GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用及精度分析

楊永波

摘 要：現(xiàn)代公路測量工作已實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化測繪，但是在公路工程施工要求和質(zhì)量不斷提高的今天，這種技術(shù)已遠遠達不到測量要求?；诖?，本文對GPS技術(shù)在工程測量工作中的應(yīng)用進行探究，分析其技術(shù)優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：工程測量；GPS技術(shù)；測量精度；公路測量；礦山測量

中圖分類號：TU198 文獻標(biāo)識碼：A

工程測量工作是一項對精準(zhǔn)度要求較高的工程環(huán)節(jié)，而且，隨著建筑項目復(fù)雜性、建筑高度的不斷提高，其對工程測量工作的要求也在不斷提高，雖然較多新技術(shù)被開發(fā)和使用到工程測量工作中，但是，不可否認(rèn)的是我國工程測量工作的現(xiàn)代化和科學(xué)性遠遠不如發(fā)達國家，也無法滿足我國建筑行業(yè)對工程測量工作日益提高的要求。工程測量現(xiàn)階段這一特征極大的阻礙了我國建筑行業(yè)的前進和我國工程項目施工質(zhì)量的提高。因此，GPS技術(shù)在工程測量工作的中引進顯得極其必要，對該技術(shù)進行探究和分析更是大勢所趨。

1 GPS技術(shù)的組成

GPS技術(shù)是基于全球定位系統(tǒng)，通過空間衛(wèi)星群和地面的包括主控站、地面接收天線和監(jiān)測等監(jiān)控系統(tǒng)共同完成的，人們通過對衛(wèi)星導(dǎo)航地質(zhì)信息進行相應(yīng)的定位處理，實現(xiàn)對某一地區(qū)地理位置和有關(guān)情況進行了解，空間衛(wèi)星群保障GPS系統(tǒng)衛(wèi)星信號暢通，在工程測量中能實現(xiàn)隨時隨地地接收到空間衛(wèi)星信號，在高精準(zhǔn)度定位中實現(xiàn)高質(zhì)量的工程地質(zhì)測量。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS技術(shù)的組成和應(yīng)用也越來越成熟。

2 工程測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用

2.1 在公路測量中的應(yīng)用。公路工程的施工環(huán)境較為復(fù)雜，其工程測量工作的任務(wù)也更為艱巨，而GPS技術(shù)在廣場測量工作中的引入則很好的緩解了測量工作的壓力?，F(xiàn)代化的公路工程測量工作，利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及多種強大軟件的支持來進行公路工程的設(shè)計和測繪，促使我國公路工程在現(xiàn)代化的道路上更進一步。但是，在公路工程施工要求和質(zhì)量規(guī)格不斷提高的今天，往常的公路工程技術(shù)所產(chǎn)生的測量任務(wù)較重，而且測量效率不高。通過GPS技術(shù)建立控網(wǎng)，利用靜態(tài)或者快速靜態(tài)的方法來進行測量工作，極大的提高了測量數(shù)據(jù)的處理效率，而且數(shù)據(jù)處理質(zhì)量得到了較大保證，為公路施工打下了堅實的基礎(chǔ)。

2.2 在礦山測量中的應(yīng)用。我國可建設(shè)的土地資源相對較少，特別是部分沿海地區(qū)，要想擴大利用土地資源，就必須采取對城市進行圍墾的方法。這一方法部分施工會在水上進行或者是在受潮汐影響的地區(qū)進行，這些施工地點的測量工作極為艱難，傳統(tǒng)的測量方法在這些地區(qū)基本寸步難行，而GPS技術(shù)的引進則很好的解決了工程測量工作的這一問題。在對礦山進行加密施工的過程中，地形測量工作以及諸多地標(biāo)安放工作都能夠有效的運用GPS技術(shù)。

2.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的廣泛應(yīng)用。工程測量工作是為工程施工做準(zhǔn)備的，但是不是說所有的工程測量工作都需要在工程施工地點進行現(xiàn)場技術(shù)測量。一項大型工程的施工，不可避免的會發(fā)生諸多突發(fā)和意外狀況。而GPS技術(shù)的引進則很好的解決了這一問題，利用該技術(shù)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠模仿現(xiàn)場施工環(huán)境進行各種施工狀況提前預(yù)知，從而避免施工事故的發(fā)生。將現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)輸入到虛擬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，建立三維立體圖，再結(jié)合施工的具體流程和環(huán)節(jié)將整個工程施工進行預(yù)演。此外，利用該技術(shù)還能夠很好的規(guī)劃施工技術(shù)方案和測量方案，從而提高施工效率，保證施工質(zhì)量。

2.4 變形監(jiān)測中的應(yīng)用。一項建筑項目的施工不可避免的會對周邊環(huán)境和建筑物產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致其產(chǎn)生形變，尤其是建筑物地基形變和下沉，這是就需要利用形變測量和監(jiān)測技術(shù)對這些形變具體情況進行了解。工程建筑施工對形變監(jiān)測數(shù)據(jù)要求較高，必須保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)、正確性，而這種數(shù)據(jù)監(jiān)測本身就受到事故環(huán)境的限制，因此形變監(jiān)測工作難度較大。但是，GPS技術(shù)的引入則很好的降低了形變監(jiān)測工作的工作難度，極大的提高了其數(shù)據(jù)監(jiān)測的準(zhǔn)確性，保證了監(jiān)測結(jié)果的科學(xué)合理性。而且，利用GPS技術(shù)還能夠?qū)χ苓呅巫冞M行預(yù)演和預(yù)測，環(huán)節(jié)了形變監(jiān)測工作的壓力和工作量。

3 工程測量中GPS技術(shù)精度分析

3.1 衛(wèi)星對GPS測繪的影響。GPS運行的根本就是利用外太空的衛(wèi)星進行系統(tǒng)定位，因此，GPS技術(shù)最大的影響因素就是衛(wèi)星。由于GPS設(shè)備中安裝有原子鐘，在原子鐘的作用下，會導(dǎo)致其時間顯示與實際時間存在誤差，從而出現(xiàn)衛(wèi)星鐘差影響工程實際測繪準(zhǔn)確性的事故。此外，GPS的測繪準(zhǔn)確性還會受到衛(wèi)星發(fā)射天線相位中心偏移的影響以及衛(wèi)星星歷導(dǎo)致的誤差的影響?？偠灾?，GPS測繪技術(shù)會受制于衛(wèi)星，但是，GPS技術(shù)能夠發(fā)揮出如此大的作用，究其根本還是依賴于衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展。

3.2 信號傳播途徑方面的因素。GPS技術(shù)的應(yīng)用所依賴的還有信號的傳播，衛(wèi)星信號是以電磁波傳播的形式進行傳播的，但是，這種傳播會因為各種因素的影響而存在誤差，最終導(dǎo)致地面信號與衛(wèi)星信號之間的傳播存在時間誤差。衛(wèi)星信號的在傳播過程中會受到溫度、濕度、對流層折射、流層傳播速度不一致等因素的影響，最終導(dǎo)致GPS系統(tǒng)定位速度降低。整個大氣層的傳播條件以及地面的接受環(huán)境都是在不斷變化的，地面接收機在對衛(wèi)星信號進行接受的時候，也會因為周圍環(huán)境的變化而產(chǎn)生一定的誤差，降低土地測繪的精確度。

3.3 信號接收機的影響。信號接收機對GPS測繪的影響主要有以下三方面：第一，GPS定位過程中采用的相對觀測值，在實際的測量過程中，1～5周的內(nèi)容容易被忽略，進而影響測量坐標(biāo)的精確度；第二，接收機天線的相對中心與測站標(biāo)識的中心位置也可能存在一定程度的偏差，對土地測繪的精確度產(chǎn)生影響；第三，接收機設(shè)備及軟件有時候出現(xiàn)故障問題同樣會影響到GPS土地測繪的精確度。

結(jié)語

最后，從上述可知GPS技術(shù)在工程測量中的引入對工程施工所產(chǎn)生的巨大影響，從該技術(shù)被廣泛使用和認(rèn)同可知其具備突出的技術(shù)優(yōu)勢。該技術(shù)的引入極大的提高了工程測量工作的測量效率和測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，為我國工程測量工作的發(fā)展提供了極大的助力。而GPS的這一巨大技術(shù)優(yōu)勢也決定其廣闊的發(fā)展未來。

參考文獻

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