工程测量中的GPS技术工程测量

工程测量中的GPS技术工程测量

周卫红

身份证：41010319680429xxxx河南郑州45000

【摘要】随着科学技术的日新月异，在我国各行各业的发展中都逐渐开始融入现代化的科技元素，以便于更好的推动经济的快速发展。对于GPS技术来说，其作为近些年来逐渐兴起的一种现代化的科技定位导航技术，一经推出就收到了社会各界的广泛关注，并以最快的速度在各行各业中进行推广，取得了非常显著的成效。本文主要针对在工程测量中运用GPS技术进行分析和讨论，并提出相应观点，仅供大家参考。

【关键词】GPS；工程测量；优势；应用引言

GPS定位是通过卫星建立的具有24小时连续监测和全球定位导航功能的无线电导航定位系统。它适用于海、陆、空等多种应用环境，可以为各类用户提供精密度极高的速度参数、时间参数以及三维坐标参数。GPS技术能够提供三维坐标，并且测站之间不需要通视，还能够全天候工作，因此受到了测量人员的青睐和广泛欢迎。随着技术的发展，GPS测量技术完全取代常规测量手段只是个时间问题了。

一、GPS技术的简介

GPS技术，全称是全球定位系统，顾名思义，是进行全球定位和导航的系统，主要目的是对陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，同时，由于GPS技术有军方背景，所以也用作军事目的。近年来，随着GPS卫星的布设已经完成，所以，定位系统已经充分的投入使用，并且已经取得了非常好的效果。随着科学技术水平的不断提高，GPS技术除了进行定位和导航，功能已经逐步扩展到了超速报警、地图制作、车辆管理等等，全面进入了我们生活的每一个领域。近年来，我国也对定位系统进行了研究，并研发了北斗导航系统，给我国的各项工作提供了很大的方便。

二、GPS测量技术的优势

利用GPS技术测设方格网的适应性更强，可以灵活设计网形的结构、点的疏密程度以及边的长短，能够连接较远的控制点，对控制网进行定位和定向。同时，GPS测量技术能够实现点位之间的通视，灵活选点，使外业测量免受天气因素的影响。在测设长边方格网和通视比较难的情况下更能凸显其优势。GPS技术自身具有很多优势，但由于工程测量的范围存在差异，并且涉及到成本问题，为减少成本支出，同时达到测量精确度，就需要增加常用的测量仪器，并改进通视性，提高测量精度。GPS技术的观测速度也随着技术的发展而逐渐提高，测量时间大为缩短。传统的静态定位方法会受到接收卫星数以及精度影响，定位观测的时间大约在40~180分钟，而RTK技术的运用能够使观测时间大为减少，几秒钟就能够完成观测任务。传统的工程测量技术中，在测量工作中需要对高程、平面坐标进行观测和计算，相比于传统的测量技术，GPS技术能够同时获得高程以及平面坐标，直接得出三维坐标。

三、工程测量中的GPS技术的应用

1、做好事前调研

做好事前调研是使用GPS技术对外业进行测量时的前提。为了保证准确的测量与定位，我们就需掌握建设工程周边的情况、收集相关资料并制定一定的观测计划，只有这样，才能在一定程度上，提高测量的精度以及准确度。此外，在对工程进行测量时，测量人员也是影响其的关键性因素。因此，操作人员必需要有较强的专业技术以及对机器具有较熟练的操作程度，这样才能保证操作人员在使用机器设备时能够按照一定的标准和规范执行一定的测量步骤。此外，在测量时，我们还应把握好测量时机，只有这样，才能保证观测的实践足够充足，数值观测也足够准确。

2、GPS测量的外业实施

（1）选点。点位应选择在易于安置接收设备、视野开阔的位置。选点时应着重考虑：

每点最好与某一点通视，方便在后续的测量中继续使用；

视野周围高度角15°以上不应有障碍物，以免信号被遮挡或吸收；

点位附近不应有大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），距离不应小于200m，距离高压电线不得小于50m等，避免电磁场对信号的干扰，减弱多路径效应的影响；

点位应选在交通便利、地面基础稳定、易于保存、有利于其他观测手段扩展与联系的地方，以便观测和日后使用；

选点结束后，按要求埋设标石，标石要求必须坚固、稳定，并填写点之记。

（2）观测。外业观测主要包括以下内容：天线安置、开机观测、气象参数测定、观测记录。并及时将数据转移至存储设备上，观测者填写观测手簿。

3、数据处理

将GPS接收机记录的观测数据传输到存储设备之后，就需要对数据进行分流，即从原始记录中，通过解码将各种数据分类整理，剔除无效观测值和冗余信息，形成星历文件、观测文件和测站信息文件等。统一数据文件格式，将不同类型接收机的数据记录格式、项目和采样密度和观测值数据单位统一为标准化的文件格式，以便统一处理。采用多项式拟合法，平滑GPS卫星每小时发送的轨道参数，使观测时段的卫星轨道标准化。探测周跳、修复载波相位观测值。对观测值进行必要修改，在GPS观测值中加入对流层改正，单频接收的观测值中加入电离层改正。预处理的主要目的是净化观测值，提高观测值的精度。一般的数据处理软件都采用站星双差观测值。

4、GPS定位的误差分析

（1）空间卫星的误差。空间卫星的误差主要分为四种误差，第一种是卫星星历误差；第二种是卫星钟的误差；第三种是卫星轨道误差；第四种是卫星设备延迟误差。其中，在GPS定位系统进行定位测量时最容易出现的误差就是卫星轨道误差。在进行测量的过程中，降低卫星轨道误差的方法一共有三种，第一种是忽略轨道误差：这种方法主要是以导航电文中所取得的卫星轨道信息作为标准，将卫星轨道误差进行忽略不计，而这种方法只适用于精度不高的实时单点定位工程里；第二种是轨道改进法处理观测数据：这种方法主要是把参考数据应用到表征卫星轨道偏差的修改数据中，并把这些数据当做常量，并带入到其他未知的数据中，一起求解；第三种是同步观测值求差：这种方法主要是借助两个以上的观测点，对同一颗卫星进行观察值求和，进而降低卫星轨道误差给GPS定位测量造成的影响，这种方式知识和用在高精度的相对定位工程里。

（2）施工本身所导致的误差。在施工的过程中，由于计算机操作员工和施工人员没有建立默契的配合度，在测量的过程中，有些操作程序不符合施工要求，进而造成天线对中误差、天线相位中心偏差以及定位精度指标CQ值等误差。

5、绘制大比例尺的地图

在测绘比例尺的工作中，一般需要对GPS定位系统加以有效地应用。在工程正式开始施工以前，需要将测定工程区域的地形图提前绘制出来，从而能够对工程施工过程中可能会受到的影响因素有效掌握，进而通过GPS动态测量方法的合理运用，将工程的整体概况数据准确地获得。最终通过对绘图软件的合理利用，将地形图准确绘制出来。因此，具有采集数据效率高、准确度高以及速度快的优势。

结语

综上所述，我们不难看到，在现阶段我国的工程测量中引进现代化的GPS技术能够大大提高测量工作的准确性，对于提供整个测量工作的效率也起到了非常有效的促进作用，但是由于GPS技术中蕴含的科技含量相对较高，因此在其整体的应用中需要注意的事项也相对很多，本文主要针对其应用情况进行分析和讨论，希望能对未来我国工程测量工作起到一定的促进作用，进一步推动我国的社会主义现代化建设和发展。

参考文献

[1]汪卫星.GPS在工程测量中的精度分析[J].价值工程，2015（1）：87-88.

[2]杨智馨.当前工程测量中GPS技术的精度控制分析[J].黑龙江科学，2014，5（6）：219.

[3]黄科.浅论工程测量中GPS技术的应用及精度[J].大科技，2015（29）：194-194，195.

[4]赵峻天，刘方圆.工程测量中GPS技术的应用及精度分析[J].江西建材，2016，（04）.