GPS测量技术在工程测绘中的应用探讨
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作者: 李新星 李建光
摘要：随着计算机网络的不断应用与发展，信息全球化的趋势越来越明显。GPS定位系统，加速了信息的传递和流通，给人们的生产生活带来了方便。本文主要围绕GPS定位技术展开探讨，重点分析GPS测量技术在工程测绘中的应用。
关键词：GPS测量技术；特点；应用
GPS定位技术，以其独有的特点和优越性，在许多的领域里发挥着十分重要的作用。下面主要是探讨其在工程测绘中的应用，分析其所起的作用。
一、GPS测量技术概述
近年来，GPS定位技术发展迅速，在工程测绘领域的应用也日益广泛，给测绘领域的发展带来了突破性的进步。GPS定位技术在测绘领域里的应用，主要表现在大地测量方面，可以说此项技术基本取代了常规测角、测距手段建立起的大地控制网。在现实生活中，通常称应用GPS卫星定位技术建立的控制网叫GPS网。在实际应用的过程中，GPS网主要分为这样两大类：其一是全球性或全国性的高精度GPS网。这类GPS网中，相邻点的距离远，大多在数百公里至上万公里，这类网其主要任务为一些科学研究服务，充当全球高精度坐标框架或全国高精度坐标框架。比如说，为全球性地球动力学和空间科学方面的科学研究工作服务，或者用以研究地区性的板块运动或地壳形变规律等问题。这些研究跨越的地理范围广，测量难度大，利用GPS定位技术很好地解决了这些难题，为这些领域的发展，提供了技术支持。其二，区域的GPS网，这是局部地区网，比如，常见的GPS城市网、矿区网和工程网等等，这类网的相邻点间的距离断，基本上距离为几公里至几十公里。这类网的主要任务是直接为国民经济建设服务，也就是直接影响我们生产生活的网络。
GPS 定位技术，在工程测量领域的应用也是十分广泛的，该技术的应用正在日益发挥其巨大作用。比如说，利用GPS进行各级工程控制网的测量、利用 G P S进行机载航空摄影测量、GPS用于精密工程测量和工程变形监测、利用 R T K技术进行点位的测设等等，这些测量都离不开GPS 定位技术。特别是在灾害监测领域，GPS能够对地震活跃区的地震监测、油田下沉、大坝监测、地表移动和沉降监测等，更为甚至还可用来测定极移运动和地球板块的运动。 总之，GPS 定位技术的应用是十分广泛的，作用是十分巨大的，在我国许多行业、许多领域，都离不开GPS 定位技术。本文主要探讨的是其在工程测绘中的应用，并不是说其在该领域的作用最大，只是就这一方面进行探讨。
二、在工程中应用GPS的优越性
GPS相对于其他卫星定位系统，有其独特的特性。GPS系统是当今社会在导航定位领域应用最为广泛的系统。GPS系统具有这样些特点：高精度、高效率、多功能、全天候、易操作，在许多方面都比其它导航定位系统具有更强的优势。该系统有以下具体特点：
(一)GPS系统功能多样，用途广泛
GPS系统不仅可以用于导航、测量，还可以用于测速、测时。比如说交通部门，是可以通过GPS系统发现道路沿途的天气变化，或是某车超速的具体状况，就可以通过GPS系统传递信息，提醒司机注意安全。这在交通发达，车祸频繁的今天，是十分有用的。并且该系统的精确度高，测速的精度可达 0.1m/s，测时的速度可达几十毫微妙。这对其应用领域扩大起了关键性的作用 。
(二)GPS系统定位精度高
在实验和实践中都已经证明，GPS系统的定位精度高。并且随着技术研究的发展，观测技术与数据处理方法的改善，GPS系统的定位精确度在不断地提高。GPS系统可达到厘米级和分米级定位精度，能够有效地满足各种工程测量的要求。随着GPS定位技术及数据处理技术的发展，其精度还将进一步提高。特别是实时定位，通过利用全球定位系统进行导航，可实时掌握运动目标的三维位置和运动速度，这就可以实时保障运动载体沿预定航线运行。常见的是生活中的交通运输领域，较为特别的是对军事上动态目标的导航，总之，都具有十分重要的意义。
(三)GPS系统观测时间短
目前，无论是利用经典的静态相对定位模式，还是采用实时动态定位模式，都能在很短的时间内取得信息。并且可以利用GPS技术建立控制网，提高信息利用率，可缩短观测时间，提高作业效益。
(四)GPS系统操作方便
利用GPS系统进行测量工作，可以实现自动化和智能化。GPS系统自动化程度很高，甚至高于“ 智能型”接收机。在利用GPS系统进行观测和测量时，测量员只需要做安装并开关仪器、采集环境的气象数据、量取天线高、监视仪器的工作状态等工作。这属于准备工作阶段，是必须的。而其他工作，都会有系统自动完成。比如卫星的捕获、跟踪观测等均由仪器自动完成。结束观测时，也仅需关闭电源，收好接机，便完成野外数据采集任务。
(五)GPS系统全球性、全天候作业
GPS利用多个卫星，均匀分布，保证覆盖全球，使全球任何一个地点，任何一个时候都能接受到观测。当前，一般情况是不受天气影响，但雷雨天气不适合进行观测工作。
三、 GPS测量技术应用分析
GPS测量技术，在工程测绘中的应用主要体现为：利用GPS测量技术，建立控制网，比如，E级 G P S控制网，该网就是以边连接方式布设，平均距离为 500一1000m。GPS数据采集通常采用台灵锐S―82型双频接收机，进行数据收集。为了确保观测质量，可以预先根据星历预报编制观测计划。在利用GPS进行观测时，PDOP的值均小于5，这就保证了卫星与几何的有效结合，以及数据采集质量。而观测中，观测作业模式通常采用静态观测。
GPS高差与三角高差是有差值的，将两者进行差值分析，可以得出结论，GPS高差的误差是很小的，不影响正常的观测工作。从由GPS网中随机抽取一批数据，共抽取 8条基线，并对其进行三角高差测量。我们可以看到每一段的GPS高差与三角高差的差值都优于规范要求，可见在小面积范围内GPS高差精度已经达到了四等高程导线的精度，因此，可以充分相信GPS测量技术具有很高的准确性。
四、 结语
GPS测量技术除了在雷雨天气下有所限制，不受任何天气因素影响，这就比其他的观测方式具有了优越性。定位技术在工程测绘中的应用，突破了测量技术领域的局限，给测量技术领域的发展起了十分重要的作用。GPS定位技术的发展，可以说既是使经典的测量理论与方法产生了深刻的变革，同时也进一步加强了测量学与其他学科之间的相互渗透，从而促进了测绘科学技术的现代化发展。
参考文献：
[1]张延忠.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技传播.2011.(07)
[2]林亚斌.王春范.探讨测绘新技术在工程测量中的应用[J].黑龙江科技信息.2011.(13)
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