GPS在精密工程测量当中的应用

■王波

（沈阳市勘察测绘研究院　辽宁　沈阳　110004）

GPS在精密工程测量当中的应用

■王波

（沈阳市勘察测绘研究院辽宁沈阳110004）

在科学技术的不断发展过程中，测量技术也取得了稳步的发展，GPS在精密工程的测量中得到了更普遍的应用，并且在技术上更加先进，逐渐的取代了测距仪和经纬仪的使用。在精密工程测量领域,由于工程项目种类繁多,精度需求变化大,工程规模和观测的目的、条件、方法的多样性,使GPS技术在精密工程测量中应用多具有设计方案上的独特性。在近几年的科研和实践中可以分析看出，精密工程测量中也较为广泛的应用了GPS定位技术。本文针对较常使用精密测量工程和GPS测量的技术特质做了一定的分析，提出一些实用性相对较强的技术意见。

GPS精密工程测量优化

GPS技术在如今的信息社会中以最快的速度发展，其定位技术也被大量的应用于大地控制测量中。就目前的形式来看，GPS定位技术已经替代了常规测角、测距手段建立的大地控制网。GPS在精密工程测量中普遍使用的是双频接收机载波来进行定位测量。根据GPS在定位以及数据处理等方面来判断其精确性。而GPS设计的好坏在其中也发挥着关键性的作用。本文章就精密工程测量的技术特点和相应的用途展开了描述。

1　GPS定位系统

GPS技术是美国国防部研制建立的卫星定位系统，简称GPS系统。此技术是利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，具有全方位、全天候、全时段、高精度的特征，能够为用户提供低成本、高精度的三维坐标。现在，GPS利用其现有的特点，在精密工程的测量中起到了重要的作用。

GPS技术有如下特点：

（1）它的性能好，能在全球、全天候连续的工作。

（2）它的准确性高并且有高精密的坐标、速度和时间。

（3）它的功能多且应用比较广泛。

2　精密工程测量

所谓精密工程测量，是工程测量的分支，是测绘科学在大型工程、高新

技术规程和特种工程等精密工程建设中的应用。

在精密工程的测量中，GPS起到的最大作用就是静态作用和动态作用。在静态功能方面，它能把卫星传递来的信息用三维坐标确定出来，确定地面上的任意位置的坐标；所谓的动态的作用就是通过卫星技术把已经测量出的坐标放在地球表面上。拥有静态和动态功能相联合的GPS定位系统，就可以凭超高的精确度和非常高的效率来完成公路工程表面的测量。GPS系统能够向全球的所有用户提供全天性、高精度的速度、坐标以及时间等各个方面的精确信息，而且在测量过程中不要求通视，工作地点选择灵活，自动化程度较高，可以是先全天候的自动化检测，所以有更多的用户选择使用此系统来进行工程的测量。

随着我国国民经济的不断发展，国内的高等级公路建设工作迎来了很大的挑战，想要建设出合格的公路，就要求对公路的勘探设计有更加高层次的要求。现如今我国的公路设计行业中，硬件设备和软件设施都在不断地发展中，但是还有一些软件是通过地面的数字化测绘产品来进行维持的，所以完善健全一套拥有技术、勘测、施展等工作的一系列数据连接十分紧要。这是对公路勘探设计的更高要求。勘探技术的发展关键在于技术的改造和设备的改进，在我国现在的发展情况下，GPS系统是最佳的选择。

3　在精密工程测量中的误差原因及应对措施

3.1误差原因

就平常来说，GPS定位的误差原因可以分为三类：第一类是和卫星有关的误差，其最主要的原因就是卫星的运行轨迹误差；第二类是和卫星所传播的相关信号的误差，其主要因素是一些离子层的折射和一些传播的路径不同导致的误差；第三类是和接受信息的相关设备的误差，其主要原因是接收卫星回传的信息有一定的误差，以及收到信息的钟差与收到信息的无线电中心位置的误差等。

3.2在精密工程测量中降低误差的应对措施

采用不同的多种接收信息的机器同时对接收到的信息进行观察，来计算出多组数据的不同，通过这样的方法就能消除掉一些相同的数据或者其他可以干扰正确判断的因素。这种方法在一些精密工程的测量中被广泛的应用。组建一个观测值的模型，针对其中的一些有差别的数据进行整改。在观察过程中我们可以选择高精密的仪器，挑选比较好的观测的方案以及比较好的观察卫星的时间段，保证减少误差，尽可能的降低影响观察值的因素。我们可以全天的进行观测，保证观测的时间长度，这样可以降低一些多路径的影响。不过我们要谨慎的挑选观测的地点，保证有比较好的可供观测的地点，在后期应严格的对所收集到的信息数据进行分析计算。我们在挑选观测点时应选择外界影响较小的地方，防止接受信号的阻断以及多路径效应的误差。在得到的数据中初步计算出基线向量后，还要找出相应的相位双残差曲线图，并认真分析找出它的不同之处，针对其中一些差别较大的数据需要重新观测；对一些起伏较大的数据可以直接舍弃掉，最后就能对基线向量进行解算，然后再进行一遍计算并得出双残差曲线的公式，要求基线向量的每个数据都要达到目标。

4　结语

综上所述，GPS技术是当代作为测量系统的代表，凭借着其主动化、高精益的特点，在大多数精密工程的测量被广泛的使用，并且也给各类工程的远程施工提供了精确的位置，有了一种更好的解决问题的办法。最近几年来，它在项目的变形监测中有着重要的作用，并且能有效快速地解决常规地面测量系统中不能独立到达的远程工程的精确位置难题。GPS技术在精密工程中的使用，已经有了很大的发展空间，但是我们也清楚地认识到，GPS技术在应用方面尚不十分理想，需要深入开展相关方面的理论应用和研究更高的专业技术。不过我们相信，GPS定位技术是一种最新的并且有未来发展前景的一项技术，并且不同的监测方式，以后的发展空间还会更加壮大。因为现在全球定位技术的不断提高，以及所有相关软件的提高，GPS的测量技术将会发挥着越来越重要的作用。

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[3]姜云中.GPS定位技术在精密工程测量中应用初探 [J].黑龙江科技信息,2014,21: 154.

TB22[文献码]B

1000-405X（2016）-9-163-1