張小成

摘要：GPS（Navigation Satellite Timing AndRanging Global Positioning System）的簡(jiǎn)稱(chēng)，這種定位系統(tǒng)稱(chēng)為定位系統(tǒng)。GPS系統(tǒng)包括三大部分：空間部分GPS衛(wèi)星星座，地面測(cè)控部分一地面監(jiān)控系統(tǒng)，用戶(hù)設(shè)備部分-GPS信號(hào)接受機(jī)。其以全天候、高精度、定位速度快、布點(diǎn)靈活和操作方便等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于測(cè)繪、工程建設(shè)、安全監(jiān)督、物流、軍事、導(dǎo)航及其相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域。目前，測(cè)量學(xué)中經(jīng)典平面控制測(cè)量正在逐步被GPS測(cè)量技術(shù)所代替。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)：工程控制測(cè)量=應(yīng)用

引言

由于GPS相較于工程測(cè)量中傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)有著高精度全天候等得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn)，能夠大大提高測(cè)量人員的工作效率，使得測(cè)量的效果事半功倍，因此，如今GPS已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)測(cè)量的地位，在工程測(cè)量中大量被運(yùn)用，然而，GPS由于其擁有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，有著許多特殊的使用要求，本文主要談及GPS在測(cè)量中需要注意的問(wèn)題，來(lái)加強(qiáng)工程測(cè)量中的GPS的了解。

一、6PS在工程測(cè)量中的發(fā)展

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，科技的不斷發(fā)展，工程的規(guī)模也在一天天變得更為繁瑣壯大，導(dǎo)致工程的測(cè)量工作愈來(lái)愈繁重，而老舊常規(guī)的測(cè)量方式在日漸繁瑣沉重的工程測(cè)量工作量下逐漸展露其眾多缺點(diǎn)。例如，遭遇惡劣天氣時(shí)，傳統(tǒng)測(cè)量方式由于其依靠人為測(cè)量使得測(cè)量變得尤為艱難甚至無(wú)法進(jìn)行，而地面的被破壞也時(shí)常影響到工程測(cè)量工作的進(jìn)行，再一個(gè)由于測(cè)量過(guò)程中對(duì)人員的測(cè)量規(guī)范有著相當(dāng)嚴(yán)格的規(guī)定，使得儀器誤差和認(rèn)為誤差不斷被放大。綜合多種不利因素，GPS因其高精度、全天候等特點(diǎn)，順理成章的開(kāi)始逐漸取代傳統(tǒng)測(cè)量的位置，進(jìn)而大大加快了工程測(cè)量的工作效率，能夠很好的迎合各種工程的需求，保證工程測(cè)量的高質(zhì)量。

二、GPS的優(yōu)缺點(diǎn)

1、GPS的優(yōu)點(diǎn)

（1）GPS可以無(wú)需通視進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量。

傳統(tǒng)的測(cè)量方式由于容易受到各種天氣或者地形因素的影響，導(dǎo)致通視難度較大導(dǎo)致測(cè)量誤差非常大。而GPS由于能夠全天候監(jiān)測(cè)和無(wú)視地形地貌的特點(diǎn)，無(wú)需通視即可超遠(yuǎn)距離測(cè)量，在和傳統(tǒng)測(cè)量方式比較時(shí)能夠明顯表現(xiàn)其優(yōu)點(diǎn)。

（2）GPS的測(cè)量精度高、遠(yuǎn)距離測(cè)量時(shí)無(wú)累計(jì)誤差。

目前GPS相對(duì)靜態(tài)定位可以達(dá)到毫米級(jí)精度，GPS RTK也達(dá)到了厘米級(jí)精度，與傳統(tǒng)的三角網(wǎng)、導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)等控制測(cè)量方式相比，GPS測(cè)量方法每個(gè)控制點(diǎn)均獨(dú)立觀(guān)測(cè)，無(wú)累計(jì)誤差，保證了測(cè)量的精度。長(zhǎng)距離帶狀的公路工程測(cè)量更能發(fā)揮GPS無(wú)累計(jì)誤差的優(yōu)勢(shì)。

（3）GPS測(cè)量降低勞動(dòng)強(qiáng)度，大幅提高測(cè)量工程效率。

與傳統(tǒng)的測(cè)量方式不同，GPS測(cè)量更加自動(dòng)化、智能化。采用GPS進(jìn)行控制測(cè)量時(shí)，只需做好儀器架設(shè)工作并按時(shí)開(kāi)機(jī)，GPS接收機(jī)即可自動(dòng)完成數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)工作，無(wú)需人為進(jìn)行干預(yù)；采用GPS RTK進(jìn)行測(cè)量時(shí)，移動(dòng)站單人即可完成測(cè)量工作，與全站儀等傳統(tǒng)的測(cè)量方法相比，更加靈活高效，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，提高了測(cè)量的工作效率。

（4）GPS受外界環(huán)境影響小，可以全天候高強(qiáng)度作業(yè)。

在遭遇惡劣天氣如大霧、風(fēng)暴、霧霾、雨雪等時(shí)，傳統(tǒng)的測(cè)量方式容易出現(xiàn)較大誤差甚至無(wú)法進(jìn)行，嚴(yán)重拖慢測(cè)量工程的進(jìn)度，而GPS測(cè)量由于其高度自動(dòng)化和可以全天候工作的特點(diǎn)，受到外界環(huán)境的影響較小，因而在工程測(cè)量過(guò)程中備受歡迎。

2、GPS的缺點(diǎn)

（1）在建筑物密集、高大樹(shù)林區(qū)域測(cè)量受到了一定的限制。

GPS測(cè)量技術(shù)的重點(diǎn)在于利用衛(wèi)星來(lái)進(jìn)行測(cè)量，因此需要不斷接收衛(wèi)星信號(hào)，而在遭遇高密度建筑例如城市中心或者深山時(shí)，又或者在遭遇信號(hào)干擾時(shí)，GPS測(cè)量的難度會(huì)大幅增加甚至出現(xiàn)較大誤差。所以在采用GPS測(cè)量技術(shù)時(shí)候，設(shè)置控制點(diǎn)應(yīng)該盡量避開(kāi)以上地點(diǎn)，保證控制點(diǎn)的上方開(kāi)闊并且無(wú)巨大遮擋物如樹(shù)木建筑等。在建筑密集區(qū)進(jìn)行碎部測(cè)量時(shí)，可以采用GPS RTK與全站儀相結(jié)合的方式，可以充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)，提高工作效率。

（2）GPS RTK測(cè)量模式可能存在粗差。

采用GPS RTK方式進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于測(cè)量點(diǎn)缺乏必要的檢核條件，可能存在粗差且難以發(fā)現(xiàn)，因此需要做好檢查工作。常用的檢查方法有重復(fù)測(cè)量檢查、傳統(tǒng)測(cè)量方法檢查等。重復(fù)測(cè)量檢查即每個(gè)點(diǎn)均采用GPSRTK獨(dú)立觀(guān)測(cè)兩次，比較兩次測(cè)量成果較差，較差在允許范圍內(nèi)，可視為無(wú)粗差；采用全站儀對(duì)相鄰的GPS RTK控制點(diǎn)進(jìn)行距離和高差檢核，當(dāng)超限時(shí)，需要分析超限的原因并重新測(cè)量。

三、6PS在工程測(cè)量中的應(yīng)用

1、城市測(cè)量中的GPS應(yīng)用

社會(huì)和科技在不斷發(fā)展的同時(shí)，城市也在不斷地致力于自身的發(fā)展和綜合實(shí)力的提高，同時(shí)也帶動(dòng)了城市里工程測(cè)量的發(fā)展。而在城市的工程測(cè)量中使用GPS技術(shù)，仍需要依照其特點(diǎn)遵循其使用規(guī)范，嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)定并結(jié)合測(cè)量城市上空的具體時(shí)間來(lái)制定該城市的測(cè)量計(jì)劃。而在城市測(cè)量中使用GPS相較于傳統(tǒng)的測(cè)量方式，能夠更加效率，更加安全和低成本的完成城市控制和工程網(wǎng)的建立，進(jìn)而高效完成城市的測(cè)量。

2、地形、地籍與房地產(chǎn)測(cè)量中的GPS應(yīng)用

GPS測(cè)量技術(shù)在城市測(cè)量工程中不僅應(yīng)用廣泛，在地形、地籍與房地產(chǎn)測(cè)量中的應(yīng)用同樣廣泛被應(yīng)用。目的是為了在測(cè)量中能夠迅速準(zhǔn)確的給工程的測(cè)量人員提供高精度的數(shù)據(jù)。在地形、地籍與房地產(chǎn)測(cè)量中使用GPS進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量，不僅能夠有效控制測(cè)量，更能比靜態(tài)測(cè)量和快速靜態(tài)測(cè)量等傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)有著更高效的工作效率。因此，GPS能夠在地形、地籍與房地產(chǎn)測(cè)量中得到更為廣泛的應(yīng)用和重視。

3、工程變形監(jiān)測(cè)中的GPS應(yīng)用。

（1）基準(zhǔn)設(shè)計(jì)。在工程變形中采用GPS測(cè)量技術(shù)，由于提高了在變形區(qū)外選擇基準(zhǔn)點(diǎn)的靈活度，而基準(zhǔn)設(shè)計(jì)是反映變形體變形情況的重要因素，因此采用GPS測(cè)量技術(shù)能夠大幅提升其數(shù)據(jù)的可靠性。

（2）圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)。主要是指變形點(diǎn)與變形點(diǎn)之間、變形點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)之間的設(shè)計(jì)，包括幾何圖形配置、網(wǎng)中獨(dú)立基線(xiàn)數(shù)目、連接方式等方面。

（3）觀(guān)測(cè)時(shí)段及周期設(shè)計(jì)。在此方面，可以結(jié)合工程及其變形的相關(guān)性質(zhì)、當(dāng)前衛(wèi)星分布的情況、時(shí)段的長(zhǎng)短和氣象等因素選擇最佳的觀(guān)測(cè)時(shí)段及周期，為采用GPS進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)提供方便。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的工程測(cè)量手段和作業(yè)方法。在工程測(cè)量中有效的利用GPS測(cè)量技術(shù)，可以降低工程測(cè)量的工作難度，同時(shí)也提高了測(cè)量效率和測(cè)量精度。當(dāng)今在GPS測(cè)量工作中實(shí)用軟件開(kāi)發(fā)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究等方面，我國(guó)測(cè)繪人員取得巨大的成就，為在工程測(cè)量中全面推廣GPS技術(shù)提供了技術(shù)保障。