衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GNSS)在工程測量中的實(shí)踐運(yùn)用探索

李一松 丁磊

摘要：近年來，全球定位系統(tǒng)（GNSS）以其精度高、操作方便、設(shè)備輕便、全天候工作等優(yōu)點(diǎn)在工程測量中得到廣泛應(yīng)用，并取得了良好的效果。對(duì)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)在工程測量中的實(shí)踐運(yùn)用進(jìn)行探索，更好地了解系統(tǒng)的工作原理，其在工程測量中的應(yīng)用優(yōu)勢，并提高系統(tǒng)的應(yīng)用水平，進(jìn)一步提高工程測量的環(huán)境技術(shù)、工程測量的效率和質(zhì)量，為地形數(shù)據(jù)參數(shù)的工程施工奠定良好的基礎(chǔ)。本文對(duì)衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GNSS）在工程測量中的實(shí)踐運(yùn)用進(jìn)行探索。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星定位系統(tǒng);工程測量;優(yōu)勢;原理;運(yùn)用

1全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GNSS）在工程測量中的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1導(dǎo)航定位準(zhǔn)確，測量精度高

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的運(yùn)行是基于空間衛(wèi)星、接收衛(wèi)星信號(hào)的裝置來工作的，它應(yīng)用于工程測量，測量物體的空間位置，快速確定尺寸等主要參數(shù)，雙方工程人員需要對(duì)采集的各種測量參數(shù)進(jìn)行分析、標(biāo)定，并與傳統(tǒng)人工測量相比，定位更準(zhǔn)確，且操作方便。此外，利用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行工程測量，具有良好的適用性，可以在各種地形或測量條件很差的地方進(jìn)行工程測量，無需測量人員到達(dá)測量現(xiàn)場，即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，降低工程測量難度，測量成本相對(duì)較低。

1.2測量操作簡單，耗時(shí)少

全球定位系統(tǒng)在工程測量的應(yīng)用越來越廣泛，應(yīng)用的范圍很廣，只要衛(wèi)星信號(hào)的覆蓋范圍，并且可以接收信號(hào)的地方，可以是工程測量，和系統(tǒng)的實(shí)際使用操作非常簡單，由外部因素干擾相對(duì)較小。人工測量受到人員和技術(shù)、設(shè)備的影響，在一些惡劣天氣、危險(xiǎn)地形區(qū)域中的測量難度會(huì)比較大，并且容易在外界因素的干擾下發(fā)生測量誤差，進(jìn)而對(duì)工程建設(shè)精度和質(zhì)量造成影響。而全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)無需測量人員到達(dá)測量現(xiàn)場，可以在任何天氣、任何環(huán)境下進(jìn)行工程測量，實(shí)時(shí)開展工程測量工作，工作耗時(shí)少。相比于全站儀、經(jīng)緯儀技術(shù)而言，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的運(yùn)用優(yōu)勢十分明顯，打破了時(shí)空限制，并且外部影響因素少，測量精度得到了保障。

1.3量測站點(diǎn)之間無需通視

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)在工程測量中進(jìn)行運(yùn)用時(shí)，使用者需要在專門的軟件上對(duì)衛(wèi)星信號(hào)接收設(shè)備獲得的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行分析與處理，并得到自己需要的定位信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位。在具體運(yùn)用的過程中，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的多個(gè)測量站點(diǎn)之間，無需進(jìn)行通視，彼此之間的設(shè)立和運(yùn)行顯得十分靈活，給工程測量工作人員也帶去了極大的便利條件。但是，在使用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的過程中，需要特別注意的是測量站點(diǎn)的上空應(yīng)該保證一定的開闊性，盡量選擇在上空開闊的地點(diǎn)，避免建筑物、樹木等高大物體的遮擋，減少對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的干擾，提高定位精度和速度。

1.4可以進(jìn)行三維坐標(biāo)顯示

在工程測量中應(yīng)用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)三維坐標(biāo)顯示，不僅可以很好地完成平面位置觀測和定位工作，而且可以在大地高程方面進(jìn)行有效運(yùn)用，精準(zhǔn)測量各種定位數(shù)據(jù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)高程擬合測量。并且在實(shí)際應(yīng)用過程中無需考慮時(shí)間和地點(diǎn)的干擾，進(jìn)行全天候測量，以此保證工程測量的連續(xù)性，實(shí)時(shí)監(jiān)測測量對(duì)象的微小變化，并通過三維仿真地形圖進(jìn)行呈現(xiàn)，為工程建設(shè)提供有效依據(jù)。

2全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GNSS）在工程測量中的實(shí)踐運(yùn)用

2.1工程變形監(jiān)測

在工程建設(shè)的過程中，受到地形、技術(shù)、人為施工操作等因素的影響，經(jīng)常會(huì)發(fā)生工程變形問題，導(dǎo)致工程空間位置出現(xiàn)移動(dòng)，影響工程建設(shè)質(zhì)量。所以，為了做好工程變形監(jiān)測，就可以在工程建設(shè)施工和竣工驗(yàn)收的時(shí)候，合理應(yīng)用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行工程變形監(jiān)測，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑物移位、建筑物變形等問題，及時(shí)采取有效措施進(jìn)行補(bǔ)救，避免出現(xiàn)大的工程事故，或者導(dǎo)致建筑物無法通過驗(yàn)收。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)具有三維定位的典型應(yīng)用優(yōu)勢，是目前工程變形監(jiān)測中使用十分廣泛的一種技術(shù)手段，獲得了良好的監(jiān)測效果。

2.2水準(zhǔn)測量

工程建設(shè)過程中經(jīng)常會(huì)建立高程控制網(wǎng)，傳統(tǒng)建立方法是水準(zhǔn)測量，需要進(jìn)行野外作業(yè)，測量工作量大，并且容易受到地形、外界自然條件以及通視等方面的影響，測量精度不是很高，并且耗時(shí)費(fèi)力，測量成本較高。而使用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行水準(zhǔn)測量，則可以很好的規(guī)避傳統(tǒng)水準(zhǔn)測量法的應(yīng)用弊端，并且測量操作十分簡單，工作效率高，費(fèi)用低，受到外界條件因素的干擾非常小，實(shí)用性很好。在使用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行水準(zhǔn)測量的時(shí)候，主要涉及到兩方面內(nèi)容，一方面是對(duì)大地高度進(jìn)行測量，另一方面需要借助其他測量和計(jì)算技術(shù)對(duì)大地水準(zhǔn)面差距以及高程異常進(jìn)行確定。常用的輔助技術(shù)包括全球重力場模型，將其與重力數(shù)據(jù)、水準(zhǔn)測量結(jié)果和精密水準(zhǔn)資料結(jié)合起來，可以建立一個(gè)區(qū)域性的水準(zhǔn)面模型。傳統(tǒng)的水準(zhǔn)測量方式通常是幾何水準(zhǔn)測量，在測量的過程中需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，并且容易受到外界因素的干擾，影響測量精度，例如地形限制、工作條件限制等，使得水準(zhǔn)測量工作效率下降。

2.3工程竣工測量

工程建設(shè)完工以后，需要全方面的進(jìn)行工程竣工測量，包括總平面圖、建筑高度與層高以及道路管線等多個(gè)測量項(xiàng)目。其中，在對(duì)建筑工程總平面圖進(jìn)行竣工測量的時(shí)候，需要對(duì)工程占地實(shí)際面積和基層面積等進(jìn)行確定。并且需要準(zhǔn)確測量建筑高度和層高，與施工規(guī)劃圖紙進(jìn)行一一比對(duì)，確保施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，并且滿足設(shè)計(jì)要求。道路和管線的鋪設(shè)走向在建筑工程中具有重要意義，也需要進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，確保其位置不出現(xiàn)偏差，符合設(shè)計(jì)要求，達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)在工程竣工測量中的運(yùn)用需要立足于成圖比例，在統(tǒng)一平面坐標(biāo)系中要保證測量數(shù)據(jù)和工程區(qū)域內(nèi)的基礎(chǔ)地理信息達(dá)到吻合以后，再對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行保存。

2.4工程測量現(xiàn)場高度仿真

在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)具體運(yùn)用的過程中，可以靈活運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)去進(jìn)行工程測量現(xiàn)場的高度仿真，有助于提高工程測量的精度和測繪效率，使得工程測量變得更加直觀和容易，操作簡單快捷，為工程建設(shè)提供了準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的工程數(shù)據(jù)參數(shù)，確保了工程建設(shè)的順利開展。工程測量人員可以使用相關(guān)的專業(yè)軟件，對(duì)測量得到的各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行快速分析和處理，建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)測量現(xiàn)場進(jìn)行高度仿真，幫助測量人員對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和研究，發(fā)現(xiàn)測量問題，找到原因，并制定方案予以及時(shí)解決，不斷提升工程測量準(zhǔn)確度。

2.5地形圖測繪以及施工放樣

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的具體應(yīng)用過程，經(jīng)常會(huì)利用到載波相位差分技術(shù)（RTK），可以對(duì)兩個(gè)測量站點(diǎn)之間的載波相位監(jiān)測量進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，進(jìn)而輔助施工放樣和地形圖測繪。載波相位差分系統(tǒng)是由已知坐標(biāo)的基準(zhǔn)站和用戶接收機(jī)組成的，在進(jìn)行地形圖繪制或者施工放樣的時(shí)候，基準(zhǔn)站會(huì)將獲得的載波相位實(shí)時(shí)發(fā)送到用戶接收機(jī)上，測量人員就可以根據(jù)得到的準(zhǔn)確信息數(shù)據(jù)進(jìn)行差分計(jì)算，求解得到用戶接收機(jī)的位置坐標(biāo)。在使用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行地形圖測繪時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)單人作業(yè)，操作簡單、快速，可以實(shí)時(shí)將測定好的數(shù)據(jù)反饋到計(jì)算機(jī)上，例如地形、地物特點(diǎn)，使用專業(yè)的制圖軟件進(jìn)行地形圖繪制，得到最終的成果圖。

結(jié)束語：綜上所述，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GNSS）是目前廣泛應(yīng)用于工程測量的先進(jìn)技術(shù)之一，具有諸多應(yīng)用優(yōu)勢，例如定位準(zhǔn)確、測量精度高、操作簡單、便于攜帶以及全天候工作等，大大提高了工程測量的效率與質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GNSS）的應(yīng)用也會(huì)越來越成熟，系統(tǒng)功能也會(huì)逐漸豐富和拓展，適用范圍不斷擴(kuò)大，促進(jìn)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，進(jìn)一步改善工程測量工作環(huán)境和條件，提高整體工作效果。

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