GPS技术在工程测量中的应用探析

■应新业

（青海省第二测绘院　青海　西宁　810001）

GPS技术在工程测量中的应用探析

■应新业

（青海省第二测绘院青海西宁810001）

本文对GPS技术进行探究分析，阐述了GPS技术极大地促进了工程测绘的发展水平。

GPS工程测量技术

1　GPS技术的原理与优势

1.1GPS测量原

GPS系统主要是采用高轨测距，其基本观测量为观测站至GPS卫星之间的距离，主要采用两种方式来获取距离观测量，即伪距测量和载波相位测量。伪距测量是指测量GPS卫星所发射的测距码信号到达用户接收器所用的传播时间，其测量定位速度非常快；而载波相位测量是测量有载波多普勒频移的GPS卫星载波信号和接收器所产生的参考载波信号之间的相位差，其测量定位精度很高。GPS定位则是通过4颗或以上的卫星同时进行伪距或相位测量，从而推算出接收机的三维位置。

1.2测绘时间短，定位精度高

现阶段GPS软件系统正在随着科学技术的发展而不断发展，通过GPS系统的测量工作就可以看出来。GPS系统在定位两千米内的非移动的单位用时2分钟左右，如果通过RTK时差分定位测量技术，保证流动站和基准值在一万五千米内距离，测绘非移动目标只要几秒钟，而且还可以实时查询单位位置。GPS在测绘工作中的应用，可以做到50公里内百分零误差的定位，在1000公里以上定位，定位的精准度也无限接近于完美。在进行建筑平面误差测定的时候，准确度也能在±1毫米。通过以上数据可知，GPS在定位精度上远超于传统测绘技术。

1.3操作简单，功能强大

GPS技术的完善和发展主要体现在其自动化水平上，现在通过GPS进行工程测绘步骤非常简单，只要测绘操作员简单的掌握相关仪器的安装、记录工作就可以完美的执行测绘作业了。同时，GPS不仅可以提供工程所需要的测绘数据，还能够提供一些目标速度、时间等很全面的信息。现阶段，GPS技术已经大量的作用于大地、工程、海洋的测量工作上了。要知道全世界百分之九十八的地方都在GPS的覆盖范围内，并且GPS技术可以无视相关自然、物理条件，可以在任何地方、任何时间执行测绘作业，并且可以持续作业。

2　有关GPS在工程测量中应用的问题及解决措施

2.1GPS接收信号稳定性问题

GPS测量技术在实际运用的过程中有时候会发生信号不稳定的状况，有时候在别的区域测量精准度正常，到了这就精准度低，其中RTK-GPS的表现最为明显。究其原因这是因为在复杂的工程现场有很多GPS信号的干扰源，遮挡、干扰和屏蔽GPS信号，减少了观测卫星的数量，使得该地区不容易接收到卫星信号；GPS测量精准度下降也有可能是多路径效应造成的；在山区，GPS基站离得太远，有些涵洞或者桥梁桩基都是在深沟中，GPS测量定位不固定，精准度自然就下去了。为了提高GPS测量的精准度，应选择地势高的地方，遮蔽物较少或无遮挡物的地方，在使用RTK-GPS进行测量放样，要格外注意不要距离GPS基准站点过远，可以根据需要放样的内容，选择距离最近的GPS基站控制点。

2.2测量时段对GPS测量精度的影响

经常使用GPS测量仪器，通过数据反馈可以发现在有的时间段GPS接收卫星数据有8颗左右，精度因子相对来说比较低，所以GPS测量的精准度就上去了；但是有的时候仅仅只有4颗，效果就大大的不行了。所以我们在进行GPS外业测量的时候，在收集数据的时候要观察目标区域的卫星情况，选择有8颗左右或卫星数目多的日期去测量，这样GPS测量的作业精准度也会很高。现阶段，如果想更进一步的提高GPS的精准度和稳定性，只有增加国家的卫星测量数和加快“北斗”测量系统建设，能彻底全面的提高GPS精度。

3　GPS测量施工步骤

3.1测量前的工作

一般测量工作都是成建方委托专业测量单位进行的，所以委托前要交给测量人员具体的图纸，来明确具体工作。因为测量的深度要求是不一样的，这取决于测量工作的目的和使用功能，所以需要明确测量的精度和点数位要求，进行相关有针对性的测量。因为建筑工程的工期都是有严格规定的，所以要尽快完成工程测量以便为后期规划和场地布置提供依据，因此在前期还要讲明具体时间要求，以便测量单位组织测量方案和人员分配。据地形地貌和周边环境、深度的不同，测量的费用也是不一样的。地质条件复杂的场地比地形开阔的场地贵的多，所以测量前也要讲明以避免纠纷。在工程测量前，测量单位要充分了解场地水文地质、市政道路建设和相关原始坐标控制点、高程控制点等，以便编制测量方案。在测量前还要对设备进行检测，保障其完整性，特别是设备接受信号和数据显示功能，一定要清晰准确，以保障高精度完成测量工作。

3.2数据处理

为了更好的、深入地做平差计算，需要对GPS数据进行相应的预处理，即对原始的观测数据进行梳理，并分流出专用的文件。梳理的时候是采用解码的方式进行的，剔除无效、无用数据，保留有需要的观测结果，在这之后再一次的进行观测数据的平滑、滤波、周跳探测、载波相位观测的修复以及对观测数据做出最后的完善。观测成果为了实现预期定位精度要求，必须进行观测成果外业检核。当观测结束后，一定要在观测区及时的进行外业观测数据质量的验核和评价，以便可以及时发现误差，并根据情况进行重测或补测。在进行同步数据验核工作的时候，主要工作内容就是剔除相关观测数据和一些观测值的残差之差。应用GPS技术于土地利用调查控制测量，在最开始的时候先要观测并对观测到的数据进行预处理，解算出基线向量并进行相关数据的核查，在这之后对同步观测数据、重复边、环闭合差验核，核查要求是三种检核都要满足现行GPS测量规范的精度指标要求。

3.3地形测量中应当重点注意的事项

在对于平面位置进行的地形测量中，GPS技术已经广泛被应用其中。不过，这个技术目前还存在一定的不足之处，尤其是对于高程的测量运用还没有非常成熟，因此应当引起工作作业人员的注意和重视，选取基准站一定要慎重考虑。基准站的选址非常重要，一般的要求是不能选择在高大树木、大面积水域和高大建筑物，以及有电磁辐射和干扰等地方，比如高压电线和电台发射塔就非常不适合。基准站的选址，一般需要选择在地势较高且在测区的中央的地方。一定要对于高程精度进行重点注意，要求对于求转化参数的已知点，一定要保障其有非常准确的坐标成果。保证作业数据的准确程度，在作业完成前、完成中和完成后对于已知点，一定要做比测，从而保证其准确性和精准度。

4　结束语

GPS在测量工程应用当中有着众多的优势，对于测量工作效果和效率的提高起着重要作用。在测量工程中应用GPS时，要严格按照GPS测量流程进行，加强对各个环节当中的注意事项的重视，给GPS定位创造良好的工作环境，以有效保证GPS定位的精准度，提高测量工程测量结果的可靠性。

TB22[文献码]B

1000-405X（2016）-9-169-1