GPS在精密工程測量當中的應用

■王波

（沈陽市勘察測繪研究院　遼寧　沈陽　110004）

GPS在精密工程測量當中的應用

■王波

（沈陽市勘察測繪研究院遼寧沈陽110004）

在科學技術的不斷發展過程中，測量技術也取得了穩步的發展，GPS在精密工程的測量中得到了更普遍的應用，并且在技術上更加先進，逐漸的取代了測距儀和經緯儀的使用。在精密工程測量領域,由于工程項目種類繁多,精度需求變化大,工程規模和觀測的目的、條件、方法的多樣性,使GPS技術在精密工程測量中應用多具有設計方案上的獨特性。在近幾年的科研和實踐中可以分析看出，精密工程測量中也較為廣泛的應用了GPS定位技術。本文針對較常使用精密測量工程和GPS測量的技術特質做了一定的分析，提出一些實用性相對較強的技術意見。

GPS精密工程測量優化

GPS技術在如今的信息社會中以最快的速度發展，其定位技術也被大量的應用于大地控制測量中。就目前的形式來看，GPS定位技術已經替代了常規測角、測距手段建立的大地控制網。GPS在精密工程測量中普遍使用的是雙頻接收機載波來進行定位測量。根據GPS在定位以及數據處理等方面來判斷其精確性。而GPS設計的好壞在其中也發揮著關鍵性的作用。本文章就精密工程測量的技術特點和相應的用途展開了描述。

1　GPS定位系統

GPS技術是美國國防部研制建立的衛星定位系統，簡稱GPS系統。此技術是利用GPS定位衛星，在全球范圍內實時進行定位、導航的系統，具有全方位、全天候、全時段、高精度的特征，能夠為用戶提供低成本、高精度的三維坐標。現在，GPS利用其現有的特點，在精密工程的測量中起到了重要的作用。

GPS技術有如下特點：

（1）它的性能好，能在全球、全天候連續的工作。

（2）它的準確性高并且有高精密的坐標、速度和時間。

（3）它的功能多且應用比較廣泛。

2　精密工程測量

所謂精密工程測量，是工程測量的分支，是測繪科學在大型工程、高新

技術規程和特種工程等精密工程建設中的應用。

在精密工程的測量中，GPS起到的最大作用就是靜態作用和動態作用。在靜態功能方面，它能把衛星傳遞來的信息用三維坐標確定出來，確定地面上的任意位置的坐標；所謂的動態的作用就是通過衛星技術把已經測量出的坐標放在地球表面上。擁有靜態和動態功能相聯合的GPS定位系統，就可以憑超高的精確度和非常高的效率來完成公路工程表面的測量。GPS系統能夠向全球的所有用戶提供全天性、高精度的速度、坐標以及時間等各個方面的精確信息，而且在測量過程中不要求通視，工作地點選擇靈活，自動化程度較高，可以是先全天候的自動化檢測，所以有更多的用戶選擇使用此系統來進行工程的測量。

隨著我國國民經濟的不斷發展，國內的高等級公路建設工作迎來了很大的挑戰，想要建設出合格的公路，就要求對公路的勘探設計有更加高層次的要求。現如今我國的公路設計行業中，硬件設備和軟件設施都在不斷地發展中，但是還有一些軟件是通過地面的數字化測繪產品來進行維持的，所以完善健全一套擁有技術、勘測、施展等工作的一系列數據連接十分緊要。這是對公路勘探設計的更高要求。勘探技術的發展關鍵在于技術的改造和設備的改進，在我國現在的發展情況下，GPS系統是最佳的選擇。

3　在精密工程測量中的誤差原因及應對措施

3.1誤差原因

就平常來說，GPS定位的誤差原因可以分為三類：第一類是和衛星有關的誤差，其最主要的原因就是衛星的運行軌跡誤差；第二類是和衛星所傳播的相關信號的誤差，其主要因素是一些離子層的折射和一些傳播的路徑不同導致的誤差；第三類是和接受信息的相關設備的誤差，其主要原因是接收衛星回傳的信息有一定的誤差，以及收到信息的鐘差與收到信息的無線電中心位置的誤差等。

3.2在精密工程測量中降低誤差的應對措施

采用不同的多種接收信息的機器同時對接收到的信息進行觀察，來計算出多組數據的不同，通過這樣的方法就能消除掉一些相同的數據或者其他可以干擾正確判斷的因素。這種方法在一些精密工程的測量中被廣泛的應用。組建一個觀測值的模型，針對其中的一些有差別的數據進行整改。在觀察過程中我們可以選擇高精密的儀器，挑選比較好的觀測的方案以及比較好的觀察衛星的時間段，保證減少誤差，盡可能的降低影響觀察值的因素。我們可以全天的進行觀測，保證觀測的時間長度，這樣可以降低一些多路徑的影響。不過我們要謹慎的挑選觀測的地點，保證有比較好的可供觀測的地點，在后期應嚴格的對所收集到的信息數據進行分析計算。我們在挑選觀測點時應選擇外界影響較小的地方，防止接受信號的阻斷以及多路徑效應的誤差。在得到的數據中初步計算出基線向量后，還要找出相應的相位雙殘差曲線圖，并認真分析找出它的不同之處，針對其中一些差別較大的數據需要重新觀測；對一些起伏較大的數據可以直接舍棄掉，最后就能對基線向量進行解算，然后再進行一遍計算并得出雙殘差曲線的公式，要求基線向量的每個數據都要達到目標。

4　結語

綜上所述，GPS技術是當代作為測量系統的代表，憑借著其主動化、高精益的特點，在大多數精密工程的測量被廣泛的使用，并且也給各類工程的遠程施工提供了精確的位置，有了一種更好的解決問題的辦法。最近幾年來，它在項目的變形監測中有著重要的作用，并且能有效快速地解決常規地面測量系統中不能獨立到達的遠程工程的精確位置難題。GPS技術在精密工程中的使用，已經有了很大的發展空間，但是我們也清楚地認識到，GPS技術在應用方面尚不十分理想，需要深入開展相關方面的理論應用和研究更高的專業技術。不過我們相信，GPS定位技術是一種最新的并且有未來發展前景的一項技術，并且不同的監測方式，以后的發展空間還會更加壯大。因為現在全球定位技術的不斷提高，以及所有相關軟件的提高，GPS的測量技術將會發揮著越來越重要的作用。

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[2]馬守成.GPS在精密工程測量中的應用 [J].知識經濟,2014,10:95.

[3]姜云中.GPS定位技術在精密工程測量中應用初探 [J].黑龍江科技信息,2014,21: 154.

TB22[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-163-1