内蒙古自治区煤田地质局勘测队 010050
摘要：当今社会中,随着科学技术的不断进步和发展,我国的工程建设的规模也取得了蓬勃的发展,这就要求了在工程中测量工作变得越来越重要,而GPS作为新时代的一种先进的测量技术,如今正被逐渐的应用到工程的测量中去。本文针对GPS测量技术的应用进行了分析探讨。
关键词：GPS测量；工程测绘；应用
引言
伴随着科技时代的来临，工程测绘技术也在发生着天翻地覆的变化，很多新技术、新理念在工程测绘中得到了广泛的应用，传统的工程测绘技术很难达到测量精准化的要求，而GPS测量技术就是一种新型的技术，它具有精确度高、效率优、耗费少而且可操作性强等优点，在现代工程测量中得到了广泛的应用。
1.GPS测量技术的具体优势
GPS 测量技术的主要具备定位精准度较高、操作简单、工作效率高、多种使用功能、应用比较广泛等。
1.1 定位精度较高
通过实践可以证明，GPS测量技术的定位精准度可以在50KM 以内的范围达到百分之百。并且在300－1800km 的工程测绘定位中，工作时间在一小时以上，其平面信号的误差几乎不存在，也就是说在这么长的距离内GPS 定位系统误差非常小。
1.2 观测时间比较短
随着GPS定位系统的不断更新完善，目前，在25km 以内的距离定位静态的物体，仅仅只需要13－15min，快速的对静态物体定位测量，当流动与标准的距离在15km 以内时，则流动的观测时间只需要1－3min，然后就可以随时进行系统定位，每个流动站的观测都只需要几秒的时间而已。
1.3 GPS对工程测绘的功能
GPS 测量技术可以完全胜任任何测绘的工作，流动站采用内装式的软件进行控制，则不需要人工来干预，便可自动完成多种工程测绘功能，使用内装式的软件控制，也避免了人为因素导致误差的出现。
2.GPS 在工程中的应用
以下以某工程为例，介绍GPS-ＲTK动态测量技术在实际工程建设中的应用，充分发挥GPS-ＲTK的优势，并根据GPS 测量技术制定测量控制方案，使工程建设各阶段测量工作及时、优质的完成:
(1)建立测量控制网。根据总承包的交桩点资料，互通区各设2条导线和水准线路。用GPS 静态法建立测区控制网，控制点相邻点间距1～2公里，并已知点联测，计算各控制点平面坐标，平差时考虑投影变形，并采取相应的措施进行变形改正，控制网精度满足建设E级要求。
(2)基准站选定。基准站布设在项目部办公楼天台，此处地势较高、四周开阔，有利于电台发射。控制点用5cm 长、直径1cm 的不锈钢钉作为标志，并用钻孔机打孔后埋设，该点稳固、精确。
(3)选择合适的作业时段。互通区沿线地形地貌相对较为复杂，且处于城区周围，为获得齐全、准确的工程数据，在项目建设初期，即与当地气象部门建立气象信息合作机制，用于掌握测区天气状况，使得工程建设过程中，有利于选择在晴空时段进行测量，此时卫星的捕获不受云层、气流等因素干扰，观测条件佳，定位精度高。
(4)高程控制测量。因相关资料查阅不出昆山地区高程异常数，导致GPS 测量获得的大地高程，不便于直接进行换算转化，同时，由于GPS 新线定测水准点设置要求在2km 左右，部分地段不能满足观测要求，而采用拟合高程，将不能达到精度要求，因此，水准控制测量仍采用水准仪作业。
(5)内业准备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据设计图纸提供的路线起始桩号、起点坐标、方位角、加直线长度以及曲线要素等技术参数，将其输入计算程序，高架桥梁计算间距为10m(变截面和曲线段箱梁按2m) 计算桥梁中心点和边桩点坐标，地面道路主线计算间距为20m，匝道为5m 计算道路中心点和边桩点坐标，将计算结果导入GPS 接收机存储卡，以便外业测量时调用。
(6)外业测量。基准站可选在结构物顶部且精度较高的控制点上，架设好基准站接收机，开机后进行初始化设置和无线电设置，并将天线高等参数输入接收机。流动站按同样步骤设置好后，即可进行坐标放样或数据采集工作，使测量工作变得简便、灵活。
利用RTK动态技术进行测量，可将测量人员从繁重的工作中解放出来，重新编组、分工，使测量工作变得轻松、愉快。
3.GPS－ＲTK 动态测量技术的不足
虽然ＲTK 动态测量技术相对常规仪器有诸多优势，也被广泛运用于测量工作当中，但在某些地点或者某些区域，以及RTK自身存在的一些缺陷，使它并不能完全取代常规仪器，也存有很多局限性，如高差异常、数据传输干扰、电磁干扰、信号强度、多路径效应以及稳定性等:
(1)高程异常问题。ＲTK 测量作业模式对高程的转换要求是必须精确，而我国目前现有的高程异常图存在不同程度的误差，尤其是在山区误差更大，某些局部地区甚至没有高程异常图。这就给高程转换增加了困难，同时测量精度也不均匀。
(2)数据传输干扰。观测数据在传输过程中会受到干扰(如障碍物和高频信号源)，而在山区或城市楼群区，由于信号衰减，信号源较弱，甚至出现信号受限状态，直接影响到作业的半径和作业的精度。
(3)多路径效应。所谓多路径效应是指由建筑物、水面或其它反射物表面反射抵达接收机天线的干扰信号，其产生的结果会使信号路径增长、伪距存在系统偏差，致使定位结果不准。多路径效应是RTK定位测量最为严重的一种误差，一般的情况下，多路径效应产生的误差可达在1～5cm，且呈周期性。多路径效应只能采取一定措施减弱，不能被完全消除。同时多路径效应的问题也是GPS 静态技术所面临的问题。
(4)信号强度。影响ＲTK 信号的因素很多，如:高压线、微波站、电视台、大功率无线发射器以及周边反射性物体等，都会对信号强度产生干扰，常会出现连接不到所需卫星的情况，导致ＲTK 不能正常工作。同时在白天因电离层的干扰大(尤其是正午时段)，观测时有效卫星数减少，会导致GPS 初始化时间延长，有时甚至不能进行初始化，进而不能进行ＲTK 动态测量。
(5)受卫星状况限制。如果在有效卫星数不足的情况下，RTK的初始化完成时间会受到影响，如在城市楼群密集区、峡谷深处以及森林区，卫星信号会被长时间遮挡，影响有效工日作业时间，效率低下，严重时还会GPS 导致失锁现象。
(6)初始化时间。因受多种因素影响，RTK系统能不能实现初始化，是进行实时准确定位的关键一步，在山、林及城市楼群密集等地区作业时，会导致GPS 卫星信号受阻，引起卫星失锁现象，与参考站的数据信号中断，此时需要对GPS 进行重新初始化，可能还会多次重复操作，使得测量的精度和效率降低。
(7)稳定性。由于RTK动态测量的不足，导致测量定位的精度和稳定性都不及常规仪器(全站仪)，特别是稳定性，这主要是因为RTK比较容易受信号干扰、数据链传输状况、卫星状况以及天气状况影响的原因。另外，在不同的ＲTK 测量技术作业系统中，测量的精度和稳定性也有较大的差别。
4.总结
总而言之，在工程测绘中使用GPS 测量技术，不仅可以提高工程测绘的准确性和可靠性，还可以在一定程度上提升工程测绘的整体效果，有效降低工作难度与强度，在提高工程测绘的自动化程度中发挥着巨大的作用。在今后的工程建设中，GPS 测量技术将在其中担任工程测绘的主要角色，并且随着GPS 测量技术的不断发展壮大，它也会在更多的领域发挥其潜在的价值。
参考文献
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[2]李海鹏.GPS 在工程测绘上的应用与发展[J].中国高新技术企2011，(04)
[3]李超.工程测绘中GPS 测量技术应用综述[J].科协论坛(下半月),2011，(03)
论文作者:赵信德,张建波
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/1/15
标签：测量论文; 工程论文; 技术论文; 高程论文; 作业论文; 信号论文; 精度论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;