GPS测量技术及其在工程测量中的应用

GPS测量技术及其在工程测量中的应用尹小杰孟凡纪（东莞市地理信息与规划编制研究中心广东省523000摘要：随着我国国民经济的迅速发展，信息技术也得到了不断发展，全球定位系统GPS技术在当今社会中的应用更加广泛。利用图像处理，智能监测，GPS测量技术可以有效的检测到工程中的一些信息，GPS测量技术具有测量时间短、技术含量高、精确度高等优点，对于工程测量，定点检测等内容发挥着重要作用。依靠GPS技术，可以有效的提高工程测量的精度，加快工程进度。因此，本文首先对GPS测量技术进行了简要的概述，并在此基础上讨论了GPS测量技术在工程测量中的实际应用，旨在为相关人士提供参考。关键词：GPS测量技术；工程测量；应用GPS技术是借助无线导航设施、环球通讯卫星系统将准确的信息数据提供给应用者。GPS作为新一代卫星导航与定位系统，不仅具有全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位能力，而且具有良好的抗干扰性和保密性。近年来，GPS技术已经成为了工程测量中不可或缺的重要技术，对工程测量有着深远的影响。1GPS测量技术相关概念1.1GPS测量技术这种技术的测量工作主要是以GPS卫星发生的信号为主要的依据。卫星分别分布在不同的轨道上，其问的角度相同。同时，技术人员对轨道和地球赤道的交角，卫星的运行周期等因素都加强掌握。同时再经过对高科技的应用。可以保证GPS卫星传递的信号能够在地球的任何一个坐标点上得到接收。根据这些数据信息，测量人员就可以高效得完成测量工作。而且这种测量技术无需工作人员全天候地工作，只需要对相关的数据进行记录和分析即可。1.2GPS系统的组成GPS系统主要是由空间卫星、监控系统以及卫星接收设备这三个部分组成的，它们在整个GPS系统运行的过程中都有着十分重要的作用。其中空间卫星是为了给GPS系统提供相关的卫星信。而为了保障GPS系统卫星信号的畅通，人们还要设置GPS空间卫星群，这样就使得人们可以随时随地的接收到空间卫星所发出的信号。而GPS系统的地面监控系统和卫星接收设备则被人们统称为GPS用户的使用部分，它们主要是将所接收到的卫星信号通过监控系统和接收设备来对其卫星导航信息的相关的定位处理，让人们对当地的地理位置和相关的情况有着一定的了解。随着科学技术的不断发展，GPS技术也逐渐的成熟起来，而且为了使得GPS设备携带方便人们也在其体积和重量上进行了相应的优化。1.3技术特点（1）快速定位。GPSRTK技术的出现，使得在工程测量中可以采用实时动态定位模式，流动站初始化稳定后，并可随时定位，每站观测仅需几秒钟。有效缩短观测时间，提高工作效率。（2）定位精度高。GPS定位技术能够达到毫米级的静态定位精度和厘米级的动态定位精度。定位精度相对于其它测量手段有明显的优势。大量的实验及工程应用表明，用载波相位观测量进行静态相对定位，在小于50km的基线上，相对定位精度可达1×10-6-2×10-6，而在100-500km的基线上可达10-6-10-7。随着观测技术与数据处理手段的改善，在大于1000km的距离上，相对定位精度可能达到或优于10-8。（3）实时定位。利用GPSRTK技术可进行动态的、实时的、快速的定位，即可实时确定运动目标的三维位置和运动速度，实时保障运动载体沿预定航线运行，便于选择最佳路线。（4）全天候观测。GPS卫星分布均匀并且数量较多，使得观测不受天气状况的限制，能够在任何地方、任何时间进行。（5）操作简便：GPS测量的自动化程度较高。目前，GPS接收机已趋小型化和操作傻瓜化观测人员只需将天线对中、整平，量取天线高打开电源即可进行自动观测，利用数据处理软件对数据进行处理即求得测点三维坐标。2GPS测量技术在工程测量中的应用GPS测量技术利用卫星技术对对象进行测量应用，可以有效的提高测量精度，对对象进行很好的分析，因此，在工程测量方面，GPS技术发挥着重要的角色，有利于更好的进行工程测量，当前，GPS测量技术在工程测量中的应用主要包括以下几个方面。2.1施工水准点的测定工程设计单位一般采用传统的测量技术对工程的水准进行测量，这种测量方法由于没有经过实地的考察和合理的预算，从而使得水准点距离较大。通常工程的设计单位都会设定好在0.1km-0.5km之间的水准点，由于水准点的距离往往比较大，不够精确，所以给施工带来严重的影响。而采用GPS确定水准点主要是通过GP5接收机接受卫星传回的信号，测量并确定临时的水准点，以协调工程观测的进程，确保工程测量的可靠性。其主要的方法是安置天线、接收机并且记录观测结果。对于大型公路工程中的实地测量可以采用GPS测量技术，通过对卫星同步照片的观察和研究，对路基的高度进行全面分析，然后在根据工程实际路段的地形地貌特点，沿着公路线每隔200米设置一个施工临时水准点。2.2工程测量观测时间的测定GPS定位的过程是将几颗卫星的瞬时空间坐标确定为已知点，并观测接收机和GPS间的距离，然后根据空间距离交会求法公式求出接收站的空间坐标。因此，为了确保较高的精确性，不仅要有较多的可视卫星，而且要保证拥有强度较高的所观测卫星对观测站形成的几何图形，但是为了保证交会精度，不能超过几何精度因子GDOP规定的数量。通常情况下，为了保证观测不受大气折射的影响，观测卫星的高度角度需大于15。。可见，观测之前要依照观测卫星和星历的位置，选择适宜观测的卫星和观测位置。2.3对位置的确定分析利用GPS技术进行工程测量应用时，GPS测量技术可以依据卫星对待测对象的描绘，对位置做出正确的分析，从而可以更好的做出数据分析，对工程进行位置确定在进行测量时，GPS技术可以充分的考虑测量时其他外界对测量的影响，减少误差，提高检测精度，对检测对象做出几何分析图形，绘制工程测量对象的形状，从而可以更好的做出分析利用GPS技术可以对位置做出更好的分析，有利于测量精度的提高。2.4虚拟现实绘制利用GPS测量技术，可以对工程测量的对象做出显示绘制，从而可以对待测对象进行分析，有效的减轻测量人员的工作强度，特别是在地质恶劣情况下进行测量时，利用GPS测量技术可以生动的描绘出工程测量对象，更好的进行后续的工程施工等操作.结束语综上所述，GPS测量技术能够显著地提高工程测量的效率和可靠性，降低测量作业的强度，将测量技术人员从实地测量工作中解放出来。本文在对GPS测量技术相关概念进行概述的基础上，详细分析了GPS测量技术在工程测量中的应用。旨在为相关人士提供参考。参考文献[1]冯宇华.GPS技术在工程测量中的应用[J].四川建材,2016,01:252-253.[2]杨涛,葛俊洁,李路.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].电子测试,2016,06:126-125.[3]胡翠萍,汪锡清.浅析GPS技术在工程测量中的应用[J].城市地理,2016,06:111.