淺談GPS技術(shù)在工程控制測量的應(yīng)用及測量精度

陳冬

摘 要：在當前的工程控制測量過程中，GPS技術(shù)的應(yīng)用是十分廣泛的。因為其自身具有十分顯著的特點。首先這一技術(shù)不會受到環(huán)境的影響，其次它具有較高的測量精度，第三，其自動化水平相對發(fā)達，并且可以應(yīng)用在很多的領(lǐng)域中。當前工程控制測量中，應(yīng)用這一技術(shù)可以將工作人員的工作量得到顯著的降低，并且促進工作質(zhì)量的提升，傳統(tǒng)的幾何測量方式顯然是無法達到這一效果。因此具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢。本文重點對這一技術(shù)的發(fā)展以及具體應(yīng)用情況展開了論述，希望可以促進今后測量精度水平的進一步提升。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；工程控制測量；應(yīng)用；測量精度

與傳統(tǒng)的工程測量技術(shù)手段相比，GPS技術(shù)是一種重要的創(chuàng)新，是在傳統(tǒng)工程測量基礎(chǔ)上的革命。因為這項技術(shù)打破了天氣以及通視條件的束縛，在定位精度上變得更高，并且操作也十分便捷，具有較高的自動化水平，不需要投入較高的成本就能實現(xiàn)工程測量的工作。所以，對GPS技術(shù)的應(yīng)用情況進行研究是十分重要的。并且具有一定的現(xiàn)實意義，當前，人們對工程測量的精度提出了更加嚴格的要求，所以通過GPS技術(shù)的研究可以幫助我國工程測量工作得到進一步的發(fā)展。

1、GPS技術(shù)在工程控制測量中的應(yīng)用優(yōu)勢

GPS技術(shù)在工程測量中所具有的優(yōu)勢主要包含以下三個方面。首先具有較高的自動化程度。采用GPS技術(shù)應(yīng)用在工程控制測量過程中，主要是通過GPS接收機對測量信號進行傳輸?shù)?，將天線安裝在檢測站上，同時啟動接收單元，GPS接收機就可以正常的進行工作，隨后在完成測量工作以后，將電源關(guān)閉，接收機就結(jié)束自動接收的任務(wù)，同時將其傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心中，并對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行計算。

其次，GPS技術(shù)具有廣闊的適用范圍。無論是在我國的各個領(lǐng)域中，GPS技術(shù)的應(yīng)用都十分的廣泛，尤其是在工程測繪時，施工人員對GPS技術(shù)十分青睞。工程測繪補償中，不僅需要對地殼板塊的運動情況進行檢測，還需要對大地以及其他工程開展測量工作，所以將這一技術(shù)應(yīng)用在工程控制測量中的發(fā)展前景是十分廣闊的，并且這一技術(shù)能夠進行自動化的檢測，在今后的研究過程中將是一個重要的研究內(nèi)容。

第三，具有較高的測量精度。GPS技術(shù)在測量精度方面，如果進行短距離的測量，那么能夠滿足毫米的級別，如果進行差分導(dǎo)航，那么精度可以達到厘米的級別，因此在對工程建筑以及構(gòu)造物進行監(jiān)測的過程中，通過這一技術(shù)可以實現(xiàn)精準的定位測量，在相應(yīng)的處理軟件以后，可以對數(shù)據(jù)進行及時高效的處理效果，這樣讓相應(yīng)的高程以及平面精度都達到毫米的精確度。

2、GPS技術(shù)在工程控制測量中的應(yīng)用

文章以工程為例，該工程采用了6臺Ashtech型靜態(tài)單頻GPS接收機（測量精度為5mm±1ppm）采集野外信息，作業(yè)基本要求包括：數(shù)據(jù)采樣率（S）不超過30s；時段長度不小于60min；同時觀測有效衛(wèi)星數(shù)量不小于4；平均重復(fù)設(shè)站數(shù)不小于1.6；同時觀測有效衛(wèi)星書不小于4；衛(wèi)星截止高度不小于15°。每時段觀測都采用測量天線高兩次的方式，相差小于3mm，天線高為測量的平均值。GPS觀測數(shù)據(jù)采用Ashtechsolutoons2.5進行基線解算，以此保證每一個基線都能求出整周模糊度。GPS技術(shù)在工程控制測量中的應(yīng)用主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

首先，可以實現(xiàn)靜態(tài)定位的效果。在每個流動站中分別設(shè)置GPS接收機，在進行觀測的過程中，主要采用靜止觀測的方式，同時，可以對太空衛(wèi)星傳輸過來的信號進行接收，對基準站的同步數(shù)據(jù)進行記錄，在此基礎(chǔ)上，對監(jiān)測站一周所產(chǎn)生的未知數(shù)和三維坐標加以進一步的解算，如果測量的精度符合相應(yīng)要求的規(guī)定，那么就可以停止測量，如果測量精度受到諸多因素的影響，不能保證其精度的準確性，那么就需要對測量進行加密控制，所以即便是在惡劣的環(huán)境以及地形中，都可以促進測量精度準確性的提高。

其次，可以實現(xiàn)動態(tài)定位的效果。在測量的過程中，實現(xiàn)動態(tài)定位需要做好前期的準備工作。并且前期準備是是十分重要的，應(yīng)該先選取一個合理的控制點，并且在這個控制點上觀察一段時間，事先設(shè)置好流動站，這樣就可以在流動站上進行自動測量，同時將基準站觀測到的數(shù)據(jù)相互結(jié)合在一起，這樣就能夠?qū)⒕唧w的坐標位置確定下來，以實現(xiàn)對測量結(jié)果的要求，實現(xiàn)動態(tài)定位。當前工程測量對于精度的要求相對較高，通常要求測量精度達到厘米級別，動態(tài)定位能夠獨立完成樁測量、地形圖測繪、縱橫斷面測量等，并且具有非常高的測量精度，致使動態(tài)定位技術(shù)在工程測量中具有非常好的應(yīng)用前景。

第三，測繪大比例尺地形圖。傳統(tǒng)的測法測站與碎部點之間必須通視，不僅拼圖環(huán)節(jié)的精度不能保證，并且還需要至少兩人進行工作，花費較長的時間。采用GPS技術(shù)，僅僅需要一臺機器和一個人，并且花費幾秒鐘的時間，就能夠完成碎部點高程以及坐標的測繪工作，然后輸入特征編碼，能夠迅速成圖，顯著的降低了繪圖難度，提高測繪速度。

第四，選線以及放樣。將GPS的接收機作為流動站，在一定的距離接收測量數(shù)據(jù)，對重要的物質(zhì)進行定位，然后將獲得的信息輸入接收機，并利用CAD繪圖軟件進行選線。采用GPS技術(shù)進行放樣測量，僅需輸入點位坐標，接收機能夠?qū)⑻嵝研畔蚀_的傳輸至任何放樣點，這樣不僅能夠提高放樣精度，還能夠降低勞動量，加快放樣速度。

3、提高GPS技術(shù)在工程控制測量精度的措施

（1）創(chuàng)建工程控制測量網(wǎng)絡(luò)。工程控制測量網(wǎng)絡(luò)是工程管理、維護工作開展的基礎(chǔ)，同時也是提高工程測量精度的重要措施。通常狀況下，工程控制測量網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積相對較小，占位密度相對較大，對測量的精度要求相對較高，采用邊角網(wǎng)的方式，創(chuàng)建工程控制網(wǎng)絡(luò)，在采用GPS定位技術(shù)時，能夠充分的體現(xiàn)GPS技術(shù)精度高、作業(yè)時間短、工程耗費低等優(yōu)勢。

（2）PTK碎部測暈以及放樣。PTK技術(shù)，即載波相位差分技術(shù)，采用PTK技術(shù)對相位的測量進行處理，能夠?qū)⒒鶞收臼占妮d波相位信息傳輸給用戶，用戶通過對基準站差分信息進行求差解算，能夠準確的找到用戶的位置坐標，并將定界標點標出，采用PTK碎部測暈和放樣，能夠提高測量精度和標定的準確性。

（3）區(qū)域差分網(wǎng)絡(luò)的碎部測量以及放樣。當碎部測量出現(xiàn)在區(qū)域性的GPS的差分系統(tǒng)中時，基準網(wǎng)和放樣會對所有基準站提供差分信息的權(quán)，并實現(xiàn)差分的定位，提高PTK接收機標稱精度，能夠提高PTK測量點的精度，進而提高測量精度。

（4）測量精度評定。采用平面平差基線相對精度統(tǒng)計、基線殘差統(tǒng)計、環(huán)閉合差統(tǒng)計進行GPS定位中誤差統(tǒng)計，100%的點位精度控制在1cm以內(nèi)，甚至控制在0.5cm以內(nèi)，如果測量數(shù)據(jù)合格，則表明基線解算質(zhì)量良好，GPS技術(shù)的測量精度能夠滿足工程測量的實際要求。

4、結(jié)束語

總而言之，GPS技術(shù)在工程控制測量的實踐應(yīng)用中，對操作要求相對較高，并且隨著現(xiàn)代工程測量對精度要求的不斷提高，工程控制測量人員應(yīng)該熟練的掌握GPS技術(shù)在工程控制測量中的應(yīng)用流程，并采取有效的措施提高測量精度，進而為工程的控制測量提供更好的服務(wù)。

參考文獻：

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