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1、淺談GPS技術及其在工程測量中的應用【摘要】隨著GPS技術的逐漸完善，其應用的范圍越來越寬廣，在電子行業(yè)、交通行業(yè)等重要領域都發(fā)揮著不可代替作用。同時GPS技術在工程測量屮的地位也是舉足輕重的，由于其自身的精確度高、觀測時間短等優(yōu)點，成為工程建設中不可缺少的一項關鍵技術，為工程測量實現(xiàn)數(shù)字化、現(xiàn)代化奠定了基礎?！娟P鍵詞】GPS;工程測量；應用；發(fā)展趨勢一、GPS的構成分析1、空間組成構成GPS的空間組成是由24顆工作衛(wèi)星所組成，這些衛(wèi)星共同構成了GPS的空間系統(tǒng)。這24顆工作衛(wèi)星屮有3顆是作為活動的備用衛(wèi)星，其余21顆
2、衛(wèi)星是可以用于定位和導航的衛(wèi)星。在空間中24顆工作衛(wèi)星繞地球運行，最大限度的實現(xiàn)了對于地球各個位置的全覆蓋，衛(wèi)星在工作的工程中都會發(fā)出定位和導航的GPS信號，用戶正是利用這些信號來開展導航以及定位等相關工作的。2、地1AJ控制構成GPS地面監(jiān)控站主要由分布在全球的一個主控站、三個注入站和五個檢測站組成。主控站根據(jù)各監(jiān)測站對GPS衛(wèi)星的觀測數(shù)椐，計算各衛(wèi)星的軌道參數(shù)、鐘差參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)編制成導航電文，傳送到注入站，再由注入站將主控站發(fā)來的導航電文注入到相應衛(wèi)星的存儲器中。3、用戶設備GPS用戶設備由GPS接收機、數(shù)
3、據(jù)處理軟件及其終端設備等組成。GPS接收機可捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號，跟蹤衛(wèi)星的運行，并對信號進行交換、放大和處理，再通過計算機和相應軟件，經(jīng)基線解算、網(wǎng)平差，求出GPS接收機屮心（測站點）的三維坐標。二、GPS技術的優(yōu)點與傳統(tǒng)的測量方法相比，GPS測量技術擁有眾多優(yōu)勢。首先是全天候性，這種測量技術無論是在任何時間、任何地點都可以進行，它不受地理環(huán)境以及氣候環(huán)境的制約，能夠在眾多領域廣泛地應用；例如在深海石油勘探、汽車導航、罪犯追蹤等方面都可以發(fā)揮其重耍作用，同時在我國的工程控制網(wǎng)的建設以及完善
4、過程中，GPS測量技術起到關鍵作用。其次是它的精確性，GPS技術能夠準確的定位到三維空間，并且能夠在最短的時間內得到有用的數(shù)據(jù)信息，對每個測站之間的地形沒有過多要求，只要保證測站上空冇足夠寬闊的空間，使傳遞信號不受干擾，就能夠正常運行。最后其操作簡單，只需耍技術人員將天線調試到合適的位置就能夠自動進行觀測和數(shù)據(jù)處理，求出觀測目標的三維地理染標。三、GPS在工程測量中的應用1、帶RTK的碎部測量與放樣RTK技術，即載波相位差分技術，是實時處理兩個測站載波相位觀測量的差分方法。RTK系統(tǒng)由兩部分組成：基準站（坐標已知）和移
5、動站（用戶接收機）。其基本原理是：將基準站采集的載波相位發(fā)送給用戶，用戶根據(jù)基準站的差分信息進行求差解算用戶位置坐標。RTK技術可應用于測繪地形圖、地籍圖，測繪房地產(chǎn)的界址點，平面位置的施工放樣等。采用RTK技術測圖時儀需一人進行。將GPS接收機放在待定的特征點上1、2秒鐘，同時輸入該特征點的編碼即可。把一個小區(qū)域內的地形、地物特征點測定后傳入計算機，由專業(yè)成圖軟件、在人工適當?shù)母深A下，形成所要的成果圖。采用RK技術進行放樣，標定界標點，是坐標的直接標定，不像常規(guī)放樣那樣，需要后視方向、用解析法標定，因而簡捷易行。2、
6、區(qū)域差分網(wǎng)下的碎部測量與放樣區(qū)域性GPS差分系統(tǒng)下的碎部測量與放樣，是基于區(qū)域GPS差分網(wǎng)進行的。區(qū)域差分與RTK單基點載波相位差分的原理相似，不同的是區(qū)域差分的基準站往往多子1個，多基準站組成基準，基準網(wǎng)提供各個基準站的差分信息，用戶接收機根據(jù)自己的位置確定各基準站差分信息的權，按非等權平差后形成自己的差分改正數(shù)，實現(xiàn)差分定位。3、變形監(jiān)測變形監(jiān)測主要是監(jiān)測像大橋、水庫大壩、高層大樓等建筑物、構筑物的地基沉降、位移以及整體的傾斜等狀況。監(jiān)測工作的特點是被監(jiān)測體的幾何尺寸大，監(jiān)測環(huán)境復雜，監(jiān)測技術要求高。常規(guī)的監(jiān)測技術
7、是應用水準測量的方法，監(jiān)測地基的沉降；應用三角測量（或角度交會）的方法，監(jiān)測地基的位移和整體的傾斜。GPS技術在該領域有廣泛的應用。4、建立工程控制網(wǎng)整個工程管理、H常維護和建設的基礎工作是工程控制網(wǎng)，其具有覆蓋面積較小、精度要求高、點位密度大等特點。常規(guī)的方法最常見的就是采用邊角網(wǎng)，而通過GPS技術建立的工程控制網(wǎng)，具有很大的優(yōu)勢，如在點位選擇上較靈活、定位精度高、費用低、作業(yè)效率高等等。其還可以應用于建立煤礦施工、變形監(jiān)測和工程首級控制網(wǎng)等。載波相位靜態(tài)差分技術是利用GPS技術建立工程控制網(wǎng)時最常用的，其具有使精度
8、達到毫米級的作用。由于工程一般具有橫向很窄、縱向很長的特點，利用傳統(tǒng)三角鎖導線方法，誤差累計較大。而利用具有測點之間無須通視特點的GPS技術，鋪設GPS點較長，可以使長距離線路坐標控制的一致性得到有效的保持。四、工程測量技術的發(fā)展趨勢1、隨著科學技術的發(fā)展，工程測量的數(shù)據(jù)收集己不再局限于一維和二維，根據(jù)新的系統(tǒng)將提供三維甚至四維的
