淺析GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

劉英躍

摘要：在科技日益發(fā)達(dá)的今天，GPS技術(shù)也取得了快速的展其各方面的技術(shù)也日趨完善，由于其優(yōu)秀的定位測量特性決定了其在施工領(lǐng)域必將得到的廣大施工單位的應(yīng)用。本篇文章主要講述了GPS技術(shù)的基本應(yīng)用原理以及現(xiàn)實施工建造方面的運(yùn)用，希望本篇文章能對其他研究與應(yīng)用此項技術(shù)的人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；應(yīng)用原理；測量特性

在最近的幾年中，GPS技術(shù)在飛速的發(fā)展，在施工建造中測繪方法也發(fā)生了巨大的變化，在在工程實施的測量過程中，GPS定位測量技術(shù)正在逐步取代傳統(tǒng)的測量方法產(chǎn)生其不可替代的作用。例如，在施工領(lǐng)域GPS技術(shù)多用于對精密度要求較高的工程中。在其他方面還可以用于對各種自然災(zāi)害的實時監(jiān)測中，用于檢測地震、油田是否發(fā)生下沉等。GPS測量技術(shù)由于其不受氣候地理環(huán)境影響、測量精度高、自動化程度高等特點而深受廣大從事測繪工作人員的喜愛，現(xiàn)在已經(jīng)在工程測量，災(zāi)害監(jiān)測等多方面應(yīng)用。在此主要探討其在測繪測量方面的應(yīng)用。

1.GSP RTK定位原理

其實GPS在測量方面主要用到的就是RTK技術(shù)，在這里面首先說到的就是其在定位方面的突出表現(xiàn)，因為現(xiàn)在衛(wèi)星已經(jīng)基本上實現(xiàn)了全面覆蓋計劃，這就為測量提供了很大的便利，下面我就主要分析一下其中的主要原理。

GPS RTK技術(shù)又被稱為載波相位動態(tài)時差分技術(shù)，它可以實時的出測量點在指定坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)（x，y，z），而且能達(dá)到相當(dāng)高的精度。RTK技術(shù)的發(fā)展與完善等于對測量技術(shù)進(jìn)行的一場變革，因為其可以在野外作業(yè)中準(zhǔn)確實時提供測量點的三維坐標(biāo)，并且還具備了靈活、操作簡單、高準(zhǔn)確性等優(yōu)點，能最大程度的提高測量效率。

GPS RTK系統(tǒng)在實際應(yīng)用中包括基準(zhǔn)站、流動站與數(shù)據(jù)鏈三個部分，在工作時基準(zhǔn)站接收設(shè)備安置在任一坐標(biāo)的參考點上，實時接連的接收每一個可視的GPS信號。基準(zhǔn)站在整體中的作用就是將測量站點的坐標(biāo)、載波相位的觀測值、偽距觀測值等數(shù)據(jù)通過第三部分站點發(fā)送到流動站。進(jìn)行一系列的計算從而得出的厘米級的數(shù)據(jù)結(jié)果。

RTK主要有快速靜態(tài)測量、準(zhǔn)動態(tài)測量、動態(tài)測量等三種作業(yè)模式。其中第一種工作模式要求GPS接收機(jī)靜止在用戶站上進(jìn)行數(shù)據(jù)的觀測。并且在作業(yè)全程中要求實時的計算得出用戶站的三維坐標(biāo)。

2.GPS技術(shù)應(yīng)用在工程測量中的優(yōu)缺點

GPS測量和其他的老式測量方法有很大的不同，有其特有的優(yōu)點但是也有其局限性，但總的來說是利大于弊。在最開始將GPS應(yīng)用于施工測量方面時GPS就只能在一種模式下工作，當(dāng)時的測量精度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及現(xiàn)在，隨著科技的發(fā)展，GPS技術(shù)也被開發(fā)出越來越多的功能，其在測量方面的優(yōu)勢也逐漸顯現(xiàn)出來，所以才會出現(xiàn)現(xiàn)在這么廣泛應(yīng)用的時代。

①測量的站點之間可以有障礙，不需要達(dá)到通視的要求：正是因為其有這個特點才使得在選取站點的時候更加靈活與方便。但是測量站點之間應(yīng)該盡量保持開闊，這樣才能使得接收GPS信號時不會受到太大的干擾。②其定位精確度較高：GPS技術(shù)相較于傳統(tǒng)的工程測量方法有更高的精確度，可以達(dá)到厘米級精確，而且距離越遠(yuǎn)這個性能越能體現(xiàn)其優(yōu)勢。③操作方便而且簡單：現(xiàn)在的GPS測量已經(jīng)基本實現(xiàn)自動化，只需要人為進(jìn)行一些簡單的操作便可以得到最終的結(jié)果，可以說已經(jīng)達(dá)到了傻瓜式操作而且現(xiàn)在的GPS操作儀器也已經(jīng)在想更小的型號發(fā)展，使用將更加靈活。④工作限制性?。嚎梢蚤L時間連續(xù)工作，不會受到地理環(huán)境、天氣狀況等的影響，受人為因素影響也較小，一般不會因為操作不當(dāng)?shù)榷箿y量的數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的偏差。

當(dāng)然GPS技術(shù)也并不是十全十美的，在一些特定的環(huán)境中是不能使用的，比如在有些偏遠(yuǎn)的地方是沒有GPS信號的，所以在這些地方此技術(shù)就完全無法使用，此時就必須用傳統(tǒng)的測量方法才能進(jìn)行測量。再者GPS之所以能領(lǐng)先其他的測量技術(shù)，就在于電磁波信號的抗干擾與直線傳播能力，所以一旦存在能夠干擾傳播的介質(zhì)那么其測量結(jié)果就會出現(xiàn)錯誤。

3.GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

在進(jìn)行一個大型的工程時最先進(jìn)行的便是測量，測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與精確度對施工有很大的影響。GPS技術(shù)的運(yùn)用對施工帶來了很大的便利，為一個工程的成功完成帶來了保障。

在城市施工市政建設(shè)和國家大型工程進(jìn)行中，控制網(wǎng)要求的面積比較大，而且必須達(dá)到一定的精確度，還有在工程進(jìn)行的同時測量的數(shù)據(jù)也要跟著不斷的變化測量。傳統(tǒng)的測量方法則需要不斷地改變測量點進(jìn)行測量，而且這些測量點還是設(shè)在地面上的，所以隨著工程進(jìn)行程度的變化，這些測量點有一些會被破壞掉，無法完成精確的測量。但是在選用GPS技術(shù)進(jìn)行測量時也要注意一些特定的規(guī)范，比如選擇站點時要盡量選擇沒有金屬物質(zhì)的位置，否則金屬物質(zhì)就會干擾電磁波影響測量結(jié)果。

GPS在工程中最常用到的就是上面介紹到的RKT。從GPS的發(fā)展到熟練使用這么多年中RKT可以說是一項重大的突破，當(dāng)我們在野外施工進(jìn)行測量時如果我們使用的是KRT，那么我們可以立刻得到需要測量的數(shù)據(jù)，并且其精確度還是厘米級的，這無疑會給我們的施工帶來極大的便利。

除了在城市建設(shè)施工方面的應(yīng)用外，我們還可以應(yīng)用RKT技術(shù)用于礦產(chǎn)、油田等資源的檢測工作，用于礦井的開鑿過程中以及鉆孔、探測等方面，尤其是當(dāng)其運(yùn)用到水上作業(yè)方面時其優(yōu)勢就會更加凸顯出來，比如在遠(yuǎn)離岸邊的地方實施水上作業(yè)時就會受到自然潮汐的干擾，這無疑會給我們的測量工作增加很大的難度，所以此時我們就只能用不會受到干擾的GPS方法進(jìn)行測量。

結(jié)束語：本人在這篇文章中主要介紹了GPS技術(shù)在工程測量方面的應(yīng)用，開始的時候分析了一下GPS測量的主要技術(shù)原理，通過了解RTK技術(shù)原理，我們可以更加熟練的將GPS技術(shù)運(yùn)用到實際的測量中，再然后就是分析了一下GPS測量技術(shù)與傳統(tǒng)測量技術(shù)相比較的優(yōu)缺點，從此處我們可以明白為什么GPS測量技術(shù)可以得到快速的發(fā)展，知道了在某些特殊環(huán)境中我們只能用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行測量而不能使用RKT技術(shù)，最后介紹了GPS在測量中的幾中應(yīng)用實例，從此我們可以看出GPS應(yīng)用范圍之廣。我相信在未來GPS測量技術(shù)將會得到更廣泛的應(yīng)用，也會有更多的應(yīng)用功能會被開發(fā)出來，到時定會給測量領(lǐng)域在帶來一場大變革，我們共同期待吧。endprint