1、GPS 技术在工程控制测量的应用及测量精度分析【摘要】随着时代的发展，信息技术的不断更新进步，在原有的定位技术基础之上，通过结合新的卫星技术而产生了 GPS 定位技术。在人们日常的生活当中，GPS 技术的地位已经越来越明显，人们的手机、电脑、追踪器等高科技数码产品都离不开 GPS 技术的使用。早期，在工程的测量当中使用的是光学的水准仪、全站仪等仪器，这类仪器操作技术复杂，对操作人员的要求较高，而且测得的数据精确度也达不到要求。随着 GPS技术的产生，人们结合 GPS 技术，发明了新的用于工程测量的仪器。而随着这些仪器的产生，工程的测量方式也得到了改善，测量的精度也极大的得到提升。本文主要对工程
2、控制测量当中 GPS 技术的应用进行叙述，分析 GPS 技术测量与传统光学测量在测量精度方面的差别。 【关键词】工程测量；光学仪器；GPS 技术；精度分析 GPS（全称是：全球定位系统，英语：Global Positioning System） ，又称全球卫星定位系统，是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。它可以为地球表面绝大部分地区（98%）提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。系统由美国国防部研制和维护，可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续精确的确定三维位置、三维运动和时间的需要。GPS系统拥有如下多种优点：使用低频讯号，纵使天候不佳仍能保持相当的讯号穿透性；全球覆盖（高达 98%
3、） ；三维定速定时高精度；快速、省时、高效率；应用广泛、多功能；可移动定位；不同于双星定位系统，使用过程中接收机不需要发出任何信号增加了隐蔽性，提高了其军事应用效能。由于 GPS 技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。 1 GPS 技术与传统测量技术相比的优势 1.1 测量精度高 与传统的光学测量设备相比，GPS 技术在工程控制测量当中精度得到了很大的提升，传统的光学测量只能精确到厘米以上，而 GPS 测量技术则可以达到毫米单位。通常，建筑工程在建设过程当中要保证数据精度得到要求，只有这样才能保证建
4、筑建设没有与设计产生过大的误差。在对建筑物和大型构件的变形测量上，GPS 技术可以使测得的数据达到毫米单位，方便了施工人员对建筑变形的监测和评估。 1.2 仪器适应性强 传统的光学测量仪器极易受到测量环境的影响，比如水准仪，它在测量的时候要保证测量当地光线达到要求，过暗的环境会影响读数，而且由于地况的限制，会导致水准尺无法垂直防止，影响最后测得的数据。而 GPS 测量技术则在一定程度上避免了环境的影响，只要是 GPS 接收机能够接受到卫星信号的地方，都能够进行精确的工程控制测量。由于 GPS接收机是直接采用卫星进行信息的传输和定位，只要没有较大的微波干扰，所测得的数据就不会产生较大误差。 1.
5、3 可操作性强 传统的光学测量仪器，测量的过程不光需要两个以上的专业人员进行操作，且操作的过程较为复杂，测量耗费的时间也比 GPS 仪器多。而在使用 GPS 技术进行接收机的操作时，则不需要操作人员的进行那么复杂的步骤，只需要一个人把天线在检测站上准确地安置好，然后接通电源和启动其接收单元，这时候仪器就可以开始工作，整个过程对操作人员的专业水平要求并不高。测量完成之后，操作人员只需要将仪器的电源关掉，仪器就会自动完成数据的采集、保存和传输，传输会数据中心的各项数据再经过处理就转化成我们能看懂的文字数据，从而完成整个GPS 测量。 2 GPS 技术在实际测量当中的应用 2.1 静态定位 静态定位
6、在实际实施过程当中，首先要在每一个流动的站点内都设置 GPS 接收机，再通过静止状态的观测，同时接收卫星信号和基准点的同步观测数据，最后将接收到的数据转化为三维的坐标，通过解三维坐标以及周围的未知数来达到测量的目的。只有最后测量的数据达到精度的要求之后，才能停止测量。实际数据的测量会受到很多因素的影响，导致数据的精度达不到要求，因此静态定位采用的是加密控制的测量方式，这样一来就避免了测量数据因为环境的恶劣而产生误差。 2.2 动态定位 动态定位的测量方式首先要做好准备工作，在进行测量之前要在控制点观查一段时间，再通过提前准备的流动站点测量得到的数据与基准点同步得到的数据相结合，最后得到测量点的
7、实际位置。目前，动态定位的测量方式在实际应用当中得到广泛的推广，主要是因为其测量精度达到厘米单位，同时还能够独立完成桩测量、地形图测绘、纵横断面测量等工作。 2.3 测绘地形图 传统的测量方式对于操作人员要求较大，而且碎部测量站点间必须通视，在进行地图的拼接时精度得不到保证。而采用 GPS 技术则避免了这些问题，只需要一个人就能进行测量，测量完成的数据只要再经过电脑的处理就能够变成地图。 2.4 选线和放样 将 GPS 接收机作为流动站，在一定的距离接收测量数据，对重要的物质进行定位，然后将获得的信息输入接收机，并利用 CAD 绘图软件进行选线。采用 GPS 技术进行放样测量，仅需输入点位坐标
8、，接收机能够将提醒信息准确的传输至任何放样点，这样不仅能够提高放样精度，还能够降低劳动量，加快放样速度。 3 精度控制措施 3.1 建立了工程控制网络 工程整个的建设和后期的维护工作十分的负责，实际完成过程当中需要一定的控制机制来进行详细的管理，不然就会极大的影响工作完成效率。目前，工程的管理和建设维护都是依靠的工程控制网络进行实际的控制，工程控制网络对于网型与精度的要求和工程的性质与规模有着密切的关系，一般的工程控制网络所覆盖的实际面积都很小，但是实际的占位密度却很大，对于测量的精度要求较高，所以实际当中一般采用边角网的方式。 3.2 PTK 碎部测晕 PTK 技术（载波相位差分技术）是对载
9、波的相位测量进行处理的差分方式，TPK 系统当中主要有基准站和移动站这两部分。PTK 系统运行的基本原理是：将基准站所采集到的载波相位传输给用户，而用户需要对基准站差分信息求差解算，从而找到用户位置的相应坐标。 3.3 区域差分网络中的碎部测量 在碎部测量出现在区域性的 GPS 的差分系统中时，放样和基准网会为所有基准站提供差分信息的分信息的权，其主要是依据非等权在平等之后所形成的自身差分改正的数量，以此来实现差分的定位。 4 结语 在工程控制测量当中，GPS 技术已经得到了广泛的应用，且成果显著。所以，加强 GPS 技术的更新和研究，将有助于工程的建设。 参考文献： 1俞黎斌，黄茂江.GPS 技术在工程控制测量的应用及测量精度分析J.江西建材.2015（02） 2赵志辉.关于 GPS 技术在工程控制测量的应用及测量精度研究J.科技创新导报.2013（35） 3肖远平.GPS 高程拟合及其在公路勘查中的应用研究D.中南大学.2009 4严建兵.GPS 在矿山地形控制测量中的应用D.中国地质大学（北京）.2009 5晏新村.精密单点定位技术在海洋测量中的应用研究D.2013
