GPS定位技术在精密工程测量中的应用研究
2018-02-14袁顺新
陈 帅,袁顺新
(1.山西水利职业技术学院,山西 运城 044000；2.中国石油管道局工程有限公司设计分公司,河北 廊坊 065000)
1 GPS定位技术在精密工程测量中的应用特点
1.1 缺少规范的管理制度
GPS定位技术在我国的起步时间较晚,这导致其在精密工程测量工作中的应用还不够完善和规范,并且尚未形成标准的管理制度。此外,现阶段市面上销售的GPS定位产品也没有一个统一的标准,这导致其中搭载的电子地图更新快慢不一,在具体的应用过程中,可能会出现不兼容的问题,可能还会影响到测量工作,由此可见,我国的GPS定位技术应用水平和规范程度还需要提高。
1.2 应用会受到环境因素的影响
GPS定位技术的应用会在一定程度上受到外界环境因素的影响,这主要是因为其应用需要接收卫星信号才能完成,因此在野外和非建筑区域内,GPS定位技术能够得到充分的应用[1]。如果建筑物相对较为密集或者古老,可能不能良好的接收卫星信号,导致信号处于浮动的状态,这会影响测量工作开展的精确性和规范性。
1.3 规范了方格网应用方式
方格网测量方式在传统的测量工作中并不能得到有效的应用,而GPS定位技术则能够简化方格网的测量结构,并且测量人员可以结合实际情况来选择测量的边长和测量点的密度,即使测量点之间距离较远,也可以实现有效的衔接。并且应用了GPS定位技术的方格网测量工作效率会提高将近一倍,同时还能够减少工作人员的工作量,而其中的流动站也不需要基站进行指挥,只需要一个工作人员便可以完成整体的测量工作。
1.4 GPS定位技术应用的测量精度较高
在精密工程测量工作中,应用GPS定位技术,可以获得测量精确更高的数据和信息,并且如果测量人员选择的测量方式和观测方式较为规范和合理,再应用一些技术含量较高的测量技术和数据分析调整技术,再经由网平差后,通过GPS定位技术获得的定位精确程度便可以达到毫米级别,甚至用更加精确的测量设备能够将定位精确程度提高到亚毫米级别,这在极大程度上满足了精密工程测量工作对测量精确程度的要求[2]。
1.5 可以实现自动化观测
GPS定位技术在精密工程测量工作中的应用,具有极高的自动化程度,进而可以实现全天的自动化观测,这主要是因为搭载了GPS定位技术的测量工具中只有一种测量系统,这表示在开展测量工作时,测量人员只需要负责接收卫星发射信号即可。
2 GPS定位技术在精密工程测量中的应用分析
2.1 测量误差来源分析
在实际的精密工程测量工作中,GPS定位技术的应用也会造成一定的测量误差,主要可以分为以下几种类型：第一种,卫星之间产生的误差,主要有卫星运行轨道的偏差；第二种,卫星信号在传输过程中产生的误差,主要有载波相位、周跳和多路经效应影响产生的误差[3]；第三种,卫星和信号接收设备之间产生的误差,主要有信号观测中的分辩误差,和接收天线相位中心位置误差。想要实现GPS定位技术在精密工程测量工作中的良好应用,测量人员需要尽量的减少测量误差,以此来提高测量工作的精确程度。
2.2 控制测量误差的方式
2.2.1 应用多台接收机进行同步测量
应用多台接收机进行同步测量,可以消除在相同时间内或者是较为相似的误差,这种误差消减方式适合应用在基线边相对较短的精密工程测量工作中,并且能够起到十分显著的应用效果。此外,多台接收机进行同步测量方式的应用,可以有效的缩短卫星和信号接收设备之间产生的误差和卫星运行轨道的偏差。
2.2.2 构建测量值的改正模型
构建测量值的改正模型的主要目的是实现对部分测量误差的进一步修正,目前,应用在精密工程测量工作中的改正模型主要有卫星轨道偏差改正模型,电离层模型,对流层模型,接收机钟差改正模型[4]。
2.2.3 应用双频测量方式
GPS卫星信号会受到来自电离层的影响,并且这种影响可以通过信号频率变化方式来表现,为此,测量人员在从事精密工程测量工作时,可以应用频率不相同的电磁波信号来完成测量工作,具体便是双频测量方式,进而对电离层对GPS卫星信号的影响进行进一步的确定,并以此为依据来修正测量值,提高测量数值的精确程度。
2.2.4 应用精密卫星星历
测量人员为了能够结合实际测量需求,需要选择更加适合的测量方案,并且需要确定相对较好的卫星信号接收时间段,以此来减量减少缩短卫星和信号接收设备之间产生的误差和卫星运行轨道的偏差。为此,测量人员可以选择应用精密卫星星历,来判断观测时间[5]。
2.2.5 进行长时间且多时段的测量
按照正常情况而言,在相对静止的情况下想要完成对一条基线的定位测量工作,其所需要的时间是需要测量精度来决定的,通常需要1-3小时左右的时间,为了确保测量工作能够在正常时间范围内完成,测量人员可以进行长时间且多时段的测量,以此来提高测量精确程度,进而确保测量时间的正常。,避免长时间测量受到外界环境因素的影响。
2.2.6 合理选择观测点
选择规范合理的观测点是GPS定位技术在精密工程测量中的应用质量的保障,为此,测量人员需要选择好测量点,并且无论是数据检查工作还是其他细节工作都需要按照规定原则来进行。
3 结束语
总之,GPS定位技术在精密工程测量中的应用,具有高度的测量精确性和适用性,因此能够提高精密工程测量工作的质量和效率,而GPS定位技术的应用也能为精密工程测量工作的进一步开展提供技术支持和更多的应用优势,但是现阶段的GPS定位技术应用还不够成熟和完善,相关人员还需要加大研究力度。
