工程测量中GPS技术的应用及精度研究

工程测量中GPS技术的应用及精度研究

海涛

中国葛洲坝集团第二工程有限公司四川成都610031

摘要：目前的工程建设规模逐步增加，与技术措施相关的依赖程度加深。为了提高GPS下设计测量的准确性，在这方面必须采取有效措施，以增加设计措施的技术含量，同时保持正确的实施对于不同的测量工作。在此基础上，本文解释了如何在技术测量应用中提高GPS精度，以确保技术测量工作的有效发展。

关键词：工程测量；GPS技术；应用；精度

引言

在科学和技术正在迅速发展的社会，许多行业正在逐步使用能够显著改善其发展的现代技术元素。GPS技术是一种全球定位导航技术，集成了各种现代IT和信息技术，在技术测量领域大放异彩。该行业已成为当前技术措施中非常重要的测量技术。

1、GPS系统的应用优势

1.1、测量精准度高

由于卫星技术的不断改进，测量的准确性得到了显著提高。此外利用当前的卫星定位技术，可以以毫米为单位控制静态定位的差异，即使使用动态定位，也可以以厘米为单位控制误差。该技术的主要优点是精度高。通常双频接收器的精度可以达到5mm+1×D，其精度可与红外设备相媲美。一些远距离定位工作也证明了GPS的优越性，比如距离更长，可以实现GPS定位的好处。距离越远，GPS定位技术的好处就越明显。

1.2、操作简单、全天候

目前的GPS测量技术非常智能且舒适，极大地方便了人员的使用。在静态线路上，技术人员只需设置接收器的运行状态，设置接收参数，然后设置控制点以启动作业后，系统便可以自动收集和组织数据。测量完成后，只需关闭按钮并正确放置即可。在现场应用程序中，技术人员可以使用收件人配置的工作簿快速计算和定义所需的坐标并使用字段定位。与传统技术相比，不仅操作更加清晰，而且减少了人员精力，缩短了工作时间，提高了工作效率。同时，GPS不受天气和时间的影响，无论是白天还是夜晚，下雨或是下雪，它都可以直接使用而不影响其准确性。

2、GPS技术在工程测量中的应用

2.1、GPS技术在矿山控制网中的应用

矿山控制网的测量工作是矿井建设的关键环节之一。GPS系统给矿山控制网络的应用程序时，必须根据一定的基准，例如GPS定位系统被选定为在矿井采区的第一控制矿山的实际情况制定。通常在设置第一级控制网络时设置网络。控制网络的平均长度必须符合适用的要求。一般控制在0.2到0.5公里之间。误差不应超过1/40000。此外，应使用其他测量装置可以被尽可能在控制网络的发展被拉入考虑，并且第一层的控制点应安排在合适的交通位置的区域。其视野广阔，并且便于存放，可有效提高GPS定位精度。当处理通过GPS定位获得的测量数据时，需要执行基本计算并验证数据，避免由人为错误引起的测量精度。

2.2、GPS测量技术应用到施工测量

在传统的测量技术中，现场测量调整需要一个人操作点控制仪器，然后前进并通过前视移动定位观察。由于网站的位置，工作人员有时必须采取行动。在具体操作中，技术人员必须相互了解才能准确，快速地定位。时间无疑是建筑工人和许多工程现场的重要成本节约因素。GPS很好地解决了这些问题：它只需要一个人来实现定位，并且受到考虑的要求的影响较小。它可以更灵活，更方便测量操作。定位完成后，还可以直接验证定位点的准确性，缩短现场测量时间，保证项目顺利进行的时间保证。

2.3、运用于水下地形测绘

在水下测绘方法中，使用的方法非常复杂，但是有各种测量工具，例如声纳和潮汐，它们经常被用作设备。这两种设备在超声波原理下运行，难以控制这些仪表。购买这些设备也需要大量资金，而且应用过程对外部环境干扰更敏感。测量结果中存在一些错误。在使用GPS系统之后，通过将各种仪表（差分DGPS接收器，回声测深仪，潮汐测量仪）连接到终端，可以形成水下卡系统并且自动化程度高。其中，DGPS可以接收GPS卫星和基站信号，并使用基站来纠正数据以减少错误。例如，如果船舶尚未进行，则可以将测量的起始坐标输入计算机，然后使用DGPS接收器将测量期间的测量坐标值输入计算机系统，然后输入参数，之后进行转换和查询坐标的计算。路线和导航设置可以显示在系统显示屏上。可显示的信息包括基线方向角，定位时间和距离道路的距离。在测量期间，人员可以在导航监视器上调整导航方向。同时，数据可以在位置测量期间自动存储并且备份。

2.4、GPS虚拟技术的运用

传统的测量方法非常容易受到自然环境的影响，导致测量结果出现一些误差甚至是安全隐患。因此，为了解决上述问题，GPS测量技术应该使用虚拟现实技术来配置虚拟设计测量环境，然后将其与实际测量结果进行比较和分析，以确定现有错误。同时虚拟技术可以利用计算机系统创建技术测量的具体模型并将其显示在三个维度：测量人员可以测量虚拟技术创建的建模模型，阐明测量的关键点以及将技术纳入标准化这一措施，从而降低安全风险。

3、GPS技术在工程测量中的精度分析

3.1、GPS卫星的影响

GPS卫星定位的精准度在很大程度上影响着GPS的测量精度。以往都是对单点定位进行使用，然而星历的测量精确度不是很高，往往和卫星的实际位置不一致，由此导致误差的存在，影响GPS技术的测量精度，因此应当通过区域性GPS跟踪网的使用来提高GPS卫星轨道定位的精准度。由于采用单点定位精确度不高，且难以进行改进，实际应用的效果并不好，在GPS使用之前，应当检测接收设备的天线相位中心，确保其具有良好的稳定性，同时卫星轨道要以导航电文得到的数据为依据，以此保证跟踪站地心坐标的精度。此外，还需要通过对加权约束基准的使用，以使获得的相对坐标值在5cm以上。此时只需对跟踪站进行数据分析，便能够修正轨道误差，由此保证传送给客户的星历具有较高的精密度，使GPS测量的精准度获得提升。

3.2、卫星信号传播的影响

卫星信号在传播的过程中，其传播路径容易受到各种因素的影响，例如，大气层会对卫星传播信号产生折射的作用；电离层本身具有的弥散特点。这些因素都会影响传播的速度，使传播路径发生一定的变化，进而影响GPS测量的精度。因此，采取有效措施，降低测量误差，如进行信号的多路径传播，也可以对电离层进行降低，以此提高测量的精度。具体而言，第一，对GPS测量进行修正的过程中，采用电离层模型。修正单频GPS接收机时可使用来自于导航电文的电离层模型；第二，GPS测量精度的提升可以通过同步观测值求差法的使用实现。这是由于当卫星信号到达各个观测站时，其一般具有相似的介质和相近的路径，因而能够使用两台接收机进行同步观测，并对其差值进行求取，从而降低电离层对信号产生的折射影响；第三，采用双频观测进行两个伪距的测量，以电离层的特征和信号频率为依据，并按照测量结果求取电离层的修正值，进而使测量精度得到提升。

结束语

综上所述，在技术措施中使用GPS测量非常重要，它简化了测量过程，提高了项目的准确性，节省了施工时间，减少了操作人员数量，节省了大量的人力和物力建设资源以及财政资源方面。因此，在未来的新型技术施工措施中，GPS计量测绘将有更广阔的发展前景。

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