浅谈gps技术及其在工程测量中的应用

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1、浅谈GPS技术及其在工程测量中的应用【摘要】随着GPS技术的逐渐完善，其应用的范围越来越宽广，在电子行业、交通行业等重要领域都发挥着不可代替作用。同时GPS技术在工程测量屮的地位也是举足轻重的，由于其自身的精确度高、观测时间短等优点，成为工程建设中不可缺少的一项关键技术，为工程测量实现数字化、现代化奠定了基础。【关键词】GPS;工程测量；应用；发展趋势一、GPS的构成分析1、空间组成构成GPS的空间组成是由24颗工作卫星所组成，这些卫星共同构成了GPS的空间系统。这24颗工作卫星屮有3颗是作为活动的备用卫星，其余21颗

2、卫星是可以用于定位和导航的卫星。在空间中24颗工作卫星绕地球运行，最大限度的实现了对于地球各个位置的全覆盖，卫星在工作的工程中都会发出定位和导航的GPS信号，用户正是利用这些信号来开展导航以及定位等相关工作的。2、地1AJ控制构成GPS地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个检测站组成。主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数椐，计算各卫星的轨道参数、钟差参数等，并将这些数据编制成导航电文，传送到注入站，再由注入站将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。3、用户设备GPS用户设备由GPS接收机、数

3、据处理软件及其终端设备等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，跟踪卫星的运行，并对信号进行交换、放大和处理，再通过计算机和相应软件，经基线解算、网平差，求出GPS接收机屮心（测站点）的三维坐标。二、GPS技术的优点与传统的测量方法相比，GPS测量技术拥有众多优势。首先是全天候性，这种测量技术无论是在任何时间、任何地点都可以进行，它不受地理环境以及气候环境的制约，能够在众多领域广泛地应用；例如在深海石油勘探、汽车导航、罪犯追踪等方面都可以发挥其重耍作用，同时在我国的工程控制网的建设以及完善

4、过程中，GPS测量技术起到关键作用。其次是它的精确性，GPS技术能够准确的定位到三维空间，并且能够在最短的时间內得到有用的数据信息，对每个测站之间的地形没有过多要求，只要保证测站上空冇足够宽阔的空间，使传递信号不受干扰，就能够正常运行。最后其操作简单，只需耍技术人员将天线调试到合适的位置就能够自动进行观测和数据处理，求出观测目标的三维地理染标。三、GPS在工程测量中的应用1、带RTK的碎部测量与放样RTK技术，即载波相位差分技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。RTK系统由两部分组成：基准站（坐标已知）和移

5、动站（用户接收机）。其基本原理是：将基准站采集的载波相位发送给用户，用户根据基准站的差分信息进行求差解算用户位置坐标。RTK技术可应用于测绘地形图、地籍图，测绘房地产的界址点，平面位置的施工放样等。采用RTK技术测图时仪需一人进行。将GPS接收机放在待定的特征点上1、2秒钟，同时输入该特征点的编码即可。把一个小区域内的地形、地物特征点测定后传入计算机，由专业成图软件、在人工适当的干预下，形成所要的成果图。采用RK技术进行放样，标定界标点，是坐标的直接标定，不像常规放样那样，需要后视方向、用解析法标定，因而简捷易行。2、

6、区域差分网下的碎部测量与放样区域性GPS差分系统下的碎部测量与放样，是基于区域GPS差分网进行的。区域差分与RTK单基点载波相位差分的原理相似，不同的是区域差分的基准站往往多子1个，多基准站组成基准，基准网提供各个基准站的差分信息，用户接收机根据自己的位置确定各基准站差分信息的权，按非等权平差后形成自己的差分改正数，实现差分定位。3、变形监测变形监测主要是监测像大桥、水库大坝、高层大楼等建筑物、构筑物的地基沉降、位移以及整体的倾斜等状况。监测工作的特点是被监测体的几何尺寸大，监测环境复杂，监测技术要求高。常规的监测技术

7、是应用水准测量的方法，监测地基的沉降；应用三角测量（或角度交会）的方法，监测地基的位移和整体的倾斜。GPS技术在该领域有广泛的应用。4、建立工程控制网整个工程管理、H常维护和建设的基础工作是工程控制网，其具有覆盖面积较小、精度要求高、点位密度大等特点。常规的方法最常见的就是采用边角网，而通过GPS技术建立的工程控制网，具有很大的优势，如在点位选择上较灵活、定位精度高、费用低、作业效率高等等。其还可以应用于建立煤矿施工、变形监测和工程首级控制网等。载波相位静态差分技术是利用GPS技术建立工程控制网时最常用的，其具有使精度

8、达到毫米级的作用。由于工程一般具有横向很窄、纵向很长的特点，利用传统三角锁导线方法，误差累计较大。而利用具有测点之间无须通视特点的GPS技术，铺设GPS点较长，可以使长距离线路坐标控制的一致性得到有效的保持。四、工程测量技术的发展趋势1、随着科学技术的发展，工程测量的数据收集己不再局限于一维和二维，根据新的系统将提供三维甚至四维的