范文濤

摘? 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，GPS技術(shù)發(fā)展速度較快，并在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的成效。在當(dāng)前工程測(cè)量中應(yīng)用GPS技術(shù)，能夠?yàn)楣こ探ㄔO(shè)提供更為準(zhǔn)確的信息支持。而且GPS測(cè)量技術(shù)具有自動(dòng)化程度、準(zhǔn)確度和效率高等特點(diǎn)，因此在工程測(cè)量中進(jìn)行應(yīng)用，其能夠?yàn)楣こ虦y(cè)量提供重要的支持。該文從GPS測(cè)量技術(shù)入手，并進(jìn)一步對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量的中應(yīng)用進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：GPS測(cè)量技術(shù);工程測(cè)量;外業(yè)操作;數(shù)據(jù)處理;變形監(jiān)測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：P228? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

隨著GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用，其與通信技術(shù)有效結(jié)合，這也使三維坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)測(cè)量，能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行定位和導(dǎo)航，促使GPS技術(shù)在廣度和深度方面取得了較大的進(jìn)展。而且將GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于工程監(jiān)測(cè)中，可以有效地提升工程監(jiān)測(cè)的水平，并取得了較好的效果。

1 GPS測(cè)量技術(shù)

1.1 GPS系統(tǒng)

GPS系統(tǒng)主要是由3部分共同組成的，即空間衛(wèi)星、地面監(jiān)控系統(tǒng)和衛(wèi)星接收設(shè)備。由二十幾顆空間衛(wèi)星分布于6個(gè)軌道平面上，因此在任何時(shí)間和地點(diǎn)都能夠接收到衛(wèi)星信號(hào)。地面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為GPS中央控制系統(tǒng)，其能夠同步對(duì)衛(wèi)星定軌進(jìn)行跟蹤。GPS接收設(shè)備主要是由GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及相慶的氣象觀測(cè)儀器設(shè)備組成的，具體通過(guò)接收GPS衛(wèi)星信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的導(dǎo)航和定位。

1.2 GPS測(cè)量技術(shù)的原理

GPS測(cè)量技術(shù)在實(shí)際測(cè)量應(yīng)用過(guò)程中，其是利用高軌測(cè)距的方式，以觀測(cè)站至GPS衛(wèi)星之間的距離作為基本觀測(cè)量，并通過(guò)一定距離運(yùn)算而得到所測(cè)位置的三維坐標(biāo)。具體需要通過(guò)偽距測(cè)量和載波相位測(cè)量來(lái)獲取預(yù)測(cè)量的距離數(shù)據(jù)。在偽距測(cè)量中，通過(guò)對(duì)GPS衛(wèi)生信號(hào)到達(dá)地面接收器的傳播時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，其對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的定位速度具有積極的促進(jìn)作用。在載波相位測(cè)量中，其通過(guò)對(duì)衛(wèi)星載波信號(hào)與接收器等產(chǎn)生的參考載波信號(hào)的相位差距進(jìn)行測(cè)量，可以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性的精度。

1.3 GPS測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

利用GPS測(cè)量技術(shù)過(guò)程中，其觀測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測(cè)量，而且GPS系統(tǒng)中衛(wèi)星接收設(shè)備智能化水平較高，能夠自動(dòng)完成信息的捕獲、跟蹤觀測(cè)與記錄，且能夠連續(xù)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)化采集，不需要人員值守即能夠完成。GPS系統(tǒng)是具備分布在6個(gè)軌道面上的空間衛(wèi)星群，因此能夠全天進(jìn)行工作，而且測(cè)量工作可以隨時(shí)隨地開(kāi)展。同時(shí)GPS衛(wèi)星接收裝置還具備防水功能，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中不受天氣影響。具體測(cè)量操作較為簡(jiǎn)單，觀測(cè)過(guò)程中不需要人工參與，具有強(qiáng)大的綜合測(cè)繪能力，而且測(cè)量精確度較高，在各種測(cè)繪的內(nèi)業(yè)和外業(yè)作業(yè)中都具有較好的適用性。

2 GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 GPS測(cè)量技術(shù)的外業(yè)操作

在GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，在外業(yè)操作過(guò)程中，主要以選點(diǎn)和觀測(cè)內(nèi)容為主，通過(guò)正確的選點(diǎn)和準(zhǔn)確的觀測(cè)，可以獲取到更為精準(zhǔn)和有效的測(cè)量結(jié)果。

2.1.1 選點(diǎn)的要求

對(duì)于GPS定位系統(tǒng)而言，其設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)時(shí)，至少要選擇兩個(gè)以上的觀測(cè)點(diǎn)，而且選點(diǎn)位置直接關(guān)系到測(cè)量的準(zhǔn)確性。在實(shí)際選點(diǎn)操作過(guò)程中，需要保證GPS測(cè)量設(shè)備位置的正確，并要對(duì)GPS測(cè)量設(shè)備的使用要求進(jìn)行了解，在具體使用GPS測(cè)量設(shè)備時(shí)，當(dāng)處于室外空間時(shí)，設(shè)備上部15°角范圍內(nèi)不宜存在遮擋物體，這樣GPS設(shè)備能夠準(zhǔn)確的接收來(lái)自于衛(wèi)星和基站的信號(hào)。由于放置GPS測(cè)量設(shè)備的點(diǎn)位作為工程關(guān)鍵點(diǎn)，因此在選擇時(shí)不宜選擇次要工程點(diǎn)，設(shè)備也不應(yīng)隨意放置，選點(diǎn)時(shí)兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間要保證具有較好的連通性，這樣后續(xù)測(cè)量工作能夠有序開(kāi)展。即使實(shí)際測(cè)量過(guò)程中無(wú)法滿足通視要求，最終也不會(huì)影響具體的測(cè)量結(jié)果。

在實(shí)際GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，其以電磁波信號(hào)作為測(cè)量載體，這就要求測(cè)量時(shí)測(cè)量區(qū)域內(nèi)不宜使用大功率電器，而且高壓輸電線路及變電站等設(shè)備也會(huì)影響GPS測(cè)量設(shè)備的信號(hào)，導(dǎo)致測(cè)量精度和準(zhǔn)確度下降。因此在實(shí)際GPS測(cè)量過(guò)程中，要避免高強(qiáng)主電磁波所帶來(lái)的干擾。具體所選擇的觀測(cè)點(diǎn)還要遵循交通便利及地面基礎(chǔ)穩(wěn)固的原則，在為測(cè)量人員提供便利操作的基礎(chǔ)上，也能夠保證測(cè)量設(shè)備的測(cè)量精度。另外，在具體設(shè)置完成觀測(cè)點(diǎn)后，需要對(duì)其進(jìn)行明確標(biāo)注，這樣相同標(biāo)注的設(shè)備在實(shí)際測(cè)量中能夠互相對(duì)應(yīng)，并將具體的測(cè)量點(diǎn)位置在圖紙上標(biāo)注出來(lái)，可以為后續(xù)測(cè)量和數(shù)據(jù)處理提供更多的便利。

2.1.2 觀測(cè)的要求

在實(shí)際觀測(cè)過(guò)程中，需要合理放置信號(hào)接收天線，并打開(kāi)儀器完成具體的測(cè)量工作。在實(shí)際GPS測(cè)量設(shè)備使用過(guò)程中受天氣影響較大，因此需要隨時(shí)記錄氣象觀測(cè)，并在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中針對(duì)天氣因素對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的影響進(jìn)行修正。另外，在針對(duì)每一個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量時(shí)都要保證相應(yīng)的測(cè)量時(shí)間 ，這樣可以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及測(cè)量結(jié)果的可靠性。另外，還要隨時(shí)保存測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果，避免出現(xiàn)丟失問(wèn)題。

2.2 數(shù)據(jù)處理

在具體針對(duì)GPS測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理過(guò)程中，需要將測(cè)得的數(shù)據(jù)直接輸入到計(jì)算機(jī)中，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，完成基線計(jì)算和GPS消差，從而獲得最終的結(jié)果。在將測(cè)量數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)之前，需要針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行具體的分類(lèi)，并將與本次測(cè)量無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)篩選出來(lái)，避免影響到具體的計(jì)算結(jié)果。通過(guò)對(duì)輸入計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行統(tǒng)一，保證輸入計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和可識(shí)別性。另外，還要二次篩選調(diào)整好的格式數(shù)據(jù)，針對(duì)誤差較大的數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除，確保其計(jì)算結(jié)果的精準(zhǔn)性。

2.3 在變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

在建筑物變形監(jiān)測(cè)中應(yīng)用GPS技術(shù)的過(guò)程中，其對(duì)于測(cè)量精度具有較高的要求。在具體應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)過(guò)程中，其可以將監(jiān)測(cè)點(diǎn)劃分為幾個(gè)時(shí)間段，能夠準(zhǔn)確對(duì)中整平，當(dāng)基線長(zhǎng)率在4 km以?xún)?nèi)時(shí)，能夠有效地達(dá)到變形監(jiān)測(cè)的要求。

2.4 GPS布網(wǎng)

在應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)的過(guò)程中，需要科學(xué)地進(jìn)行規(guī)劃和全面布網(wǎng)，特別是以不同區(qū)間作為目標(biāo)進(jìn)行布網(wǎng)的過(guò)程中，要從實(shí)際情況出發(fā)，并與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相結(jié)合，基于已知的各種信息網(wǎng)及公網(wǎng)資料，充分完成布網(wǎng)工作，進(jìn)一步提高GPS測(cè)量的精準(zhǔn)度。在工程后續(xù)的測(cè)量過(guò)程中，利用控制網(wǎng)也能夠保證測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果的精確度。

3 結(jié)語(yǔ)

由于GPS技術(shù)具有精度高、測(cè)量速度快及經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)，因此在許多領(lǐng)域應(yīng)用得十分廣泛。將GPS技術(shù)引入到工程測(cè)量中，可以進(jìn)一步提高工程測(cè)量的精度，為工程順利實(shí)施提供重要的信息支持。由于GPS技術(shù)在工程測(cè)量中具有極為重要的作用，因此在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中要提升GPS技術(shù)水平，不斷地對(duì)GPS技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，確保工程測(cè)量工作質(zhì)量的全面提升。而且工程測(cè)量中應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，無(wú)論是對(duì)于工程進(jìn)度還是質(zhì)量都具有極為重要的意義。而且將GPS技術(shù)與工程測(cè)量相結(jié)合，目的在于能進(jìn)一步提高工程測(cè)量的精確度及工作效率，使工程建設(shè)的質(zhì)量得到全面的保障，這一舉措，必然會(huì)加快推進(jìn)工程測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)代化和數(shù)字化發(fā)展進(jìn)程。

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