GPS测量技术及其在工程测量中的应用何远雄

GPS测量技术及其在工程测量中的应用何远雄

何远雄

钦州港经济技术开发区城建测绘队广西钦州535008

摘要：随着社会的稳步发展，各行各业的技术水平都有很明显的提升。GPS技术凭着独有的优势正在不断的扩大着市场，凭借着其过硬的技术，在测量领域满足着精确度和测量效率等现代测量的要求，所以GPS技术在工程测量中作用的重要性是与日俱增的。不过，在工程测量中GPS技术的使用并不完美，出现了一些很明显的问题，这就需要通过对技术水平的不断提高来解决这些问题。下面我们将以此为出发点，进行GPS的初步概述，并对其的测量技术和工程测量中GPS的应用进行研究、讨论，结合当地实际情况，对测量过程中出现的问题和注意事项提出相应的合理性建议，希望能够对工作人员的工作提供有效的帮助与支持。

关键词：GPS技术、工程测量、测量技术、应用

引言

现如今全球定位系统中使用率最高的是GPS，此技术应用环球通讯的卫星系统得到准确的定位，并通过地面上的接受设备为客户提供由技术构架定位出来的导航、时间和三维坐标。社会的高速发展无形中使数字化时代取得了大范围的变革，全国定位系统技术的不断提高使得各行各业越来越广泛的选用GPS技术成为有效的工具。在工程测量中引入GPS技术能够使工程测量技术的现代化发展得到满足，推动着工程测量技术水平的提高。

1.GPS系统的概述

1.1GPS系统的组成

全球卫星系统和地面上的监控设备组成全球GPS定位系统。除此之外，测量的客户还具备卫星信号接收装置。

由24颗高大约20万公里的GPS卫星群构成GPS的空间卫星群，这些卫星群在六个轨道面上均匀的分布着，在每个领面之交都有60度的夹角，地球赤道和轨道之间为55度斜角，11小时58分钟为卫星的轨道运行周期，从而保证在任何地点、任何时间，地面上都能够同时接受到4至11颗GPS卫星发射出来的信号。

使用GPS的一些客户使用数据处理软件和GPS接收机进行信号的接受，并结合相对应的气象仪器等设备，因为这些客户主要是要对GPS信号进行接收，并运用这些信号进行导航定位。时代不断的进步，与此同时全球的定位系统和现代化的科学技术也在不断的强大，出现了很多重量轻、体积小巧、方便携带的GPS定位设备，这些在工程测量的工作方面占据着非常重要的地位。

1.2GPS的测量原理

在GPS系统中高轨测距是在为主要的测量方式，最为基本的观测量是观测站到GPS卫星之间的距离，主要选取载波相位测量和伪距测量这两种方式获得距离观测量。对GPS卫星发出的测距码信号到达客户接受设备过程中使用的传播时间进行测量就是伪距测量，整个测量过程的速度非常快；对有载波多普勒频移的卫星载波信号和客户的接收设备产生的参考载波信号两者之间的相位差距进行测量就是载波相位测量，这种测量的定位精度是非常高的。GPS定位就是通过4颗或者是更多的卫星同时实行相位或者是伪距测量，得到接收设备的三维位置。

1.3GPS测量的优势

在常规的工程测量中会用到很多的人力，即使在认真、细致的工作，也不能保证测量出来数据的准确度，导致工程测量的效率很低，也不能够保证其工作质量。在工程测量工作中引入GPS技术，很明显其优越性。主要表现为：第一，测量点之间不需要特定的技术进行建设，致使测量中的选点比较灵活。第二，与GPS的接收基线和红外仪等精准设备进行比较，更加凸显GPS技术在工程测量上的优势，尤其是长距离的测量中。第三，凭借快速静态定位法使测量的观测时间缩短，从而提高测量的工作效率。第四，使用三维技术进行高程测量。第五，GPS技术也在不断进步，不但技术含量高，在操作方法上也在一步步简单化。第六，GPS观测技术不会受到气候和时间等外界因素的影响，保证观测的连续性。

2.工程测量中GPS测量技术的应用

2.1GPS定位技术

工程测量中引入GPS定位技术，以理科学科的基本原理的整合为主要依据，通过各种系统的共同勘测进行多角度的定位测量。通过动、静态的相互结合实现其定位技术，和地面上的接收设备形成静态基线，达到对目标同步观测的效果，观测时间长达45分钟左右，并对相关数据统一整理，其操作非常简单；以载波作为根据进行动态观测，并在精确的定位控制点基站中安装地面接收设备，使不同角度传输的动态信号实施观测。

2.2测定施工水准点

进行水准点的测量中，传统的测量方式很大程度使测量结果导致偏大，给工程的施工工作带来了很多的不便，GPS技术进行测量后，对对工程的观测进行全面的协调工作，以此来确保水准点的测量精确度，是工程效率得到提高。

2.3GPS技术中的虚拟现实技术

在传统的热弄工程测量中，使测量的效率非常低，而且由于环境的影响很容易在测量中产生很大的安全隐患问题。拖过GPS技术中虚拟现实技术可以对需要观测的环境进行完整的还原，运用科学技术生成三维图像，以此确保科学的工程测绘流程，清楚的展现所需测量重点工程的各项情况，保证安全性和可行性测量方案的正常实施。

3.工程测量中GPS测量技术应注意的问题

3.1观察点的设置

按照相关的要求标准严格设置GPS观察点，确保科学的设置观察点，才能使观察点发挥其真正的的作用。设置地点选择宽阔的地方，周围的障碍物保证在高度角10度之内，避开强力电磁波的干扰源，满足这些条件，确保信号的反射误差降到最低。

3.2基准站的定位

在RTK防线中如果遇到不适合的基准站，必须及时对基准站进行重新定位，选择基于两点已知的多点定位法重新定位基准站，切薄基准站能够在最好的观测区内。由此，首先对已知的点和流动站之间的坐标（WGS-84）定位，在选用后方交会的原理对基准站坐标进行测算，并在这一基础上对相关联的独立坐标进行参数计算，以此更科学的定位基准站的位置。

3.3GPS网络基准点的选择

网络构架是GPS工程测量中不可或缺的，只用保证GPS整合点和网络构成的总数达于三个，才能使其的应用效率得到保证。如果出现一点点的误差，就会直接影响其测量精度。由此可见选择GPS网络基准点的重要性是非常大的。在我国现如今GPS网络基准点的选择仅仅实现了两级，由于点位密度不够还未得到推广。由此可见在进行GPS观测中，应该对坐标转换的尺度、方向和基准的位置进行重新定位，整合出新的联测措施，尽最大可能确保基准点的定位得以完善。

4.结束语

综上所述，现代信息技术在不断提高的今天，GPS卫星导航系统的准确性也在不断提升，在精准的三维作用下定位系统广泛推广到全球化和全天候来。技术的不断提高使GPS技术的抗干扰和保密性能得到了良性发展。工程建设能够顺林的进行最为基础的就是工程测量工作，引用GPS全球定位测量技术，不仅能够使工程测量的质量得到保障和提升，还确保了其工作的效率，使工作稳步、顺利的进行。

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