论文部分内容阅读
摘要：随着科学技术的发展，GPS已经广泛的运用于各个领域，尤其是在工程测量中，更好的确保了工程测量的准确性，大大缩短了工程的工期。本文分析了GPS在工程测量中的应用。
关键词：GPS；工程测量；应用
中图分类号：P228文献标识码： A
引言
现今GPS广泛的运用于工程测量中，主要是它具有很多的特点，主要包括在测量中速度快、精度高，在一定程度上推动了传统的工程测量技术，更好的促进了工程测量朝着现代化、数字化的方向发展。。
1、GPS构成
GPS构成GPS的构成主要有三个部分，分别是空间卫星，地面控制以及用户设备。其服务的范围从刚开始的导航渐渐扩展到了工程测绘，技术在不断地进步。下面我们来看看其构成部分的具体内容：
1.1、空间卫星：GPS的空间卫星部分主要是由24颗卫星组成，其中21颗是工作卫星，3颗是轨道备用卫星。这24颗卫星均匀的分布在6个轨道平面之上，离地面的平均高度为20200km，并且运行一周期所需的时间大约为1小时58分钟。这个部分，是信号传送的一个主要部分，卫星通过无线电载波将一些信号传输到地面接收器，让卫星的位置信息等让地面接收器通过计算机等进行时时掌控，以此工作。
1.2、地面控制：地面控制是GPS的重点部分，也是保证GPS正常运行的关键。主要是由一个主控站，三个注入站以及五个监测站组成。主控站通过卫星所传输的数据进行卫星轨道参数的计算以及一些钟差参数的计算，然后再将这些数据编制呈导航电文，传送到注入站，注入站继续讲电文注入到相关设备之中，从而完成整个GPS的定位以及测绘。
1.3、用户设备：用户设备则是一些GPS的接收机以及数据处理软件等，这些设备用来捕获卫星信号，跟踪卫星的运行，并且通过一些计算软件的处理获取到所需要的信息。
2、GPS工程测量特点
随着科学技术的发展，GPS定位技术也是得到进一步的发展，已经广泛的运用于各个领域中。在工程测量方面，GPS主要运用其高度自动化及较高的定位精度，在大地测量、工程测量、地籍测量、航空摄影测量等领域被广泛的应用。与传统的工程测量技术相比，现有的GPS定位存在着很多的优势，主要包括以下几个特点：
2.1、定位精度高
定位系统的组成主要是由定位服务（SPS）和精密定位服务（PPS）。对于预定的SPS精度为水平位置100m，垂直位置140m，在取消了SA政策后，单点定位精度已经到了14m左右，而GPS静态基线相对定位的精度可达毫米级。
2.2、观测站之间无需通视
与传统的测量技术相比，GPS定位系统简单很多，它再不用像传统的测量那样要求测量控制网具有良好的图形结构和专门控制点之间的通视条件，它使得工作的效率得到了很大的提高，使控制点位置的选择也变得更加方便、灵活。
2.3、提供三维坐标资料
GPS技术不仅可以精确测量平面位置，还可以精确测定观测站的大地高，为测量开辟了新途径，从而方便对大地水准面的形状和确定地面点的高程的研究。
2.4、观测时间短
采用GPS定位技术比使用传统的工程测量技术节省很多的时间，例如完成一条基线的相对定位所需的观测时间，传统的大概需要1~3h，而使用GPS定位技术仅仅只需要数分钟。
2.5、全天候作业
GPS定位系统的一个很大的特点是不会受到天气状况的影响，无论是雨天、雨天，任何时间、任何地点都是可以进行工作，从而增加工作效率。
3、GPS系统在工程测量中的应用
GPS定位技术可进行全天候的即时测，定位准、速度快，且具有较高精度GPS定位技术作为一种新型定位技术在工程测量中得到了充分应用。在工程常规的控制测量中，传统的三角测量或导线测量等的技术，都有相邻点间通视的要求，不仅精度不均，而且又费时间、精力，由于导线的边长与角度的要求比较高，所以如果城镇中的地形比较复杂，同时也没有良好的通视条件及无法控制边长时，是很难把握其精度的。
3.1、常规静态测量
通常情况下,常规静态测量使用2台(或2台以上)GPS接收机。这两台GPS接收机将同时分配到同一条或数条基线的两端,同步观测4颗以上卫星,对于这个基线的长度和测量等级确定观测的时间，一般会控制在45分钟以上。这种模式一般可以达到5mm+1ppm的相对定位精度。常规静态测量一般會用在建立全球性或国家级大地控制网,建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等。
3.2、快速静态测量
快速静态测量主要是一个跟踪卫星的全新系统，它一般会设置在已知测站上，在它的上面会安置一台GPS接收机，从而进行跟踪了解。移动站接收机依次到各待测测站,每测站观测数分钟。它现在已经别普遍的使用在控制网的相关方面，主要是能够进行加密、工程测量、地籍测量等。但是对于这种方法也是有一定的要求，就是必须确保在观测时段内一定有5颗以上卫星可供观测，流动点与基准点的最大距离差要控制在20km以内。
3.3、动态GPS在工程测量中的应用
GPS动态测量，也就是指在工程测量中对于GPS信号的测量。GPS系统通过卫星的运动，来将有效的数据传送到地面的接收器，然后通过处理让卫星的运动位置以及一些移动的参数处于控制的状态之中，从而获取有效的信息。这种测量的方式相对于静态GPS测量来说，只是将一台接收器作为基准站，进行固定，让其他的接收器进行不断的运动，也就是让测量处于一种流动的状态。这种定位技术，能够通过差别的计算，确定流动站某时刻的地理位置。这种测量的方式常常会被用在道路的勘测中，虽然说由于技术还不成熟在我国还没有广泛的应用，但是在国外的工程测量应用中已经取得了很大的成效。
4、GPS技术在工程测量中应用的特点
在我们的生活中，GPS技术的应用使人们已经耳熟能详，但对于其在工程测量中的应用特点了解较少，接下来主要分析GPS技术在工程测量中应用的特点:
4.1、GPS技术的用途广泛
GPS技术可以应用于国民经济各个领域中，在测绘方面而言，GPS定位系统的应用:大地测量，地壳板块运动监测，建立各种工程监测网等各种工程测量。可以知道，GPS技术会具有很好的发展前景，随着科学技术的发展，其也会更加的完善，尤其在自动变形监测系统、工程施工自动控制系统中。
4.2、GPS技术的自动化程度高
用GPS接收机进行测量时，只用一人将天线准确地安置在测站上，测量天线高，接通电源，启动接收单元，仪器即自动开始工作，等到测量结束只要关闭电源就好，接收机便完成野外数据采集，这样的操作非常方便，易操作。然后通过数据传输，将所采集定位数据传输到数据处理中心，就可以实现自动化GPS测量和计算。
4.3、GPS技术的定位精度高
短距离测量中精度可达毫米级，中、长距离的相对精度可达到10~7至10~8厘米级。其中的导航精度可达厘米级，平面精度可达毫米级，高程精度可稳定在1mm左右，因此GPS技术的精度还是相当之高的。
4.4、GPS技术还可削弱系统误差影响
在变形监测中我们关注的是两期变形量，在变形监测中，注意接收机天线对中误差、整平误差、定向误差、量取天线高误差等误差的处理，这些都会影响到最后变形监测的结果，解决这些问题，只需要天线在监测过程中能保持固定不动，并进行科学规范的操作，就可减少误差。
结束语
与传统的测量技术相比，GPS测量具有很多明显的优势，其能够提高测量的精度，减轻测量工作量，而且具有较强的适用性。随着GPS技术的进一步完善，其优点将会更加突出，在工程测量中的应用也会更加普遍。
参考文献
[1]柳丽芳.GPS在工程测量中的应用探究[J].中国新技术新产品,2010,05:64.
[2]董昌周,黄甫,段贻民.GPS在工程测量中的应用[J].浙江科技学院学报,2004,01:14-16.
[3]魏海峰,刘炳森,王超宾.GPS在工程测量中的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量,2011,06:96.
关键词：GPS；工程测量；应用
中图分类号：P228文献标识码： A
引言
现今GPS广泛的运用于工程测量中，主要是它具有很多的特点，主要包括在测量中速度快、精度高，在一定程度上推动了传统的工程测量技术，更好的促进了工程测量朝着现代化、数字化的方向发展。。
1、GPS构成
GPS构成GPS的构成主要有三个部分，分别是空间卫星，地面控制以及用户设备。其服务的范围从刚开始的导航渐渐扩展到了工程测绘，技术在不断地进步。下面我们来看看其构成部分的具体内容：
1.1、空间卫星：GPS的空间卫星部分主要是由24颗卫星组成，其中21颗是工作卫星，3颗是轨道备用卫星。这24颗卫星均匀的分布在6个轨道平面之上，离地面的平均高度为20200km，并且运行一周期所需的时间大约为1小时58分钟。这个部分，是信号传送的一个主要部分，卫星通过无线电载波将一些信号传输到地面接收器，让卫星的位置信息等让地面接收器通过计算机等进行时时掌控，以此工作。
1.2、地面控制：地面控制是GPS的重点部分，也是保证GPS正常运行的关键。主要是由一个主控站，三个注入站以及五个监测站组成。主控站通过卫星所传输的数据进行卫星轨道参数的计算以及一些钟差参数的计算，然后再将这些数据编制呈导航电文，传送到注入站，注入站继续讲电文注入到相关设备之中，从而完成整个GPS的定位以及测绘。
1.3、用户设备：用户设备则是一些GPS的接收机以及数据处理软件等，这些设备用来捕获卫星信号，跟踪卫星的运行，并且通过一些计算软件的处理获取到所需要的信息。
2、GPS工程测量特点
随着科学技术的发展，GPS定位技术也是得到进一步的发展，已经广泛的运用于各个领域中。在工程测量方面，GPS主要运用其高度自动化及较高的定位精度，在大地测量、工程测量、地籍测量、航空摄影测量等领域被广泛的应用。与传统的工程测量技术相比，现有的GPS定位存在着很多的优势，主要包括以下几个特点：
2.1、定位精度高
定位系统的组成主要是由定位服务（SPS）和精密定位服务（PPS）。对于预定的SPS精度为水平位置100m，垂直位置140m，在取消了SA政策后，单点定位精度已经到了14m左右，而GPS静态基线相对定位的精度可达毫米级。
2.2、观测站之间无需通视
与传统的测量技术相比，GPS定位系统简单很多，它再不用像传统的测量那样要求测量控制网具有良好的图形结构和专门控制点之间的通视条件，它使得工作的效率得到了很大的提高，使控制点位置的选择也变得更加方便、灵活。
2.3、提供三维坐标资料
GPS技术不仅可以精确测量平面位置，还可以精确测定观测站的大地高，为测量开辟了新途径，从而方便对大地水准面的形状和确定地面点的高程的研究。
2.4、观测时间短
采用GPS定位技术比使用传统的工程测量技术节省很多的时间，例如完成一条基线的相对定位所需的观测时间，传统的大概需要1~3h，而使用GPS定位技术仅仅只需要数分钟。
2.5、全天候作业
GPS定位系统的一个很大的特点是不会受到天气状况的影响，无论是雨天、雨天，任何时间、任何地点都是可以进行工作，从而增加工作效率。
3、GPS系统在工程测量中的应用
GPS定位技术可进行全天候的即时测，定位准、速度快，且具有较高精度GPS定位技术作为一种新型定位技术在工程测量中得到了充分应用。在工程常规的控制测量中，传统的三角测量或导线测量等的技术，都有相邻点间通视的要求，不仅精度不均，而且又费时间、精力，由于导线的边长与角度的要求比较高，所以如果城镇中的地形比较复杂，同时也没有良好的通视条件及无法控制边长时，是很难把握其精度的。
3.1、常规静态测量
通常情况下,常规静态测量使用2台(或2台以上)GPS接收机。这两台GPS接收机将同时分配到同一条或数条基线的两端,同步观测4颗以上卫星,对于这个基线的长度和测量等级确定观测的时间，一般会控制在45分钟以上。这种模式一般可以达到5mm+1ppm的相对定位精度。常规静态测量一般會用在建立全球性或国家级大地控制网,建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等。
3.2、快速静态测量
快速静态测量主要是一个跟踪卫星的全新系统，它一般会设置在已知测站上，在它的上面会安置一台GPS接收机，从而进行跟踪了解。移动站接收机依次到各待测测站,每测站观测数分钟。它现在已经别普遍的使用在控制网的相关方面，主要是能够进行加密、工程测量、地籍测量等。但是对于这种方法也是有一定的要求，就是必须确保在观测时段内一定有5颗以上卫星可供观测，流动点与基准点的最大距离差要控制在20km以内。
3.3、动态GPS在工程测量中的应用
GPS动态测量，也就是指在工程测量中对于GPS信号的测量。GPS系统通过卫星的运动，来将有效的数据传送到地面的接收器，然后通过处理让卫星的运动位置以及一些移动的参数处于控制的状态之中，从而获取有效的信息。这种测量的方式相对于静态GPS测量来说，只是将一台接收器作为基准站，进行固定，让其他的接收器进行不断的运动，也就是让测量处于一种流动的状态。这种定位技术，能够通过差别的计算，确定流动站某时刻的地理位置。这种测量的方式常常会被用在道路的勘测中，虽然说由于技术还不成熟在我国还没有广泛的应用，但是在国外的工程测量应用中已经取得了很大的成效。
4、GPS技术在工程测量中应用的特点
在我们的生活中，GPS技术的应用使人们已经耳熟能详，但对于其在工程测量中的应用特点了解较少，接下来主要分析GPS技术在工程测量中应用的特点:
4.1、GPS技术的用途广泛
GPS技术可以应用于国民经济各个领域中，在测绘方面而言，GPS定位系统的应用:大地测量，地壳板块运动监测，建立各种工程监测网等各种工程测量。可以知道，GPS技术会具有很好的发展前景，随着科学技术的发展，其也会更加的完善，尤其在自动变形监测系统、工程施工自动控制系统中。
4.2、GPS技术的自动化程度高
用GPS接收机进行测量时，只用一人将天线准确地安置在测站上，测量天线高，接通电源，启动接收单元，仪器即自动开始工作，等到测量结束只要关闭电源就好，接收机便完成野外数据采集，这样的操作非常方便，易操作。然后通过数据传输，将所采集定位数据传输到数据处理中心，就可以实现自动化GPS测量和计算。
4.3、GPS技术的定位精度高
短距离测量中精度可达毫米级，中、长距离的相对精度可达到10~7至10~8厘米级。其中的导航精度可达厘米级，平面精度可达毫米级，高程精度可稳定在1mm左右，因此GPS技术的精度还是相当之高的。
4.4、GPS技术还可削弱系统误差影响
在变形监测中我们关注的是两期变形量，在变形监测中，注意接收机天线对中误差、整平误差、定向误差、量取天线高误差等误差的处理，这些都会影响到最后变形监测的结果，解决这些问题，只需要天线在监测过程中能保持固定不动，并进行科学规范的操作，就可减少误差。
结束语
与传统的测量技术相比，GPS测量具有很多明显的优势，其能够提高测量的精度，减轻测量工作量，而且具有较强的适用性。随着GPS技术的进一步完善，其优点将会更加突出，在工程测量中的应用也会更加普遍。
参考文献
[1]柳丽芳.GPS在工程测量中的应用探究[J].中国新技术新产品,2010,05:64.
[2]董昌周,黄甫,段贻民.GPS在工程测量中的应用[J].浙江科技学院学报,2004,01:14-16.
[3]魏海峰,刘炳森,王超宾.GPS在工程测量中的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量,2011,06:96.