中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队 四川 成都 610052
摘要：自GPS 技术应用于测量工作以来，因其精度高、全天候、成本低和效率高等特点被广泛应用于测绘行业及其他领域，它作为野外定位的最佳工具正逐步成为现代测量的主要手段。文章介绍了 GPS 测绘技术的概念及特点，表明了GPS 技术在地质勘查领域应用的优越性。
关键词：GPS测绘技术；工程测绘；应用
前言
近年来，在测绘领域，GPS卫星定位技术已经用于建立高精度的全国性的大地测量控制网，测定全球性的地球动态参数；用于建立陆地海洋大地测量基准，进行高精度的海岛陆地联测以及海洋测绘：用于监测地球板块运动状态和地壳形变：用于工程测量．成为建立城市与工程控制网的主要手段；用于测定航空航天摄影瞬间的相机位置，实现仅有少量地面控制或无地面控制的航测快速成图，导致地理信息系统、全球环境遥感监测的技术革命。并已开始用于交通运输、军事、海洋、航道、航测遥感、通讯、气象等领域。
1 GPS 测绘技术的概念及特点
GPS全球定位系统(GPS)的英文缩写，是一种空间交叉定位导航系统可以成功地实现。使用这个系统，可以为用户提供实时、精度高和连续三维位置、速度和时间信息，等等。所谓的GPS测绘技术，它是通过在某个时刻在固定位置安装GPS测距技术的GPS接收器。使用这项技术，可以使用卫星测距导航信息，并且能够形成一个三维坐标，从而实现精确定位。特征上看，GPS测绘测量精度高，只需要一个相对较短的时间来完成测量。与传统的测量技术相比，该技术的静态测量精度可以达到毫米，动态测量精度可以达到厘米级。此外，使用GPS测绘技术没有瞄准，操作简单，所以它可以在同一时间的节省测量时间，降低测量成本。
2有关 GPS 在工程测量中应用的分析
2.1建立工程控制网是工程建设、管理和维护的基础，其网型和精度要求与工程项目的性质、规模密切相关。一般地，工程控制网覆盖面积小、点位密度大、精度要求高。用常规的方法，多采用边角网。采用GPS定位的方法建立工程控制网，具有点位选择限制少，作业时间短，成果精度高，工程费用低等优点。可应用于建立工程首级控制网，变形监测控制网，工矿施工控制网，工程勘探、施工控制网，隧道等地下工程控制网，等等。应用GPS技术建立控制网，通常采用载波相位静态差分技术，以保证达到毫米级精度。应用GPS技术建立道路勘探、施工控制网和隧道工程控制网等具有显著的优势。道路勘探、施工控制网，具有横向很窄、纵向很长的特点。采用传统的三角锁导线方案，多数需要分段实施，以避免误差积累过大。采用GPS 技术，由于点与点之间不需要通视，可以铺设很长的GPS 点构成的三角锁，以保持长距离线路坐标控制的一致性。
2.2变形监测主要是监测像大桥、水库大坝、高层大楼等建筑物、构筑物的地基沉降、位移以及整体的倾斜等状况。监测工作的特点是被监测体的几何尺寸巨大，监测环境复杂，监测技术要求高。常规的监测技术是应用水准测量的方法，监测地基的沉降; 应用三角测量(或角度交会) 的方法，监测地基的位移和整体的倾斜。GPS 技术在该领域有广泛的应用。比如为了监测大坝或边坡的形变，可在远离大坝或边坡的适当位置，选择若干基准点，同时在形变区选择若干监测点。在基准点和监测点上分别安置GPS 接受机，进行连续自动观测，并采用适当的数据传输技术，实时地将监测数据自动地传输到数据处理中心，进行分析、处理和显示。
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2.3带RTK 的碎部测量与放样，RTK ( Real T im e K ine ma tic ) 技术，即载波相位差分技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。RTK系统由两部分组成: 基准站(坐标已知)和移动站( 用户接收机)。其基本原理是将基准站采集的载波相位发送给用户，用户根据基准站的差分信息进行求差解算用户位置坐标。RTK 技术可应用于测绘地形图、地籍图，测绘房地产的界址点，平面位置的施工放样等。采用RTK 技术测图时仅需一人进行。将GPS 接收机放在待定的特征点上1、2 s，同时输入该特征点的编码即可。把一个小区域内的地形、地物特征点测定后传入计算机，由专业成图软件在人工适当的干预下，形成所要的成果图。RTK 技术进行放样，标定界标点，是坐标的直接标定，不象常规放样那样，需要后视方向用解析法标定，因而简捷易行。
2.4区域差分网下的碎部测量与放样，区域性GPS差分系统下的碎部测量与放样，是基于区域GPS差分网进行的。区域差分与RTK 单基点载波相位差分的原理相似，不同的是区域差分的基准站往往多于1 个，多基准站组成基准网，基准网提供各个基准站的差分信息，用户接收机根据自己的位置确定各基准站差分信息的权，按非等权平差后形成自己的差分改正数，实现差分定位。
3有关 GPS 在工程测量中应用的问题及解决措施
3.1GPS 接收信号稳定性问题，GPS 测量技术尤其是RTK － GPS 技术在实际测量中会出现短暂的信号不稳定，或在某个区域中测量精度偏低的现象，主要是以下几个原因造成的: 复杂多变的施工现场条件对GPS 信号构成显著的干扰和遮挡，使得观测的卫星数量减少，几何图形因子变小，卫星信号减弱; 多路径效应也是导致GPS 测量定位精度降低的主要因素之一; 在山岭重丘区，由于离GPS 基站较远，部分涵洞和桥梁桩基多在深沟中，使GPS 测量定位难以固定，放样精度较差。改进的措施有:一是在选择GPS 点时，尽量选择地势高，树木遮挡少的导线控制点。二是在使用RTK － GPS 测量放样时，避免离GPS 基站点太远。根据需要放样的内容选择距离较近的GPS 基站控制点。
3.2测量时段对GPS 测量精度的影响，在经常使用GPS 测量仪器过程中，我们往往会发现在一天的某个时间段内，GPS 接收的卫星数据多达8、9 颗，精度因子较低，测量精度较高; 有时候卫星数据只有4 颗，测量接收的信号明显不行。因此，在进行GPS 外业测量作业时，我们要仔细的统计和总结出该区域的卫星数目情况，尽量选择卫星数目多，精度高的时候进行作业。目前，要想从根本上改善GPS 卫星不稳定问题，只有增加国家的卫星测量数和加快“北斗”测量系统建设，能彻底全面的提高GPS 精度。
3.3GPS 测量精度优化在目前技术条件下，可以采取下列措施来提高GPS 定位的精度和可靠性:一是尽可能的选用性能可靠、能有效减弱多路径效应的GPS 接收机设备，减少GPS 仪器附属设施的损耗。二是结合GPS 测量定位需要，加强测量技术人员的专业知识，优化工程施工方案，为GPS 测量创造尽可能有利的观测条件。三是采取GPS 和传统地面测量技术相结合，相互校核检查。
结束语
总之，在工程测绘工作中，GPS测绘技术的应用更加广泛。使用这项技术，不仅可以提高工程测绘精度和准确性，并能缩短时间和降低测绘测绘的成本，也会带来更多的优势对测绘工作的发展。因此，相信与相关技术的进步，技术也将得到更好的应用于测绘工作。
参考文献
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[4] 郭潇然.关于GPS测绘技术在工程测绘中的应用研究[J]. 门窗. 2017(02).
论文作者:周利
论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期
论文发表时间:2017/11/15
标签：测量论文; 技术论文; 工程论文; 精度论文; 差分论文; 基准论文; 载波论文; 《防护工程》2017年第13期论文;