GPS在精密工程測量當(dāng)中的應(yīng)用

■王波

（沈陽市勘察測繪研究院　遼寧　沈陽　110004）

GPS在精密工程測量當(dāng)中的應(yīng)用

■王波

（沈陽市勘察測繪研究院遼寧沈陽110004）

在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展過程中，測量技術(shù)也取得了穩(wěn)步的發(fā)展，GPS在精密工程的測量中得到了更普遍的應(yīng)用，并且在技術(shù)上更加先進，逐漸的取代了測距儀和經(jīng)緯儀的使用。在精密工程測量領(lǐng)域,由于工程項目種類繁多,精度需求變化大,工程規(guī)模和觀測的目的、條件、方法的多樣性,使GPS技術(shù)在精密工程測量中應(yīng)用多具有設(shè)計方案上的獨特性。在近幾年的科研和實踐中可以分析看出，精密工程測量中也較為廣泛的應(yīng)用了GPS定位技術(shù)。本文針對較常使用精密測量工程和GPS測量的技術(shù)特質(zhì)做了一定的分析，提出一些實用性相對較強的技術(shù)意見。

GPS精密工程測量優(yōu)化

GPS技術(shù)在如今的信息社會中以最快的速度發(fā)展，其定位技術(shù)也被大量的應(yīng)用于大地控制測量中。就目前的形式來看，GPS定位技術(shù)已經(jīng)替代了常規(guī)測角、測距手段建立的大地控制網(wǎng)。GPS在精密工程測量中普遍使用的是雙頻接收機載波來進行定位測量。根據(jù)GPS在定位以及數(shù)據(jù)處理等方面來判斷其精確性。而GPS設(shè)計的好壞在其中也發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。本文章就精密工程測量的技術(shù)特點和相應(yīng)的用途展開了描述。

1　GPS定位系統(tǒng)

GPS技術(shù)是美國國防部研制建立的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，簡稱GPS系統(tǒng)。此技術(shù)是利用GPS定位衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實時進行定位、導(dǎo)航的系統(tǒng)，具有全方位、全天候、全時段、高精度的特征，能夠為用戶提供低成本、高精度的三維坐標(biāo)。現(xiàn)在，GPS利用其現(xiàn)有的特點，在精密工程的測量中起到了重要的作用。

GPS技術(shù)有如下特點：

（1）它的性能好，能在全球、全天候連續(xù)的工作。

（2）它的準(zhǔn)確性高并且有高精密的坐標(biāo)、速度和時間。

（3）它的功能多且應(yīng)用比較廣泛。

2　精密工程測量

所謂精密工程測量，是工程測量的分支，是測繪科學(xué)在大型工程、高新

技術(shù)規(guī)程和特種工程等精密工程建設(shè)中的應(yīng)用。

在精密工程的測量中，GPS起到的最大作用就是靜態(tài)作用和動態(tài)作用。在靜態(tài)功能方面，它能把衛(wèi)星傳遞來的信息用三維坐標(biāo)確定出來，確定地面上的任意位置的坐標(biāo)；所謂的動態(tài)的作用就是通過衛(wèi)星技術(shù)把已經(jīng)測量出的坐標(biāo)放在地球表面上。擁有靜態(tài)和動態(tài)功能相聯(lián)合的GPS定位系統(tǒng)，就可以憑超高的精確度和非常高的效率來完成公路工程表面的測量。GPS系統(tǒng)能夠向全球的所有用戶提供全天性、高精度的速度、坐標(biāo)以及時間等各個方面的精確信息，而且在測量過程中不要求通視，工作地點選擇靈活，自動化程度較高，可以是先全天候的自動化檢測，所以有更多的用戶選擇使用此系統(tǒng)來進行工程的測量。

隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，國內(nèi)的高等級公路建設(shè)工作迎來了很大的挑戰(zhàn)，想要建設(shè)出合格的公路，就要求對公路的勘探設(shè)計有更加高層次的要求?，F(xiàn)如今我國的公路設(shè)計行業(yè)中，硬件設(shè)備和軟件設(shè)施都在不斷地發(fā)展中，但是還有一些軟件是通過地面的數(shù)字化測繪產(chǎn)品來進行維持的，所以完善健全一套擁有技術(shù)、勘測、施展等工作的一系列數(shù)據(jù)連接十分緊要。這是對公路勘探設(shè)計的更高要求?？碧郊夹g(shù)的發(fā)展關(guān)鍵在于技術(shù)的改造和設(shè)備的改進，在我國現(xiàn)在的發(fā)展情況下，GPS系統(tǒng)是最佳的選擇。

3　在精密工程測量中的誤差原因及應(yīng)對措施

3.1誤差原因

就平常來說，GPS定位的誤差原因可以分為三類：第一類是和衛(wèi)星有關(guān)的誤差，其最主要的原因就是衛(wèi)星的運行軌跡誤差；第二類是和衛(wèi)星所傳播的相關(guān)信號的誤差，其主要因素是一些離子層的折射和一些傳播的路徑不同導(dǎo)致的誤差；第三類是和接受信息的相關(guān)設(shè)備的誤差，其主要原因是接收衛(wèi)星回傳的信息有一定的誤差，以及收到信息的鐘差與收到信息的無線電中心位置的誤差等。

3.2在精密工程測量中降低誤差的應(yīng)對措施

采用不同的多種接收信息的機器同時對接收到的信息進行觀察，來計算出多組數(shù)據(jù)的不同，通過這樣的方法就能消除掉一些相同的數(shù)據(jù)或者其他可以干擾正確判斷的因素。這種方法在一些精密工程的測量中被廣泛的應(yīng)用。組建一個觀測值的模型，針對其中的一些有差別的數(shù)據(jù)進行整改。在觀察過程中我們可以選擇高精密的儀器，挑選比較好的觀測的方案以及比較好的觀察衛(wèi)星的時間段，保證減少誤差，盡可能的降低影響觀察值的因素。我們可以全天的進行觀測，保證觀測的時間長度，這樣可以降低一些多路徑的影響。不過我們要謹(jǐn)慎的挑選觀測的地點，保證有比較好的可供觀測的地點，在后期應(yīng)嚴(yán)格的對所收集到的信息數(shù)據(jù)進行分析計算。我們在挑選觀測點時應(yīng)選擇外界影響較小的地方，防止接受信號的阻斷以及多路徑效應(yīng)的誤差。在得到的數(shù)據(jù)中初步計算出基線向量后，還要找出相應(yīng)的相位雙殘差曲線圖，并認(rèn)真分析找出它的不同之處，針對其中一些差別較大的數(shù)據(jù)需要重新觀測；對一些起伏較大的數(shù)據(jù)可以直接舍棄掉，最后就能對基線向量進行解算，然后再進行一遍計算并得出雙殘差曲線的公式，要求基線向量的每個數(shù)據(jù)都要達到目標(biāo)。

4　結(jié)語

綜上所述，GPS技術(shù)是當(dāng)代作為測量系統(tǒng)的代表，憑借著其主動化、高精益的特點，在大多數(shù)精密工程的測量被廣泛的使用，并且也給各類工程的遠程施工提供了精確的位置，有了一種更好的解決問題的辦法。最近幾年來，它在項目的變形監(jiān)測中有著重要的作用，并且能有效快速地解決常規(guī)地面測量系統(tǒng)中不能獨立到達的遠程工程的精確位置難題。GPS技術(shù)在精密工程中的使用，已經(jīng)有了很大的發(fā)展空間，但是我們也清楚地認(rèn)識到，GPS技術(shù)在應(yīng)用方面尚不十分理想，需要深入開展相關(guān)方面的理論應(yīng)用和研究更高的專業(yè)技術(shù)。不過我們相信，GPS定位技術(shù)是一種最新的并且有未來發(fā)展前景的一項技術(shù)，并且不同的監(jiān)測方式，以后的發(fā)展空間還會更加壯大。因為現(xiàn)在全球定位技術(shù)的不斷提高，以及所有相關(guān)軟件的提高，GPS的測量技術(shù)將會發(fā)揮著越來越重要的作用。

[1]柳云龍.GPS定位技術(shù)在精密工程測量中的應(yīng)用研究 [J].科技與企業(yè),2016,02:122-123.

[2]馬守成.GPS在精密工程測量中的應(yīng)用 [J].知識經(jīng)濟,2014,10:95.

[3]姜云中.GPS定位技術(shù)在精密工程測量中應(yīng)用初探 [J].黑龍江科技信息,2014,21: 154.

TB22[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-163-1