對工程測量中GPS技術的應用及精度研究

王樹峰

摘 要：GPS技術具有強大的定位測量功能，在公路、水利、建筑、礦山等工程測量領域有著廣泛應用。本文從GPS技術的原理及特點入手，對GPS技術在礦山測量中的應用實踐進行了分析，然后針對定位測量精度要求提出了相應的控制措施，以確保GPS技術定位測量準確，為工程建設提供可靠的信息數據。

關鍵詞：工程測量；GPS技術；精度控制；應用實踐

隨著GPS技術發展及其在工程測量領域的應用，傳統測量工具弊端一一克服，既提高了工程定位測量精度，也節約了工程測量工作成本、時間，為后續工程建設創造良好的基礎條件，確保了工程建設質量與效率。鑒于GPS技術有如此大的重要性，對其在工程測量中的應用進行探討分析是有必要的。為此，著重探討了GPS技術在礦山測量中的應用，并著重論述測量精度控制問題，進一步增強GPS測量的準確性。

1 GPS技術

1.1 原理

GPS是一種先進的定位導航技術，它以衛星為載體，以具備某種特定定位信息屬性與頻率屬性的無線電信號為對象，由衛星向地面的信號接收設備發送信息，從而實現定位測量。

1.2 特點

GPS技術作為新型的工程測量技術，其具有顯著的特點：①定位精度高。GPS技術利用衛星及地面接收設備，通過不同方法對測量目標的平面、高程等進行測量，精度高于常規測量方式；②觀測時間短。GPS技術觀測中不需要通過測站間相互通視，只要根據實際情況確定點位即可，省去了傳算點、過渡點測量等環節，極大節省觀測時間；③操作簡單。地面接收儀器的智能化、自動化程度很高，日常觀測中，只需要調整好天線高、設備參數等工作，就可以自動進行觀測、記錄，測量操作比較簡單。

2 GPS技術在礦山測量中的應用及精度控制

2.1 工程測量應用實踐

2.1.1 靜態GPS相對定位

在工程測量中，靜態GPS相對定位通過兩臺及兩臺以上接收機，同一時間接收衛星信號，根據接收到的數據計算定位點的三維坐標，然后依據計算出的定位點坐標位置求其他定位點的坐標位置。靜態GPS相對定位的測量精度很高，廣泛應用于工程外業測量。隨著礦山建設投入不斷增加，對礦山測量精度的要求也在不斷提高。礦山區域地形復雜，定位點也比較多，若使用傳統測量工程，將難以滿足高精度測量要求。為此，可以采用靜態GPS相對定位技術。

2.1.2 動態GPS相對定位

動態GPS相對定位測量是利用GPS信號實時監控運動的目標，并對運動目標的參考系位的位置、時間、速度、姿態等參數進行對比，可了解運動目標的運動狀態。在礦山測量中采用動態GPS相對定位測量技術，動態測量數據的差分數據處理一般通過兩種方式。其一是即時處理方式，實時的將基準站測量信息傳輸給流動站，然后對測量信息進行對比分析，形成動態的數據鏈；其二是滯后處理方式，基準站不需要實時傳輸測量信息，而是在后期對測量數據進行對比分析，以得到需要的數據鏈，確定礦山隧道等構造物位置。

2.2 精度控制

2.2.1 降低電離層引起的誤差

降低電離層引起的誤差具體方法：第一，雙頻觀測。根據電離層的折射及信號頻率等進行雙頻觀測，利用雙頻觀測所得到的設置改正電離層的折射，從而提高測量精度；第二，對于單頻接收機，可以利用電離層模型修正觀測量；第三，利用同步觀測取得各測站測量值之前的差，用其調整電離層折射，能有效提高測量精度。

2.2.2 降低多路徑引起的誤差

降低多路徑引起的誤差具體方法：第一，根據實際情況選擇合理的站點，避開山谷、山坡、盆地及其他坑洼地面，盡量將站點設置在大面積水平面上；第二，選用屏蔽性好、型號適合的地面接收天線，合理設置截止高度角，以降低多路徑引起的誤差。

2.2.3 精確確定GPS的衛星軌道

衛星運行過程中，受不同的攝動力影響，衛星會產生比較繁瑣的運行軌道，對工程測量精度有一定影響。為此，采用GPS技術進行工程測量時，要全程跟蹤站地心坐標精度，并加強對衛星運行軌道的加權約束，以便取得比較精確的相對坐標值，將誤差控制在5m以內。然后，再將控制后的修正坐標值傳輸給接收設備。

2.2.4 做好地面接收設備質量檢查工作

地面接收設備作為GPS定位測量系統組成的一部分，其運行狀態是否良好，直接影響著工程定位測量的準確性。為保證礦山測量精度，制定GPS測量作業計劃，對地面接受設備質量踐行檢查，驗證接受設備的工作特性、性能及精度可靠性，待確認符合野外測量精度要求好才能進行失地測量。與此同時，野外測量中，也要全程檢查地面接受設備的運行狀態，以便及時發現問題，及時予以糾正，確保測量精度。

3 結論

綜上所述，GPS技術在礦山測量作業中的應用，極大的提高了工程測量精度，可為后續礦山建設工作提供有力的支持。礦山測量中，可以采用靜態GPS相對定位測量和動態GPS相對定位測量方式，掌握工程控制點的靜態、動態信息，準確定位目標物。進行礦山測量時，為保證與提高礦山測量精度，要降低電離層、多路徑引起的誤差，做好衛星軌道約束及接收設備質量檢查工作。

參考文獻：

[1]艾輝.淺談工程測量中GPS技術的應用[J].江西建材，2016（02）：229.

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