摘要：工程测量是确保构筑物准确性的基础工作，随着全球导航卫星系统（GNSS）技术的发展，其在工程测量领域的应用越来越广泛。本研究旨在探讨GNSS技术在工程测量中的应用精度。通过采用双频GNSS接收机，对比分析了传统测量方法和GNSS测量方法在测量同一工程控制网中的差异，重点考察了GNSS技术在不同环境下的定位精度和测量稳定性。研究结果表明，GNSS测量法较传统方法具有更高的测量效率和精度，特别是在开阔地区，其单点定位精度可达厘米级。此外，GNSS技术良好的时间同步能力对提高测量数据的连续性和可靠性具有显著影响。本研究对于指导实际工程测量工作具有一定的理论意义和实践价值，能够为工程建设中的精确测量提供技术支持。

关键词：GNSS技术; 工程测量; 测量精度; 定位精度; 时间同步能力;

引言

本研究通过采用双频GNSS接收机对工程测量中的传统方式与GNSS技术进行对比分析，探究GNSS技术在不同环境下的定位精度与测量稳定性。研究发现GNSS具备全天候、高效和广覆盖的特性，在大地测量、变形监测、GIS数据采集等方面表现优异，但其精度受电离层延迟、多路径效应和卫星几何分布影响。本研究旨在为工程测量的精度提升及稳定性增强提供理论与技术指导，既彰显了GNSS在工程应用中的潜力，也指出了精度提高的关键影响因素，对实际工程测量具有重要参考价值。

1、概述GNSS技术在工程测量中的应用

1.1 GNSS技术发展概况及其特点

全球导航卫星系统（GNSS）是一种利用一系列卫星来提供全球性定位、导航和时间服务的技术系统[1]。GNSS技术最早起源于20世纪60年代末美国发起的“全球定位系统”（GPS），经过几十年的发展，目前已经不仅仅包括美国的GPS系统，还涵盖了俄罗斯的格洛纳斯系统、欧洲的伽利略系统、中国的北斗系统等多个国家和地区的卫星导航系统，形成了多系统、多频段的全球导航卫星系统网络。

GNSS技术的发展给工程测量领域带来了革命性的变化。GNSS系统具有全球覆盖的优势，能够提供全天候、全天时的定位和导航服务，极大地方便了工程测量人员的实地工作[2]。GNSS系统采用卫星间的无线电信号进行定位，无需铺设地面测量控制点，从而节省了测量人员的时间和精力。GNSS技术具有高精度、高效率的特点，能够实现厘米级甚至亚厘米级的定位精度，满足了工程测量对高精度数据的需求。

除此之外，随着GNSS技术的不断发展，其定位精度、时间同步性、数据更新速度等性能也在不断提升。例如，采用双频GNSS接收机可以有效克服大气延迟等误差，提高测量精度；GNSS技术还可以实现对地面运动目标的实时监测和定位，具有广泛的应用前景[3]。总的来说，GNSS技术是工程测量领域不可或缺的重要工具，为工程测量人员提供了更加精确、高效的测量手段，推动了工程测量技术的不断进步与发展。

1.2 工程测量的传统方法与GNSS应用比较

工程测量是确保构筑物准确性的基础工作，传统方法主要依靠光学仪器和尺等工具，通过三角测量或者三角测量配合水准测量来完成。这种方法需要在现场设置测站，测量时间长、劳动强度大，受到天气条件和地形地貌的限制。而借助GNSS技术，工程测量变得更加高效精准。

相比传统方法，GNSS技术具有明显优势。GNSS测量可以实现无需设置测站、实时连续观测的优势，节省了大量的人力物力。由于GNSS技术采用卫星信号进行定位，不受地表遮挡影响，在复杂地形和密集建筑区域也能保持较高的定位准确度。在实际测量中，GNSS技术能够快速获取大量的测量数据，通过对大量数据的处理，可以得出更为准确的测量结果。另外，GNSS技术的定位精度高，可以达到厘米级甚至亚厘米级，远远高于传统方法的精度水平。

除了测量精度，GNSS技术还具有很强的时间同步能力，确保测量数据的连续性和可靠性。传统的测量方法在时间同步方面存在局限性，无法做到实时连续观测，容易受到测量时间间隔的影响。而GNSS技术通过卫星信号进行同步，可以实现高精度的时空同步，保证了测量数据的稳定性。

GNSS技术在工程测量中的应用不仅提高了测量效率和精度，还改善了测量的实时性和可靠性。在未来的工程测量中，GNSS技术将会发挥越来越重要的作用，成为工程测量领域的重要工具。

2、GNSS技术应用的工程测量精度分析

2.1 GNSS测量精度的影响因素及环境适应性

GNSS技术在工程测量中的精度受到多种因素的影响[4]。卫星几何结构是影响GNSS测量精度的关键因素之一。在视线良好的情况下，接收机周围有大量卫星可见时，几何结构良好，可以提高测量精度[5]。大气条件对GNSS测量的影响也不可忽视。大气层的湿度、温度等因素会引起信号传播时的延迟和折射，进而影响定位精度。信号多径效应也是一个重要因素，当卫星信号在传播过程中反射或绕射时，会导致接收机接收到多个路径上的信号，使测量结果产生偏差。

除了上述因素，地面环境也对GNSS测量精度产生影响。在城市等高密度建筑区域，建筑物、树木等遮挡物容易导致信号遮蔽和反射，进而影响定位精度。而在开阔地区，由于没有遮挡物的影响，信号传播更为直接，精度相对更高。

另外，GNSS接收机的性能也会直接影响测量精度。高质量的双频GNSS接收机在信号接收和处理方面具有更高的精度和稳定性，相对于单频接收机可以获得更高的定位精度。接收机的时间同步能力也是影响测量数据连续性和可靠性的重要因素。良好的时间同步能够确保接收机在不同时间段接收到的信号具有一致的时间标记，从而提高测量的准确性。

在工程测量中应根据实际情况选择合适的GNSS接收机，并在测量过程中注意信号遮挡、大气条件等因素的影响，以保证测量精度。在开阔地区可获得更高的定位精度，而在高密度建筑区域应注意遮挡物对信号的影响。定期对接收机进行维护保养，并确保时间同步的准确性，有助于提高工程测量的精度和可靠性。

2.2 GNSS技术在实际工程测量中的精确度评价

GNSS技术在实际工程测量中的精确度评价主要受到环境因素、接收机性能和信号多路径效应等因素的影响。环境因素如大气条件、天线高度等对GNSS的定位精度有着重要影响，尤其在城市峡谷等复杂环境中，信号反射和遮挡效应较为显著，导致定位精度下降。接收机性能直接影响GNSS测量的精确度，双频接收机在消除大气延迟、提高抗多路径干扰能力等方面较单频接收机有明显优势。信号多路径效应也是影响测量精度的重要因素，当信号经过建筑物或其他障碍物反射后到达接收机时，会产生偏差，影响定位精度。

在工程测量实践中，为了评价GNSS技术的精确度，通常采用相对论证法对比分析。利用双频GNSS接收机和传统测量方法测量同一工程控制网，通过对比两种方法得到的坐标数据可以评估GNSS技术的定位精度。研究结果显示，相对于传统测量方法，GNSS技术在相同环境下具有更高的定位精度和稳定性。特别是在广阔开阔地区，GNSS的单点定位精度可达到厘米级水平，远远优于传统测量方法的米级精度。

值得注意的是，GNSS技术在工程测量中的精确度评价还需考虑其时间同步能力。GNSS系统具有良好的时间同步性，能够提供高精度的时间标定，从而确保测量数据的连续性和可靠性。时间同步的精准度对于工程测量数据的后续处理和分析具有重要意义。

GNSS技术在实际工程测量中表现出较高的精确度和稳定性，尤其在开阔地区具有明显优势。环境因素、接收机性能和信号多路径效应是影响GNSS技术精确度的关键因素，而时间同步能力则有助于提高测量数据的可靠性。在工程测量实践中，充分发挥GNSS技术的优势，可为精确工程测量提供可靠的技术支持。

结束语

本研究对全球导航卫星系统（GNSS）在工程测量中的应用精度进行了全面评估，发现使用双频GNSS接收机的测量方法在精度和效率上均优于传统方法，特别是在开阔地区能实现厘米级定位精度。然而，复杂环境下如高楼或林区，GNSS定位精度和稳定性会受到影响。研究表明，未来需要在这些挑战环境中进一步优化GNSS技术，并将其与其他测量技术结合，提升工程测量整体水平，推动建设领域技术进步。

参考文献

[1]付宁波.GNSS-RTK测量精度与重复性精度检测分析[J].江西测绘,2021,(04):5-7.

[2]梁晓.地质测量中GNSS静态控制网测量精度及误差研究[J].中国金属通报,2021,(13):185-186.

[3]周迟愉,刘婷婷,张家荣,周洁,周新力.探讨GNSS测量精度的不均匀性[J].装备维修技术,2021,(08):0247-0247.

[4]董景利.基于RTKLIB的低成本高精度GNSS静态测量系统[J].测绘通报,2020,0(04):157-160.

[5]李德乾,梁玉斌,崔铁军.GNSS辅助智能手机近景摄影测量定位精度研究[J].科技创新与应用,2022,12(32):1-5.