袁順新,陳 帥

(1.中國(guó)石油管道局工程有限公司設(shè)計(jì)分公司,河北 廊坊 065000；2.山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 運(yùn)城 044000)

1 GPS測(cè)量技術(shù)的綜合概述

1.1 GPS測(cè)量技術(shù)的基本概念

所謂的GPS測(cè)量技術(shù)主要是指通過(guò)借助地面衛(wèi)星以及相關(guān)接收等科技手段,在全球范圍內(nèi)實(shí)行定位導(dǎo)航的系統(tǒng)設(shè)備技術(shù),稱為全球定位系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知,GPS測(cè)量技術(shù)主要以地面控制、空間星座以及用戶設(shè)備三個(gè)主體部分為主,根據(jù)三個(gè)主體部分的實(shí)時(shí)變化,獲取所需信息。從某種程度上來(lái)說(shuō),GPS測(cè)量技術(shù)可以作為現(xiàn)代化信息技術(shù)的衍生產(chǎn)物[1]。

操作者通過(guò)應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)可以結(jié)合點(diǎn)、線以及面的三維坐標(biāo)及相關(guān)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)方面的獲取工作,為相關(guān)人員提供決策依據(jù)。介于GPS測(cè)量技術(shù)上述優(yōu)勢(shì),因此被廣泛應(yīng)用于工程測(cè)繪領(lǐng)域當(dāng)中。結(jié)合目前來(lái)看,GPS測(cè)量技術(shù)與現(xiàn)代化通訊技術(shù)進(jìn)行完美結(jié)合,將GPS測(cè)量的三維坐標(biāo)技術(shù)從靜態(tài)領(lǐng)域過(guò)渡到動(dòng)態(tài)領(lǐng)域當(dāng)中,實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化的處理過(guò)程。與此同時(shí),通過(guò)結(jié)合RTK技術(shù),GPS測(cè)量技術(shù)的精確度基本上已經(jīng)達(dá)到厘米級(jí)別,能夠進(jìn)一步提升工程測(cè)量的數(shù)據(jù)精確性。

1.2 GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

首先,測(cè)量精確度高。GPS測(cè)量技術(shù)具備的精度高特征儼然成為現(xiàn)階段確保工程測(cè)量數(shù)據(jù)安全、科學(xué)的基本保障。一般來(lái)說(shuō),我們?cè)趹?yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)量的時(shí)候,往往都會(huì)利用三維空間特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)定位測(cè)量工作。在此過(guò)程中,測(cè)量技術(shù)基本上不會(huì)受到電子波的干擾影響,產(chǎn)生的誤差較小,最多不會(huì)超過(guò)1mm。結(jié)合RTK測(cè)量技術(shù)甚至可以達(dá)到厘米級(jí)精度標(biāo)準(zhǔn),測(cè)量效果較佳。

其次,自動(dòng)化程度高。GPS測(cè)量技術(shù)完美結(jié)合了通訊技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù),具備較明顯的自動(dòng)化特征。正式開(kāi)展工程測(cè)量過(guò)程中,GPS測(cè)量技術(shù)可以利用計(jì)算機(jī)軟件的性能與優(yōu)勢(shì),自動(dòng)化地完成待測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算工作。與此同時(shí),在工程測(cè)繪成圖方面,要比傳統(tǒng)手繪地圖方式精確得多,且在工程測(cè)繪地圖設(shè)定方面,變得更加規(guī)范、合理[3]。

最后,觀測(cè)時(shí)間短、測(cè)站間無(wú)需通視。GPS測(cè)量技術(shù)主要利用光電傳輸模式,在觀測(cè)時(shí)間與定位時(shí)間方面,運(yùn)行較短。如此一來(lái),可以最大限度地提升工程測(cè)量效率,確保觀測(cè)點(diǎn)選取位置的精準(zhǔn)性。除此之外,GPS測(cè)量技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)測(cè)量方式,測(cè)站間無(wú)需通視,能夠大幅度地減少傳算點(diǎn),確保布控網(wǎng)點(diǎn)科學(xué)、合理。

2 GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量領(lǐng)域中的常見(jiàn)方式與應(yīng)用

2.1 常規(guī)靜態(tài)測(cè)量

常規(guī)靜態(tài)測(cè)量主要利用兩臺(tái)或者兩臺(tái)以上的GPS接收機(jī)作為主要測(cè)量設(shè)備,分別安置一條或者多條基線位于GPS接收機(jī)兩端。這種方式基本上可以實(shí)現(xiàn)同步觀測(cè)4顆以上衛(wèi)星的要求,且每時(shí)段可根據(jù)基線長(zhǎng)度或者測(cè)量等級(jí),觀測(cè)四十五分鐘以上的時(shí)間。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,常規(guī)靜態(tài)測(cè)量方式更加適用于建立全球或者國(guó)家級(jí)大地控制網(wǎng)體系當(dāng)中,同時(shí)也比較適用于建立長(zhǎng)距離檢校基線當(dāng)中,能夠?yàn)楣こ虦y(cè)量工作提供更加安全、可靠的數(shù)據(jù)[4]。

2.2 快速靜態(tài)測(cè)量

快速靜態(tài)測(cè)量方法主要在已知測(cè)站上安置一臺(tái)GPS接收機(jī),并作為基準(zhǔn)站,完成連續(xù)跟蹤所有可見(jiàn)衛(wèi)星的方法。其中,移動(dòng)站接收機(jī)可逐步作用于待測(cè)測(cè)站當(dāng)中,結(jié)合GPS測(cè)量技術(shù)完成監(jiān)控工作。一般來(lái)說(shuō),快速靜態(tài)測(cè)量方法比較適用于工程測(cè)量與地籍測(cè)量當(dāng)中,取得的效果較為顯著。需要注意的是,測(cè)量人員必須全面掌握快速靜態(tài)測(cè)量?jī)?nèi)容與應(yīng)用要求,以夯實(shí)最終測(cè)量效果。

2.3 準(zhǔn)動(dòng)態(tài)測(cè)量

準(zhǔn)動(dòng)態(tài)測(cè)量方式與快速靜態(tài)測(cè)量方式類似,都需要在已知測(cè)站上安置一臺(tái)GPS接收機(jī),并作為基準(zhǔn)站,完成連續(xù)跟蹤所有可見(jiàn)衛(wèi)星的方法。在工程測(cè)量當(dāng)中,通過(guò)利用準(zhǔn)動(dòng)態(tài)測(cè)量方法可以第一時(shí)間明確現(xiàn)場(chǎng)施工條件與存在的施工隱患問(wèn)題,便于施工人員進(jìn)行科學(xué)的決策,防止后續(xù)施工出現(xiàn)安全問(wèn)題。在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中,結(jié)合GPS技術(shù)的實(shí)時(shí)性與精準(zhǔn)性特點(diǎn),可以進(jìn)一步優(yōu)化待測(cè)區(qū)域的測(cè)量結(jié)果,利于工程質(zhì)量安全[5]。

2.4 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量方式屬于現(xiàn)階段GPS測(cè)量技術(shù)主要應(yīng)用的測(cè)量方式,并廣泛地用于工程測(cè)量當(dāng)中。利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量方式可以促使移動(dòng)站接收機(jī)利用移動(dòng)站數(shù)據(jù)鏈接方式,接收到來(lái)自基準(zhǔn)站發(fā)射來(lái)的信號(hào),并進(jìn)行在機(jī)處理,從而獲取待測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確位置。在此過(guò)程中,GPS測(cè)量技術(shù)往往會(huì)結(jié)合RTK技術(shù),優(yōu)化最終測(cè)量結(jié)果。究其原因,主要是因?yàn)镽TK技術(shù)主要以載波相位觀測(cè)量為主,可以進(jìn)一步實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量精度,能夠確保工程測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

3 GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量工作中的發(fā)展趨勢(shì)

GPS測(cè)量技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展中,將會(huì)朝著更加智能化、自動(dòng)化的方向駛進(jìn)。為進(jìn)一步確保GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量領(lǐng)域中的應(yīng)用效果,本人認(rèn)為研究人員應(yīng)該加強(qiáng)GPS測(cè)量技術(shù)對(duì)信息方面的處理能力。

結(jié)合目前來(lái)看,GPS測(cè)量技術(shù)在信息方面的處理能力顯得有些薄弱,某些時(shí)候無(wú)法適應(yīng)不斷變化的工程測(cè)量需求。與此同時(shí),GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)該切實(shí)提升自身的精準(zhǔn)性與高效性,可以從全面提升網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平方面入手,切實(shí)加強(qiáng)業(yè)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)性能,為工程測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性、安全性提供基礎(chǔ)保障。

4 結(jié)論

總而言之,GPS測(cè)量技術(shù)的普及應(yīng)用無(wú)疑是為我國(guó)工程測(cè)量領(lǐng)域帶來(lái)全新的發(fā)展契機(jī),促進(jìn)我國(guó)工程測(cè)量領(lǐng)域得到進(jìn)一步發(fā)展與改進(jìn)?？梢哉f(shuō),GPS測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)與廣泛應(yīng)用,為我國(guó)工程測(cè)量領(lǐng)域帶來(lái)勃勃生機(jī),值得推廣與應(yīng)用。