GPS在工程測(cè)量中的應(yīng)用及普及

王佳奇

摘 要：我國(guó)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)也注重了基礎(chǔ)設(shè)施工程項(xiàng)目的建設(shè)，因此我們會(huì)在很多城市中看到大型基礎(chǔ)設(shè)施在工作著，而在這些項(xiàng)目施工建設(shè)過程中，工程測(cè)量所發(fā)揮的作用是非常重要的，在工程測(cè)量中，GPS技術(shù)憑借其高效率、高質(zhì)量、高精準(zhǔn)率等特點(diǎn)占據(jù)了整個(gè)工程測(cè)量的半壁江山，該文先是對(duì)GPS的構(gòu)成進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述，并對(duì)GPS系統(tǒng)的主要特點(diǎn)以及GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用3個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：GPS工程測(cè)量 測(cè)量技術(shù) 構(gòu)成 應(yīng)用 普及

中圖分類號(hào)：P278 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）01（c）-0072-02

GPS技術(shù)就是人們所說的全球定位系統(tǒng)，這一系統(tǒng)最早是20世紀(jì)70年代研發(fā)出來的，一開始GPS技術(shù)主要運(yùn)用的領(lǐng)域是軍事領(lǐng)域，目前全球定位系統(tǒng)的研制工作主要分3個(gè)階段。全球定位系統(tǒng)是以衛(wèi)星為無線通訊基礎(chǔ)，能夠24 h進(jìn)行定位服務(wù)，其范圍可以覆蓋全球，再加上全球定位系統(tǒng)自身具備非常好的保密性，抗干擾性也非常強(qiáng)，所以廣泛地運(yùn)用在我國(guó)的工程測(cè)量領(lǐng)域中。

1 GPS構(gòu)成

GPS系統(tǒng)主要是由三個(gè)部分組成，即衛(wèi)星、地面控制系統(tǒng)、用戶，這3個(gè)部分缺失任何一項(xiàng)，GPS系統(tǒng)就不是完整的，在GPS系統(tǒng)中，用戶也是不可獲取的重要組成部分，這里所說的用戶并不是說某一個(gè)特定的對(duì)象，而是指一個(gè)群體，由于GPS系統(tǒng)所提供的定位服務(wù)是實(shí)時(shí)的，其所運(yùn)用的地面接收機(jī)也是GPS系統(tǒng)特指的設(shè)備，在接收到衛(wèi)星信號(hào)之后，計(jì)算機(jī)主機(jī)就會(huì)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而得到有效的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，我們需要的各種數(shù)據(jù)信息就會(huì)真實(shí)地呈現(xiàn)在我們面前，GPS系統(tǒng)很好地提升了工程測(cè)量的精準(zhǔn)度，為今后的工程建設(shè)提供了有利的保障。

2 GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)

2.1 測(cè)量精度高

GPS系統(tǒng)的測(cè)量精度要比傳統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)高好幾倍，在1 500 m范圍內(nèi)的工程精密定位中，如果我們的技術(shù)人員能夠合理運(yùn)用GPS系統(tǒng)，那么該系統(tǒng)可以在1 h的時(shí)間內(nèi)保證其明面位置的測(cè)量誤差小于1 mm，這個(gè)數(shù)字就說明GPS系統(tǒng)的測(cè)量精度是傳統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)沒有辦法比擬的。

2.2 觀測(cè)時(shí)間段

當(dāng)技術(shù)人員在對(duì)20 km范圍內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行靜態(tài)定位工作時(shí)，一般只需要15 min就可以完成靜態(tài)定位，當(dāng)基準(zhǔn)站與流動(dòng)站的距離在15 km內(nèi)的時(shí)候，觀測(cè)流動(dòng)站的時(shí)間一般在2 min之內(nèi)，而且這種精準(zhǔn)測(cè)量是可以隨時(shí)定位的，技術(shù)人員操作起來也是非常的簡(jiǎn)單方便。

3 GPS技術(shù)在工程測(cè)量中應(yīng)用及普及

3.1 GPS在建筑工程控制網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用與普及

在整個(gè)工程的測(cè)量工作中，測(cè)繪控制網(wǎng)是測(cè)繪工作中非常重要的基礎(chǔ)性工作，對(duì)于這一工作來說，設(shè)計(jì)的工程項(xiàng)目規(guī)模出現(xiàn)了區(qū)別，那么技術(shù)人員就要對(duì)控制網(wǎng)的精度要求有一個(gè)的改變，在這種情況下，技術(shù)人員會(huì)選擇邊角法來確定工程的控制網(wǎng)，這種控制方法主要是運(yùn)用了測(cè)量?jī)x器來控制測(cè)量的范圍，但是需要注意的是，這種控制方法所測(cè)量的范圍相對(duì)來說是比較小的，一旦測(cè)量范圍增大或者是超出了測(cè)量的范圍，那么邊角法就會(huì)受到限制，使用的話就會(huì)影響到最終的精準(zhǔn)程度，而在大范圍的測(cè)量中，GPS技術(shù)測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)是非常明顯的，GPS技術(shù)在確定控制點(diǎn)的時(shí)候是不會(huì)受到其他因素限制的，而且使用起來非常簡(jiǎn)單，操作方便，所需費(fèi)用還非常低，最主要的是所測(cè)量的控制精度非常高，技術(shù)人員在利用GPS系統(tǒng)建立工程控制網(wǎng)時(shí)，采用了載波相位靜態(tài)差分技術(shù)，這種技術(shù)手段的使用可以讓所測(cè)量的精度達(dá)到毫米單位，比如：公路工程等大型的工程項(xiàng)目。其橫向距離是非常小的，縱向距離卻非常長(zhǎng)，在公路項(xiàng)目中經(jīng)常會(huì)采用導(dǎo)線法來測(cè)量公路范圍，但是這種方法所測(cè)量的距離是有限的，而且多次多時(shí)段測(cè)量還會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，這時(shí)選用GPS技術(shù)就可以解決上面的問題，GPS技術(shù)并不需要進(jìn)行地面通視，在距離對(duì)等的情況下，技術(shù)人員就可以設(shè)置控制點(diǎn)，在形成了三角鎖之后，就可以進(jìn)一步確保測(cè)量的精度，而且GPS技術(shù)的操作還非常簡(jiǎn)單，建設(shè)成本也在運(yùn)用了GPS技術(shù)之后得到了極大降低。

3.2 GPS在變形監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用與普及

變形監(jiān)測(cè)工作是對(duì)建筑物、水壩等設(shè)施的變形情況進(jìn)行檢測(cè)，觀測(cè)的內(nèi)容主要包括了建筑物的整體傾斜程度以及建筑物地基沉降位移狀況，我們?cè)诒O(jiān)測(cè)建筑物時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，大型建筑物的整體面積都是非常大的，而且四周的環(huán)境也相當(dāng)復(fù)雜，想要對(duì)這種大型建筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其難度還是非常大的，而在傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)建筑物方法中，比較常用的方法是三角測(cè)量法，這種測(cè)量方法是測(cè)量建筑物傾斜程度的，還有一種觀測(cè)建筑物地基沉降位移的方法，這種方法是水準(zhǔn)測(cè)量法，通過運(yùn)用之后發(fā)現(xiàn)，這兩種方法既浪費(fèi)時(shí)間，又浪費(fèi)力氣。而采用GPS技術(shù)就可以很好地改善這一狀況，達(dá)到精準(zhǔn)測(cè)量的目的。

3.3 GPS在圖跟測(cè)量中的應(yīng)用與普及

技術(shù)人員在使用GPS技術(shù)進(jìn)行圖根測(cè)量時(shí)，主要運(yùn)用的技術(shù)是快速靜態(tài)定位技術(shù)，其工作原理為GPS接收設(shè)備會(huì)先接收超過4課衛(wèi)星的通訊信號(hào)，而且還要計(jì)算出GPS接收設(shè)備與衛(wèi)星之間的距離，由于之前衛(wèi)星在地心坐標(biāo)系中的位置是早就固定好的，所以接收設(shè)備在地心坐標(biāo)中的位置也是非常容易得到的，以此類推，技術(shù)人員還可以在對(duì)圖跟控制測(cè)量時(shí)，采用快速靜態(tài)定位測(cè)量技術(shù)，對(duì)所觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，只有確保異步閉合環(huán)和同步環(huán)都符合規(guī)范要求，觀測(cè)的精度還要符合E級(jí)GPS的精度要求，這樣測(cè)量出來的精度才會(huì)更加準(zhǔn)確。

4 結(jié)語(yǔ)

該研究對(duì)GPS的構(gòu)成進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述，又對(duì)GPS系統(tǒng)的主要特點(diǎn)和GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析，我國(guó)的GPS技術(shù)具有測(cè)量精度高、觀測(cè)時(shí)間短，還能夠進(jìn)行不間斷作業(yè)等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)都是傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)沒有辦法比擬的。因此，GPS技術(shù)在實(shí)際的測(cè)量工作中，適應(yīng)性和優(yōu)越性也是非常明顯的，信隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)手段的不斷更新，GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用也會(huì)更加廣泛。而且還會(huì)有越來越多的技術(shù)手段融入到工程建設(shè)當(dāng)中，促進(jìn)工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

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