GPS技術在工程測量中的應用探析

■應新業

（青海省第二測繪院　青海　西寧　810001）

GPS技術在工程測量中的應用探析

■應新業

（青海省第二測繪院青海西寧810001）

本文對GPS技術進行探究分析，闡述了GPS技術極大地促進了工程測繪的發展水平。

GPS工程測量技術

1　GPS技術的原理與優勢

1.1GPS測量原

GPS系統主要是采用高軌測距，其基本觀測量為觀測站至GPS衛星之間的距離，主要采用兩種方式來獲取距離觀測量，即偽距測量和載波相位測量。偽距測量是指測量GPS衛星所發射的測距碼信號到達用戶接收器所用的傳播時間，其測量定位速度非常快；而載波相位測量是測量有載波多普勒頻移的GPS衛星載波信號和接收器所產生的參考載波信號之間的相位差，其測量定位精度很高。GPS定位則是通過4顆或以上的衛星同時進行偽距或相位測量，從而推算出接收機的三維位置。

1.2測繪時間短，定位精度高

現階段GPS軟件系統正在隨著科學技術的發展而不斷發展，通過GPS系統的測量工作就可以看出來。GPS系統在定位兩千米內的非移動的單位用時2分鐘左右，如果通過RTK時差分定位測量技術，保證流動站和基準值在一萬五千米內距離，測繪非移動目標只要幾秒鐘，而且還可以實時查詢單位位置。GPS在測繪工作中的應用，可以做到50公里內百分零誤差的定位，在1000公里以上定位，定位的精準度也無限接近于完美。在進行建筑平面誤差測定的時候，準確度也能在±1毫米。通過以上數據可知，GPS在定位精度上遠超于傳統測繪技術。

1.3操作簡單，功能強大

GPS技術的完善和發展主要體現在其自動化水平上，現在通過GPS進行工程測繪步驟非常簡單，只要測繪操作員簡單的掌握相關儀器的安裝、記錄工作就可以完美的執行測繪作業了。同時，GPS不僅可以提供工程所需要的測繪數據，還能夠提供一些目標速度、時間等很全面的信息。現階段，GPS技術已經大量的作用于大地、工程、海洋的測量工作上了。要知道全世界百分之九十八的地方都在GPS的覆蓋范圍內，并且GPS技術可以無視相關自然、物理條件，可以在任何地方、任何時間執行測繪作業，并且可以持續作業。

2　有關GPS在工程測量中應用的問題及解決措施

2.1GPS接收信號穩定性問題

GPS測量技術在實際運用的過程中有時候會發生信號不穩定的狀況，有時候在別的區域測量精準度正常，到了這就精準度低，其中RTK-GPS的表現最為明顯。究其原因這是因為在復雜的工程現場有很多GPS信號的干擾源，遮擋、干擾和屏蔽GPS信號，減少了觀測衛星的數量，使得該地區不容易接收到衛星信號；GPS測量精準度下降也有可能是多路徑效應造成的；在山區，GPS基站離得太遠，有些涵洞或者橋梁樁基都是在深溝中，GPS測量定位不固定，精準度自然就下去了。為了提高GPS測量的精準度，應選擇地勢高的地方，遮蔽物較少或無遮擋物的地方，在使用RTK-GPS進行測量放樣，要格外注意不要距離GPS基準站點過遠，可以根據需要放樣的內容，選擇距離最近的GPS基站控制點。

2.2測量時段對GPS測量精度的影響

經常使用GPS測量儀器，通過數據反饋可以發現在有的時間段GPS接收衛星數據有8顆左右，精度因子相對來說比較低，所以GPS測量的精準度就上去了；但是有的時候僅僅只有4顆，效果就大大的不行了。所以我們在進行GPS外業測量的時候，在收集數據的時候要觀察目標區域的衛星情況，選擇有8顆左右或衛星數目多的日期去測量，這樣GPS測量的作業精準度也會很高。現階段，如果想更進一步的提高GPS的精準度和穩定性，只有增加國家的衛星測量數和加快“北斗”測量系統建設，能徹底全面的提高GPS精度。

3　GPS測量施工步驟

3.1測量前的工作

一般測量工作都是成建方委托專業測量單位進行的，所以委托前要交給測量人員具體的圖紙，來明確具體工作。因為測量的深度要求是不一樣的，這取決于測量工作的目的和使用功能，所以需要明確測量的精度和點數位要求，進行相關有針對性的測量。因為建筑工程的工期都是有嚴格規定的，所以要盡快完成工程測量以便為后期規劃和場地布置提供依據，因此在前期還要講明具體時間要求，以便測量單位組織測量方案和人員分配。據地形地貌和周邊環境、深度的不同，測量的費用也是不一樣的。地質條件復雜的場地比地形開闊的場地貴的多，所以測量前也要講明以避免糾紛。在工程測量前，測量單位要充分了解場地水文地質、市政道路建設和相關原始坐標控制點、高程控制點等，以便編制測量方案。在測量前還要對設備進行檢測，保障其完整性，特別是設備接受信號和數據顯示功能，一定要清晰準確，以保障高精度完成測量工作。

3.2數據處理

為了更好的、深入地做平差計算，需要對GPS數據進行相應的預處理，即對原始的觀測數據進行梳理，并分流出專用的文件。梳理的時候是采用解碼的方式進行的，剔除無效、無用數據，保留有需要的觀測結果，在這之后再一次的進行觀測數據的平滑、濾波、周跳探測、載波相位觀測的修復以及對觀測數據做出最后的完善。觀測成果為了實現預期定位精度要求，必須進行觀測成果外業檢核。當觀測結束后，一定要在觀測區及時的進行外業觀測數據質量的驗核和評價，以便可以及時發現誤差，并根據情況進行重測或補測。在進行同步數據驗核工作的時候，主要工作內容就是剔除相關觀測數據和一些觀測值的殘差之差。應用GPS技術于土地利用調查控制測量，在最開始的時候先要觀測并對觀測到的數據進行預處理，解算出基線向量并進行相關數據的核查，在這之后對同步觀測數據、重復邊、環閉合差驗核，核查要求是三種檢核都要滿足現行GPS測量規范的精度指標要求。

3.3地形測量中應當重點注意的事項

在對于平面位置進行的地形測量中，GPS技術已經廣泛被應用其中。不過，這個技術目前還存在一定的不足之處，尤其是對于高程的測量運用還沒有非常成熟，因此應當引起工作作業人員的注意和重視，選取基準站一定要慎重考慮。基準站的選址非常重要，一般的要求是不能選擇在高大樹木、大面積水域和高大建筑物，以及有電磁輻射和干擾等地方，比如高壓電線和電臺發射塔就非常不適合。基準站的選址，一般需要選擇在地勢較高且在測區的中央的地方。一定要對于高程精度進行重點注意，要求對于求轉化參數的已知點，一定要保障其有非常準確的坐標成果。保證作業數據的準確程度，在作業完成前、完成中和完成后對于已知點，一定要做比測，從而保證其準確性和精準度。

4　結束語

GPS在測量工程應用當中有著眾多的優勢，對于測量工作效果和效率的提高起著重要作用。在測量工程中應用GPS時，要嚴格按照GPS測量流程進行，加強對各個環節當中的注意事項的重視，給GPS定位創造良好的工作環境，以有效保證GPS定位的精準度，提高測量工程測量結果的可靠性。

TB22[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-169-1