淺析GPS定位技術(shù)在精密工程測量中的應(yīng)用

邊云龍

摘 要：由于科技的發(fā)展不斷進步，基于這種大環(huán)境的影響下，測量技術(shù)也隨之發(fā)展起來，在眾多測量技術(shù)中，被人們廣泛應(yīng)用的還是GPS定位技術(shù)，尤其是應(yīng)用在精密工程測量中。由于GPS定位技術(shù)比測距儀技術(shù)與經(jīng)緯儀技術(shù)更先進，因此，GPS定位技術(shù)在精密工程測量中已經(jīng)替代了測距儀與經(jīng)緯儀的位置。為了保證在精密工程測量中測量數(shù)據(jù)的精準度并時精密測量方面獲得更大的進展，在GPS定位技術(shù)中應(yīng)用空間衛(wèi)星技術(shù)是促進工程測量技術(shù)的發(fā)展的重要措施。

關(guān)鍵詞：GPS定位技術(shù)；精密工程測量；應(yīng)用

進入二十一世紀以來，隨著精密工程測量任務(wù)越來越多，GPS定位技術(shù)也完善的越來越好，這同時也奠定了測量技術(shù)今后的良好發(fā)展。GPS定位技術(shù)的應(yīng)用原理主要是借助可以接受空間衛(wèi)星信號的優(yōu)勢，并應(yīng)用到地理空間對精密工程的測量點進行查找和判斷。有上述我們可以得知，GPS定位技術(shù)一共有四個優(yōu)點，第一就會有著較高的精準度，第二是有著較高的效率，第三是有著較強的抗干擾能力，第四是保密性能較強。由于具備以上四個優(yōu)勢，GPS定位技術(shù)在對精準工程進行測量時，可以保證其具有實時性和連續(xù)性，在測量時，GPS定位技術(shù)不會受到外界因素的影響。和其他傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比，GPS定位技術(shù)占有明顯的優(yōu)勢，無論是應(yīng)用在航空工程中還是應(yīng)用在資料調(diào)查中，都被人們廣泛應(yīng)用，應(yīng)用最廣的還是在精密工程測量工作中，下面將進一步闡述GPS定位技術(shù)在精密工程測量中的應(yīng)用以及發(fā)展的方向。

1 GPS 測量的技術(shù)特點

與其他傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比，GPS 測量技術(shù)有以下五個特點：

1.1 測量時間短。在進行GPS設(shè)計控制網(wǎng)的過程中，每個測站點進行觀測的時間一般不超過40分鐘，如果采用的是快速靜態(tài)定位方法，進行觀測的時間會更短。當GPS測量工作完畢時，動態(tài)相對定位時，每個站點所用的定位時間僅需要幾秒就可以完成，而靜態(tài)相對定位的花費時間大約為20分鐘。

1.2 區(qū)域范圍小。在對精密工程進行測量時，一般的網(wǎng)中基線變通常不會太長，最長距離不超過5千米，對于正在測量的GPS定位技術(shù)來說，在接收衛(wèi)星信號時會由于各種因素也會出現(xiàn)相同的誤差。比如衛(wèi)星鐘差以及對流層出現(xiàn)折射造成的誤差等，但是我們可以通過差分計算，將出現(xiàn)的這些誤差很大程度的進行消除。GPS定位技術(shù)在精密工程測量中的在進行應(yīng)用時，需要擬定觀測防范，并進行合理的設(shè)計，這樣才可以得到精準的測量結(jié)果。

1.3 采用精密衛(wèi)星星歷。在對精密工程進行定位測量時，我們還可以使用精密衛(wèi)星星歷技術(shù)，利用此技術(shù)，可以實現(xiàn)多種信號信息的分量，例如囊括GPS衛(wèi)星軌道參數(shù)以及運行的衛(wèi)星軌道信息等。擋在精密工程中應(yīng)用精密衛(wèi)星星歷不僅可以取得精準的測量值，同時也給在測量時出現(xiàn)的誤差進行了有效的控制。

1.4 容易獲得較高的相對精度。為了實現(xiàn)GPS測量技術(shù)能夠更加容易的獲得較高的相對精度，必須保證是在WGS-84坐標的基礎(chǔ)上才可以實現(xiàn)。與此同時，我們還可以利用一些數(shù)據(jù)處理技術(shù)來獲得妥當?shù)挠^測技巧，再通過網(wǎng)平差之后，可以得到較高的精準度，GPS定位技術(shù)的精準度能夠達到毫米級別，更精確的能夠達到亞毫米級別，進而已經(jīng)可以符合精密工程測量精度方面提出的嚴格要求。

1.5 對通視方面提出的要求并不嚴格，且可靈活進行工作點的選擇。對于一般的測量方法來說，為了得到精準的測量值，就必須要求在相鄰的觀測位置要能做到可以互相通視，在這種條件的制約下，也給精密工程測量帶來了極大的難度，為了滿足觀測要求，就要在工程中增加連接點，這樣不僅給工程增加了難度，同時也給測量結(jié)果的精準度造成了一定影響。在使用GPS定位技術(shù)進行測量時，一般不會將觀測位置要能做到可以互相通視這項要求考慮其中，這樣不僅體現(xiàn)選擇工作點具有靈活性，同時也保證了精準的測量值。

2 GPS在精密工程中的應(yīng)用

2.1 施工水準點的測定。對于常規(guī)的工程設(shè)計單位來說，一般采用的測量方法只是傳統(tǒng)的測量方式，在還沒有進行實地考察和科學(xué)合理的計算時，就把水準點直接設(shè)置為觀測區(qū)域0.1～0.5kxn范圍內(nèi)，這就給實際的測量時水準點與設(shè)定的水準點存在較大誤差，進而影響測量值不夠精準，因此給施工進度造成一定影響。然而，在精密工程中應(yīng)用GPS定位技術(shù)，利用GPS定位技術(shù)可以借助可以接受空間衛(wèi)星信號的優(yōu)勢，并應(yīng)用到地理空間對精密工程的測量點進行精準的查找和判斷。這樣不僅的實現(xiàn)了精密工程觀測進度具有較強的協(xié)調(diào)性，同時也確保了工程測量的精準性。由于GPS定位技術(shù)占有明顯的優(yōu)勢，無被人們廣泛應(yīng)用航空工程中、大型公路工程進行實地考察和勘測、對衛(wèi)星同步照片進行解析和觀察、路基的高度進行合理的分析等。為了保證工程測量值的精準度，一不要結(jié)合工程所處地段的實際狀況，沿著公路線按照0.2千米的距離作為間隔，再對水準點的進行設(shè)置。

2.2 工程測量觀測時間的測定。GPS定位技術(shù)在執(zhí)行定位的過程中，可以根據(jù)幾顆衛(wèi)星的瞬時空間坐標來判斷已知點，并以此來對接收機與GPS之間的距離進行觀測，然后在利用空間距離交會求法公式來獲取具體的接收站的空間坐標。所以，為了保證精密工程在測量的過程中獲得較精準的測量值，這不但需要很多顆可視衛(wèi)星共同配合，還要確保具有幾顆強度比較大的可觀測衛(wèi)星可以觀測到對觀測站組成的幾何圖形。但是為了確保交會精度更精準，交會精度的數(shù)量卻不可以高于幾何精度因子GDOP規(guī)定的數(shù)量。在一般情況下，為了確保觀測家督不被大氣發(fā)生的折射現(xiàn)象所影響，在觀測衛(wèi)星時，觀測角度一般要超過15度，在觀測之前，要對衛(wèi)星與星歷的準確位置要做好考察，找到合適的角度進行觀測。

3 GPS 定位的誤差分析

3.1 空間衛(wèi)星的誤差?？臻g衛(wèi)星的誤差主要分為四種誤差，第一種是衛(wèi)星星歷誤差；第二種是衛(wèi)星鐘的誤差；第三種是衛(wèi)星軌道誤差；第四種是衛(wèi)星設(shè)備延遲誤差。其中，在 GPS 定位系統(tǒng)進行定位測量時最容易出現(xiàn)的誤差就是衛(wèi)星軌道誤差。在進行測量的過程中，降低衛(wèi)星軌道誤差的方法一共有三種，第一種是忽略軌道誤差：這種方法主要是以導(dǎo)航電文中所取得的衛(wèi)星軌道信息作為標準，將衛(wèi)星軌道誤差進行忽略不計，而這種方法只適用于精度不高的實時單點定位工程里；第二種是軌道改進法處理觀測數(shù)據(jù)：這種方法主要是把參考數(shù)據(jù)應(yīng)用到表征衛(wèi)星軌道偏差的修改數(shù)據(jù)中，并把這些數(shù)據(jù)當做常量，并帶入到其他未知的數(shù)據(jù)中，一起求解；第三種是同步觀測值求差：這種方法主要是借助兩個以上的觀測點，對同一顆衛(wèi)星進行觀察值求和，進而降低衛(wèi)星軌道誤差給 GPS 定位測量造成的影響，這種方式知識和用在高精度的相對定位工程里。

3.2 施工本身所導(dǎo)致的誤差。在施工的過程中，由于計算機操作員工和施工人員沒有建立默契的配合度，在測量的過程中，有些操作程序不符合施工要求，進而造成天線對中誤差、天線相位中心偏差以及定位精度指標 CQ 值等誤差。

4 結(jié)語

通過本篇文章對GPS定位技術(shù)在精密工程測量中的應(yīng)用以及發(fā)展的方向的進一步分析，使我們了解到GPS定位技術(shù)在精密工程測量中也面臨新的挑戰(zhàn)，在實際施工的過程當中，測量失誤就會給整個檢測工程造成極大的影響。雖然GPS定位技術(shù)和其他傳統(tǒng)的測量技術(shù)來說占有極大的優(yōu)勢，提升了整個精密工程的質(zhì)量和成效，但是GPS定位技術(shù)應(yīng)用在精密工程測量中的時間比較短，許多技術(shù)方面和管理方面還是存在諸多的不足，這也就需要有關(guān)部門和專業(yè)的施工人員不斷地修改并建立完善的管理體系，同時還要加強對專業(yè)人員的培訓(xùn)，將GPS定位技術(shù)的獨特優(yōu)勢發(fā)揮到極致，也為我國精密工程測量的今后發(fā)展提供了有力的條件。

參考文獻

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