測(cè)量及通視困難地區(qū)可大大地提高工作效率。如梅江--梅城至三河80公里航道地形測(cè)量就是采用這種方法的。

（2）在施工放樣中，也能得到很好的應(yīng)用。在公路工程和航道工程施工放樣測(cè)量中，由于這些工程的特點(diǎn)是路線(xiàn)較長(zhǎng)，測(cè)量范圍彎曲較多，通視較為困難。如果采用傳統(tǒng)測(cè)量方法，如全站儀和經(jīng)緯儀進(jìn)行施工放樣測(cè)量，受到地形及其他因素影響多，放樣距離受到一定的限制。但采用GPS進(jìn)行施工放樣測(cè)量，則放樣距離較長(zhǎng)，放樣點(diǎn)與測(cè)站點(diǎn)在幾公里距離內(nèi)都可以一次進(jìn)行放樣。GPS測(cè)量高程精度已經(jīng)達(dá)到厘米級(jí)，因此高程可以放心使用。

（3）在工程設(shè)計(jì)中，斷面測(cè)量比較多。當(dāng)通視比較困難的地區(qū)進(jìn)行斷面測(cè)量時(shí)，如果采用傳統(tǒng)方法測(cè)量，一條斷面往往要進(jìn)行多次測(cè)量才能完成，有時(shí)還要采取輔助方法進(jìn)行。而采用GPS測(cè)量斷面，可以根據(jù)設(shè)計(jì)斷面兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，不受控制點(diǎn)及斷面點(diǎn)通視的限制。這樣測(cè)量的斷面可以在同一條線(xiàn)上，測(cè)量精度提高了，計(jì)算的工程量比較準(zhǔn)確。在一個(gè)控制點(diǎn)就能夠測(cè)量一定范圍內(nèi)的斷面，大大地提高了斷面測(cè)量的速度。梅州城區(qū)東堤500米河堤建設(shè)中，建設(shè)單位要求20米測(cè)量一個(gè)斷面。但是測(cè)區(qū)范圍由于是河堤且周?chē)N植有果樹(shù)通視條件困難，全站儀測(cè)量斷面較為困難。采用GPS測(cè)量能較好地完成任務(wù)。

（4）在航道測(cè)量及水利工程測(cè)量中，因?yàn)樗碌匦螠y(cè)量占較大部分。水下地形的特點(diǎn)是看不見(jiàn)，隱蔽性較大，測(cè)量比較困難。用全站儀等傳統(tǒng)測(cè)量方法測(cè)量水深的最大難點(diǎn)是測(cè)深點(diǎn)平面定位較為困難，并且水深點(diǎn)與平面位置點(diǎn)有一定的偏差。這樣測(cè)量成果存在一定的誤差。當(dāng)采用GPS技術(shù)與測(cè)深儀配合使用時(shí)，GPS控制測(cè)量點(diǎn)的平面位置及水面高程，用測(cè)深儀測(cè)定水面以下的水深，水面高程減去水深可得到河床高程。解決了平面位置與測(cè)深點(diǎn)不同步的問(wèn)題，提高了測(cè)量精度和提高了工作效率。并且可以根據(jù)不同比例要求，設(shè)計(jì)不同比例的測(cè)量計(jì)劃線(xiàn)，然后根據(jù)計(jì)劃線(xiàn)測(cè)量，大大提高了測(cè)量速度，節(jié)約了人力資源和時(shí)間。

（5）在水下工程施工和竣工驗(yàn)收中，有較好的優(yōu)勢(shì)。水下工程實(shí)際情況較難掌握，對(duì)于工程量的計(jì)算誤差較大。當(dāng)采用該技術(shù)時(shí)，可以按照工程需要設(shè)計(jì)計(jì)劃線(xiàn)，然后根據(jù)計(jì)劃線(xiàn)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確。并且在工程竣工后，按計(jì)算工程量的斷面線(xiàn)進(jìn)行竣工測(cè)量，用以復(fù)核工程量，解決了施工過(guò)程中工程量難以確定的問(wèn)題。在航道疏浚工程驗(yàn)收中，利用GPS+測(cè)深儀進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)量，在施工范圍內(nèi)連續(xù)進(jìn)行測(cè)量，避免了傳統(tǒng)方法測(cè)量時(shí)漏測(cè)問(wèn)題，確保工程施工精度。在汀江三河至茶陽(yáng)20多公里航道地形圖測(cè)量中，就是采用GPS技術(shù)與測(cè)深儀一起，按設(shè)計(jì)好的計(jì)劃線(xiàn)對(duì)河床測(cè)量，這樣，既保證了測(cè)量精度又提高了進(jìn)度，節(jié)約了人力資源。

隨著測(cè)量技術(shù)的快速發(fā)展，測(cè)量?jī)x器及測(cè)量技術(shù)有較大的提高。從上世紀(jì)的經(jīng)緯儀、全站儀到現(xiàn)在的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。由以上可得出GPS技術(shù)能大大地提高測(cè)量的精確度和測(cè)量速度。

P624[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-254-1