汕尾市自然资源测绘队 广东汕尾 516600
摘要：GPS测量技术普遍应用于工程测量领域中，具有测量时间短、技术含量高、精确度高等优点，较好地弥补了传统常规工程测量的不足，极大地促进了工程质量的提高。基于此，本文主要结合工程实践，就GPS测量技术的特点，及其在工程测量中的应用做了一些分析系统分析。
关键词：GPS测量技术；工程测量；应用
GPS（Global Position System，全球定位系统）是由接收装置和环球通讯卫星所组成的无线电导航定位系统，能够为用户提供精确的时间信息、导航与三维坐标。GPS测量技术在工程测量工作中可以发挥其测量的精准度优势，提供精确的工程测量数据，在测量领域所呈现的特点十分显著，为工程测量工作中的地图以及图纸绘制提供数据基础。因此，相关部门需要重点加强GPS的应用，构建完善性、高效能的工程测量体系，推动我国工程测量领域实现长远的发展。
1GPS测量的技术特点
相对于常规的测量方法，GPS测量拥有诸多优势特点。
1.1适应性强、定位精度高
传统模式下对工程的测量方法很容易受到外部环境的影响，全天候的测量更是难以实现，工作效率十分低下。GPS这种技术就具有较强的适应性，受外界影响的几率也较小，能够全天进行工作，这让工作效率大幅度增加。对工程展开测量时，GPS技术能够适应较强的外部环境，具有较强的适应性。将这种技术使用到工程测量中，一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1×D，而红外仪标称精度为5mm+5×D，GPS测量精度与红外仪相当，但随着距离的增长，GPS测量优越性愈加突出能够对范围进行精确的定点，让测量具有较高的精确度。
1.2应用灵活、测量时间较短
GPS测量的自动化程度较高。目前，GPS接收机已趋小型化和操作傻瓜化，观测人员只需将天线对中、整平，量取天线高打开电源即可进行自动观测，利用数据处理软件对数据进行处理即求得测点三维坐标。工程测量中使用这项技术，能够让前期的测量时间大幅度缩减，让工程的整体进度得到有效的保障。测站之间无需通视，这一特点使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔，以使接收GPS卫星信号不受干扰。用GPS布设控制网时每个测站上的观测时间一般在30～40min左右，采用快速静态定位方法，观测时间更短。
1.3全天候作业
由上可知，GPS系统由均匀分布在6个轨道面上的24颗空间卫星组成，因此可以覆盖到地球的各个角落，可在任何地点、时间连续地进行，一般不受天气状况的影响。正是基于上述优势，GPS测量技术已经广泛应用于矿产开采、桥梁基建等工程项目之中,应用已深入各个领域。
2GPS测量技术应用中的问题
2.1测站点设置问题
在设置首级控制网时，测站点的选择发挥着非常重要的作用。GPS测站点应选择基站周围障碍物的高度角小于10°，视野开阔的地段。测站点周围不应当有GPS信号反射物，避免造成多路径误差。此外，测站点周围应当具有利于发播、传送差分改正信号的条件。选取测站点周围应当具有尽可能的开阔空间，在10°-15°高度角之内不能有成片的障碍物。测站点周围大约200m范围内不应当有强电磁波干扰源，如高压输电线、大功率无线电发射设施等，以免电磁波对GPS卫星信号的干扰。测站点不应当设置在对电磁波信号反射较为强烈的地物、地形上。
2.2GPS网基准点选择问题
要把GPS定位成果应用到坐标体系中，GPS网就应当和既有的GPS点进行联测，并且联测的总点数应当大于3个。点的分布和误差直接影响着GPS网的测绘精度，较大的基准点误差将会以系统误差的形式体现在观测值的残差当中，导致GPS的定位结果发生扭曲变形。所以，GPS数据处理的关键环节是选取可用的GPS网基准点。目前，国内只建成了A、B两级高精度的GPS网，由于点位密度相对较小，一直未能推广使用。因此，在进行GPS观测时，应当将国家大地点当作坐标转换时的尺度、方向和位置基准的依据进行联测。必要时还应当对进行联测的大地点做有效的检核，尽量确保基准点的精度。
2.3环境影响问题
白天中午,受电离层干扰大,共用卫星数少,初始化时间长甚至不能初始化,达不到测量要求。GPS-半径比其标称半径要小很多,工程实践和专门研究都证明了这一点,解决这类问题的有效办法是把基准站布设在测区中央的最高点上。
2.4假值问题
只有在初始化成功后解的类型不是浮点解而是固定解，利用GPS仪器实施RTK测量才能够到达较高的精度。由于受到环境因素、处理软件等各个方面的影响，接收机的标准初始化程度容易导致平面位置出现偏差。可以采用以下方法防止假值的出现：第一，重新初始化后应当对两个已知点进行复测；第二，在观测前复测两个以上的已知点；第三，作业时观察高程值是否和实际相符合，是否有异常的高程值出现；第四，在进行室内处理时，应当对高程变化异常的点进行复查。
3GPS测量技术在工程测量中的具体应用
下面结合工程实践重点对GPS测量技术在地籍测量中的应用进行分析。
3.1平面控制网的布设
平面控制网布设依据如下技术规范:《城市测量规范》、《全球定位系统(GPS)测量规范》、《全球定位系统城市测量技术规程》、《全球定位系统(GPS)测量型接收机检定规程》、《地籍测绘规范》及第二次国土资源大调查有关规范要求。
该步骤要遵从GPS控制网网形设计原则:GPS网一般应采用独立观测边构成闭合图形，以增加检核条件，提高网的可靠性；作为测量控制网，其相邻点间基线向量的精度应分布均匀；GPS网点应尽量与原有地面控制点相结合；GPS网点应考虑与水准点重合；为了便于GPS的测量观测和水准联测，GPS网点一般应设在视野开阔、通视效果良好和交通便利的地方。
如某区土地管理局批复控制面积为15km2，实际控制面积为23km2。采用分级布网，控制区布设E级网。考虑到实际用途，并保证每点有一个通视点，E级GPS网平均边长约1.16km。在实际埋石时，共布设E级GPS点122个(其中钢筋82个，水泥标石32个，利用旧点8个)。E级点位分布均匀，观测条件良好，交通便利，E级网均采用边点混合连接的方式组网，同步闭合环边数符合规范要求。对于点位要求是:交通便利，通视方向多，有利于其他测量手段联测和扩展；所有点位与大功率无线电发射源的距离不小于200m，与高压输电线和微波无线电信号传输通道的距离不小于50m；点位周围视场内障碍物高度角不超过15°；地面基础稳定，利于点位保存；附近没有强烈反射卫星信号的物件；充分利用符合要求的旧控制点。
3.2GPS数据采集
GPS数据采集使用2台灵锐S82国产双频GPS接收机(标称精度±(5mm+1×10－6D))和3台NGS—900国产单频GPS接收机(标称精度为±(5mm+1×10－6D))同步观测，同步观测卫星数大于4颗；卫星高度角大于15°；数据采样率为10～30s；观测时间为45min；PDOP值小于8。
3.3GPS网的施测
根据事先设计作业调度表的安排进行观测，采取静态相对定位，在观测时具体遵守以下要求:卫星截至高度角15°，同时观测有效卫星数≥4颗；平均重复设站≥1.6，时段长度≥45min；数据采样间隔15s，PDOP值≤8；同时在5个点安置5台接收机天线(对中、整平)；天线高的量取在120°3个方向量取3次，然后取平均值；在该时段结束后再次量取天线高，然后做记录；测量气象数据，开机观察，当各项指标达到要求时，开始实测，接收机自动记录，观测者填写测量手簿。
4总结
本文对GPS测量技术应用中的问题以及实际应用展开了分析，得出GPS基于自身优势在工程测量工作中已经获得广泛应用的结论。GPS测量技术与工程测量工作的有效结合，可以提高测量工作的效率和精准度，对于这一技术的应用，有关部门必须高度重视，以进一步开发GPS测量技术的潜在利用价值。
参考文献
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