GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用分析

倪磊 鄒俊華

摘 要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國的定位技術(shù)得到了快速的發(fā)展。GPS技術(shù)是常用的定位技術(shù)之一，因其具有高效的定位效率、高的定位數(shù)據(jù)精確度、靈活的定位時效和寬泛的應(yīng)用環(huán)境等特點(diǎn)而廣泛地應(yīng)用于我國各類工程測量中?；诖?，本文以GPS技術(shù)為研究對象，分析了GPS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上從3個方面講述了GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用，為推動該技術(shù)的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù) 工程測量 應(yīng)用研究

中圖分類號：P278 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（b）-00-02

GPS技術(shù)已廣泛的應(yīng)用我國測繪領(lǐng)域中，不僅使得各類現(xiàn)代化定位技術(shù)得到了快速的發(fā)展，更是提高了不同現(xiàn)代化測繪手段或方法的測量精度，滿足了社會的基本需求[1]。GPS具有簡便的操作、高的精度而逐漸應(yīng)用于工程測量中，如礦山工程測量，建筑工程測量、水利水電工程測量、地質(zhì)災(zāi)害形變監(jiān)測等領(lǐng)域，均取得了顯著的應(yīng)用成果。

1 GPS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)分析

1.1 具有高效的定位效率

GPS廣泛應(yīng)用各類現(xiàn)代化測繪技術(shù)中，與其他先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，形成了大量現(xiàn)代化新興測繪技術(shù)，如無人機(jī)航空攝影技術(shù)等。隨著GPS技術(shù)與RTK技術(shù)的結(jié)合使用，實(shí)現(xiàn)了快速的動態(tài)定位模式，該模式是建立在一個相對初始狀態(tài)穩(wěn)定的流動站的基礎(chǔ)上，在觀測其他變動的觀測點(diǎn)時可以在很短的時間內(nèi)獲得相應(yīng)觀測點(diǎn)的定位數(shù)據(jù)。該技術(shù)的應(yīng)用不僅減少了觀測時間，提高了觀測效率，而且獲得的測量結(jié)果的精度完全滿足基本需求，保障了測量成果的質(zhì)量。

1.2 具有高的定位數(shù)據(jù)精確度

定位數(shù)據(jù)的精確度是判別一項(xiàng)測繪技術(shù)是否滿足社會需求的基本標(biāo)志，數(shù)據(jù)的精確度也是影響測量成果質(zhì)量的關(guān)鍵因素。將GPS糅合到其他先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)中，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位效果，其精度差距可以實(shí)現(xiàn)毫米級的靜態(tài)定位效果。此外，GPS技術(shù)在無人機(jī)低空定位系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)差距為厘米級的動態(tài)定位效果[2]?？傮w來說，GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢，高精度的定位結(jié)果是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化工程建設(shè)精準(zhǔn)對接的有力保障。隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和觀測手段的更新，以及先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展，GPS定位技術(shù)可以獲得更高的精度。因此，GPS因其具有高的定位數(shù)據(jù)精度而被廣泛應(yīng)用于各類工程測量中，且具有廣闊的應(yīng)用前景。

1.3 具有靈活的定位時效

GPS技術(shù)還具有靈活的定位時效特點(diǎn)，表現(xiàn)在GPS在定位工作中可以獲得高效的、動態(tài)的、實(shí)時的定位狀態(tài)。GPS靈活的定位時效意味著可以借助GPS隨時隨地觀測目標(biāo)，獲得觀測點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并可以通過先后觀測的坐標(biāo)變化計(jì)算出觀測點(diǎn)的運(yùn)動速度，從而獲得相應(yīng)的參數(shù)指標(biāo)等。

1.4 具有寬泛的應(yīng)用環(huán)境

近十多年來，我國的衛(wèi)星系統(tǒng)得到了快速發(fā)展，使得我國的GPS衛(wèi)星基本呈現(xiàn)出均勻分布的狀態(tài)，且GPS在某一任意時間段內(nèi)接收的衛(wèi)星信號數(shù)量明顯增多，不僅保障了GPS全球定位目的的實(shí)現(xiàn)，而且在數(shù)量越來越多的前提下提高了定位精度，明顯降低了GPS定位誤差。就GPS定位技術(shù)來說，只要在地面某一點(diǎn)能夠接收四顆衛(wèi)星信號，就可以實(shí)現(xiàn)全天候觀測被測點(diǎn)。GPS的定位效果除了在個別地形及其復(fù)雜的區(qū)域或者天氣十分惡劣的條件下無法獲得精確定位結(jié)果或無法進(jìn)行定位外，在其他地形地貌條件和氣候條件下均可以正常使用。

2 GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

2.1 GPS技術(shù)在礦山控制網(wǎng)中的應(yīng)用

礦山控制網(wǎng)的測量工作是礦山建設(shè)必不可少的環(huán)節(jié)之一，GPS系統(tǒng)在礦山控制網(wǎng)中的應(yīng)用要根據(jù)礦山的實(shí)際情況制定，如在某金屬礦山中選用GPS定位系統(tǒng)作為礦區(qū)的首級控制網(wǎng)，在首級控制網(wǎng)布設(shè)過程中一般采用邊相連接的方式進(jìn)行，控制網(wǎng)的平均長度應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行，一般控制在0.2～0.5km之間，在控制最弱的邊上其相對誤差也應(yīng)不大于1/40000[3]。此外，在制定控制網(wǎng)的過程中要盡可能的考慮其他測量手段的配合使用，將首級控制點(diǎn)布設(shè)在交通位置便利，視野開闊，易于保存的區(qū)域，可以有效的提高GPS的定位精度。在進(jìn)行處理GPS定位獲得的測量數(shù)據(jù)時，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行基線解算和檢核工作，可以避免人為誤差導(dǎo)致測量精度降低。

2.2 GPS技術(shù)在建設(shè)工程測量中的應(yīng)用

GPS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化工程建設(shè)當(dāng)中，其應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個方面：一是GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大比例地形圖的測繪工作；二是在施工水準(zhǔn)點(diǎn)的控制測量方面。前者以繪制建設(shè)區(qū)域的地形圖為主要目的，是在一個固定的首級控制點(diǎn)為基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的其他被測點(diǎn)的測量坐標(biāo)，進(jìn)而通過數(shù)據(jù)處理軟件，經(jīng)過校正、平差處理等步驟可以獲得相應(yīng)區(qū)域的地形圖，為建設(shè)工程的施工規(guī)劃等提供依據(jù)[1]。后者主要是指在施工過程中按照一定的間隔布設(shè)相應(yīng)的高程控制網(wǎng)點(diǎn)，與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比，GPS技術(shù)在施工水準(zhǔn)點(diǎn)測量過程中顯著的簡化了操作方法，節(jié)省了大量的測量時間，提高了測量效率；GPS技術(shù)是以GPS衛(wèi)星信號為基礎(chǔ)發(fā)展起來的定位技術(shù)，即GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了與衛(wèi)星互通信號、傳遞信息的功能，使得所獲得的水準(zhǔn)點(diǎn)的測量數(shù)據(jù)具有更高的精度。因此，該技術(shù)在建設(shè)工程測量方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

2.3 GPS技術(shù)在權(quán)籍調(diào)查中的應(yīng)用

權(quán)籍調(diào)查是實(shí)現(xiàn)我國第三次土地調(diào)查的基礎(chǔ)，為城鎮(zhèn)現(xiàn)代化建設(shè)提供了基礎(chǔ)依據(jù)。雖然權(quán)籍調(diào)查的方法有多重，但GPS技術(shù)在權(quán)籍調(diào)查中占據(jù)了明顯的優(yōu)勢，也是最直接和最有效的方法之一[2]。在使用GPS技術(shù)進(jìn)行權(quán)籍調(diào)查時，首先要了解不動產(chǎn)的實(shí)際狀況，在確定其范圍的基礎(chǔ)上進(jìn)行不動產(chǎn)面積的測量工作和不動產(chǎn)邊界的確權(quán)工作。

3 結(jié)語

綜上所述，GPS技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢，具有高效的定位效率、高的定位數(shù)據(jù)精確度、靈活的定位時效和寬泛的應(yīng)用環(huán)境等特點(diǎn)，致使GPS技術(shù)因自身的優(yōu)勢而廣泛應(yīng)用于礦山工程測量、建筑工程測量、水利水電工程測量、權(quán)籍調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測等領(lǐng)域。本文以GPS技術(shù)為研究對象，在分析GPS技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，從3個方面講述了GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用，為推動GPS技術(shù)的推廣使用提供幫助。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳帥，袁順新.GPS定位技術(shù)在精密工程測量中的應(yīng)用研究[J].江西建材，2018（12）：27，29.

[2] 鮑捷，王志華，孫熙.GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[J].經(jīng)緯天地，2018（4）：70-72.

[3] 洪嘉霖.GPS測量技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用研究[J].建材與裝飾，2018（37）：219-220.