GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用探討

摘要：隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的不斷應(yīng)用與發(fā)展，信息全球化的趨勢越來越明顯。GPS定位系統(tǒng)，加速了信息的傳遞和流通，給人們的生產(chǎn)生活帶來了方便。本文主要圍繞GPS定位技術(shù)展開探討，重點分析GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GPS測量技術(shù)；特點；應(yīng)用

GPS定位技術(shù)，以其獨有的特點和優(yōu)越性，在許多的領(lǐng)域里發(fā)揮著十分重要的作用。下面主要是探討其在工程測繪中的應(yīng)用，分析其所起的作用。

一、GPS測量技術(shù)概述

近年來，GPS定位技術(shù)發(fā)展迅速，在工程測繪領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛，給測繪領(lǐng)域的發(fā)展帶來了突破性的進步。GPS定位技術(shù)在測繪領(lǐng)域里的應(yīng)用，主要表現(xiàn)在大地測量方面，可以說此項技術(shù)基本取代了常規(guī)測角、測距手段建立起的大地控制網(wǎng)。在現(xiàn)實生活中，通常稱應(yīng)用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)建立的控制網(wǎng)叫GPS網(wǎng)。在實際應(yīng)用的過程中，GPS網(wǎng)主要分為這樣兩大類：其一是全球性或全國性的高精度GPS網(wǎng)。這類GPS網(wǎng)中，相鄰點的距離遠，大多在數(shù)百公里至上萬公里，這類網(wǎng)其主要任務(wù)為一些科學研究服務(wù)，充當全球高精度坐標框架或全國高精度坐標框架。比如說，為全球性地球動力學和空間科學方面的科學研究工作服務(wù)，或者用以研究地區(qū)性的板塊運動或地殼形變規(guī)律等問題。這些研究跨越的地理范圍廣，測量難度大，利用GPS定位技術(shù)很好地解決了這些難題，為這些領(lǐng)域的發(fā)展，提供了技術(shù)支持。其二，區(qū)域的GPS網(wǎng)，這是局部地區(qū)網(wǎng)，比如，常見的GPS城市網(wǎng)、礦區(qū)網(wǎng)和工程網(wǎng)等等，這類網(wǎng)的相鄰點間的距離斷，基本上距離為幾公里至幾十公里。這類網(wǎng)的主要任務(wù)是直接為國民經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)，也就是直接影響我們生產(chǎn)生活的網(wǎng)絡(luò)。

GPS 定位技術(shù)，在工程測量領(lǐng)域的應(yīng)用也是十分廣泛的，該技術(shù)的應(yīng)用正在日益發(fā)揮其巨大作用。比如說，利用GPS進行各級工程控制網(wǎng)的測量、利用 G P S進行機載航空攝影測量、GPS用于精密工程測量和工程變形監(jiān)測、利用 R T K技術(shù)進行點位的測設(shè)等等，這些測量都離不開GPS 定位技術(shù)。特別是在災害監(jiān)測領(lǐng)域，GPS能夠?qū)Φ卣鸹钴S區(qū)的地震監(jiān)測、油田下沉、大壩監(jiān)測、地表移動和沉降監(jiān)測等，更為甚至還可用來測定極移運動和地球板塊的運動。 總之，GPS 定位技術(shù)的應(yīng)用是十分廣泛的，作用是十分巨大的，在我國許多行業(yè)、許多領(lǐng)域，都離不開GPS 定位技術(shù)。本文主要探討的是其在工程測繪中的應(yīng)用，并不是說其在該領(lǐng)域的作用最大，只是就這一方面進行探討。

二、在工程中應(yīng)用GPS的優(yōu)越性

GPS相對于其他衛(wèi)星定位系統(tǒng)，有其獨特的特性。GPS系統(tǒng)是當今社會在導航定位領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的系統(tǒng)。GPS系統(tǒng)具有這樣些特點：高精度、高效率、多功能、全天候、易操作，在許多方面都比其它導航定位系統(tǒng)具有更強的優(yōu)勢。該系統(tǒng)有以下具體特點：

(一)GPS系統(tǒng)功能多樣，用途廣泛

GPS系統(tǒng)不僅可以用于導航、測量，還可以用于測速、測時。比如說交通部門，是可以通過GPS系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)道路沿途的天氣變化，或是某車超速的具體狀況，就可以通過GPS系統(tǒng)傳遞信息，提醒司機注意安全。這在交通發(fā)達，車禍頻繁的今天，是十分有用的。并且該系統(tǒng)的精確度高，測速的精度可達 0.1m/s，測時的速度可達幾十毫微妙。這對其應(yīng)用領(lǐng)域擴大起了關(guān)鍵性的作用 。

(二)GPS系統(tǒng)定位精度高

在實驗和實踐中都已經(jīng)證明，GPS系統(tǒng)的定位精度高。并且隨著技術(shù)研究的發(fā)展，觀測技術(shù)與數(shù)據(jù)處理方法的改善，GPS系統(tǒng)的定位精確度在不斷地提高。GPS系統(tǒng)可達到厘米級和分米級定位精度，能夠有效地滿足各種工程測量的要求。隨著GPS定位技術(shù)及數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展，其精度還將進一步提高。特別是實時定位，通過利用全球定位系統(tǒng)進行導航，可實時掌握運動目標的三維位置和運動速度，這就可以實時保障運動載體沿預定航線運行。常見的是生活中的交通運輸領(lǐng)域，較為特別的是對軍事上動態(tài)目標的導航，總之，都具有十分重要的意義。

(三)GPS系統(tǒng)觀測時間短

目前，無論是利用經(jīng)典的靜態(tài)相對定位模式，還是采用實時動態(tài)定位模式，都能在很短的時間內(nèi)取得信息。并且可以利用GPS技術(shù)建立控制網(wǎng)，提高信息利用率，可縮短觀測時間，提高作業(yè)效益。

(四)GPS系統(tǒng)操作方便

利用GPS系統(tǒng)進行測量工作，可以實現(xiàn)自動化和智能化。GPS系統(tǒng)自動化程度很高，甚至高于“ 智能型”接收機。在利用GPS系統(tǒng)進行觀測和測量時，測量員只需要做安裝并開關(guān)儀器、采集環(huán)境的氣象數(shù)據(jù)、量取天線高、監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)等工作。這屬于準備工作階段，是必須的。而其他工作，都會有系統(tǒng)自動完成。比如衛(wèi)星的捕獲、跟蹤觀測等均由儀器自動完成。結(jié)束觀測時，也僅需關(guān)閉電源，收好接機，便完成野外數(shù)據(jù)采集任務(wù)。

(五)GPS系統(tǒng)全球性、全天候作業(yè)

GPS利用多個衛(wèi)星，均勻分布，保證覆蓋全球，使全球任何一個地點，任何一個時候都能接受到觀測。當前，一般情況是不受天氣影響，但雷雨天氣不適合進行觀測工作。

三、 GPS測量技術(shù)應(yīng)用分析

GPS測量技術(shù)，在工程測繪中的應(yīng)用主要體現(xiàn)為：利用GPS測量技術(shù)，建立控制網(wǎng)，比如，E級 G P S控制網(wǎng)，該網(wǎng)就是以邊連接方式布設(shè)，平均距離為 500一1000m。GPS數(shù)據(jù)采集通常采用臺靈銳S—82型雙頻接收機，進行數(shù)據(jù)收集。為了確保觀測質(zhì)量，可以預先根據(jù)星歷預報編制觀測計劃。在利用GPS進行觀測時，PDOP的值均小于5，這就保證了衛(wèi)星與幾何的有效結(jié)合，以及數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。而觀測中，觀測作業(yè)模式通常采用靜態(tài)觀測。

GPS高差與三角高差是有差值的，將兩者進行差值分析，可以得出結(jié)論，GPS高差的誤差是很小的，不影響正常的觀測工作。從由GPS網(wǎng)中隨機抽取一批數(shù)據(jù)，共抽取 8條基線，并對其進行三角高差測量。我們可以看到每一段的GPS高差與三角高差的差值都優(yōu)于規(guī)范要求，可見在小面積范圍內(nèi)GPS高差精度已經(jīng)達到了四等高程導線的精度，因此，可以充分相信GPS測量技術(shù)具有很高的準確性。

四、 結(jié)語

GPS測量技術(shù)除了在雷雨天氣下有所限制，不受任何天氣因素影響，這就比其他的觀測方式具有了優(yōu)越性。定位技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用，突破了測量技術(shù)領(lǐng)域的局限，給測量技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展起了十分重要的作用。GPS定位技術(shù)的發(fā)展，可以說既是使經(jīng)典的測量理論與方法產(chǎn)生了深刻的變革，同時也進一步加強了測量學與其他學科之間的相互滲透，從而促進了測繪科學技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展。

參考文獻：

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