GPS在工程控制测量应用中存在问题探讨

张小成

摘要：GPS（Navigation Satellite Timing AndRanging Global Positioning System）的简称，这种定位系统称为定位系统。GPS系统包括三大部分：空间部分GPS卫星星座，地面测控部分一地面监控系统，用户设备部分-GPS信号接受机。其以全天候、高精度、定位速度快、布点灵活和操作方便等特点而广泛应用于测绘、工程建设、安全监督、物流、军事、导航及其相关学科领域。目前，测量学中经典平面控制测量正在逐步被GPS测量技术所代替。

关键词：GPS技术：工程控制测量=应用

引言

由于GPS相较于工程测量中传统的测量技术有着高精度全天候等得天独厚的优点，能够大大提高测量人员的工作效率，使得测量的效果事半功倍，因此，如今GPS已经逐渐取代传统测量的地位，在工程测量中大量被运用，然而，GPS由于其拥有的独特优点，有着许多特殊的使用要求，本文主要谈及GPS在测量中需要注意的问题，来加强工程测量中的GPS的了解。

一、6PS在工程测量中的发展

随着社会的不断进步，科技的不断发展，工程的规模也在一天天变得更为繁琐壮大，导致工程的测量工作愈来愈繁重，而老旧常规的测量方式在日渐繁琐沉重的工程测量工作量下逐渐展露其众多缺点。例如，遭遇恶劣天气时，传统测量方式由于其依靠人为测量使得测量变得尤为艰难甚至无法进行，而地面的被破坏也时常影响到工程测量工作的进行，再一个由于测量过程中对人员的测量规范有着相当严格的规定，使得仪器误差和认为误差不断被放大。综合多种不利因素，GPS因其高精度、全天候等特点，顺理成章的开始逐渐取代传统测量的位置，进而大大加快了工程测量的工作效率，能够很好的迎合各种工程的需求，保证工程测量的高质量。

二、GPS的优缺点

1、GPS的优点

（1）GPS可以无需通视进行远距离测量。

传统的测量方式由于容易受到各种天气或者地形因素的影响，导致通视难度较大导致测量误差非常大。而GPS由于能够全天候监测和无视地形地貌的特点，无需通视即可超远距离测量，在和传统测量方式比较时能够明显表现其优点。

（2）GPS的测量精度高、远距离测量时无累计误差。

目前GPS相对静态定位可以达到毫米级精度，GPS RTK也达到了厘米级精度，与传统的三角网、导线网等控制测量方式相比，GPS测量方法每个控制点均独立观测，无累计误差，保证了测量的精度。长距离带状的公路工程测量更能发挥GPS无累计误差的优势。

（3）GPS测量降低劳动强度，大幅提高测量工程效率。

与传统的测量方式不同，GPS测量更加自动化、智能化。采用GPS进行控制测量时，只需做好仪器架设工作并按时开机，GPS接收机即可自动完成数据采集及存储工作，无需人为进行干预；采用GPS RTK进行测量时，移动站单人即可完成测量工作，与全站仪等传统的测量方法相比，更加灵活高效，降低了劳动强度的同时，提高了测量的工作效率。

（4）GPS受外界环境影响小，可以全天候高强度作业。

在遭遇恶劣天气如大雾、风暴、雾霾、雨雪等时，传统的测量方式容易出现较大误差甚至无法进行，严重拖慢测量工程的进度，而GPS测量由于其高度自动化和可以全天候工作的特点，受到外界环境的影响较小，因而在工程测量过程中备受欢迎。

2、GPS的缺点

（1）在建筑物密集、高大树林区域测量受到了一定的限制。

GPS测量技术的重点在于利用卫星来进行测量，因此需要不断接收卫星信号，而在遭遇高密度建筑例如城市中心或者深山时，又或者在遭遇信号干扰时，GPS测量的难度会大幅增加甚至出现较大误差。所以在采用GPS测量技术时候，设置控制点应该尽量避开以上地点，保证控制点的上方开阔并且无巨大遮挡物如树木建筑等。在建筑密集区进行碎部测量时，可以采用GPS RTK与全站仪相结合的方式，可以充分发挥两者的优势，提高工作效率。

（2）GPS RTK测量模式可能存在粗差。

采用GPS RTK方式进行测量时，由于测量点缺乏必要的检核条件，可能存在粗差且难以发现，因此需要做好检查工作。常用的检查方法有重复测量检查、传统测量方法检查等。重复测量检查即每个点均采用GPSRTK独立观测两次，比较两次测量成果较差，较差在允许范围内，可视为无粗差；采用全站仪对相邻的GPS RTK控制点进行距离和高差检核，当超限时，需要分析超限的原因并重新测量。

三、6PS在工程测量中的应用

1、城市测量中的GPS应用

社会和科技在不断发展的同时，城市也在不断地致力于自身的发展和综合实力的提高，同时也带动了城市里工程测量的发展。而在城市的工程测量中使用GPS技术，仍需要依照其特点遵循其使用规范，严格按照相关的规定并结合测量城市上空的具体时间来制定该城市的测量计划。而在城市测量中使用GPS相较于传统的测量方式，能够更加效率，更加安全和低成本的完成城市控制和工程网的建立，进而高效完成城市的测量。

2、地形、地籍与房地产测量中的GPS应用

GPS测量技术在城市测量工程中不仅应用广泛，在地形、地籍与房地产测量中的应用同样广泛被应用。目的是为了在测量中能够迅速准确的给工程的测量人员提供高精度的数据。在地形、地籍与房地产测量中使用GPS进行实时的测量，不仅能够有效控制测量，更能比静态测量和快速静态测量等传统测量技术有着更高效的工作效率。因此，GPS能够在地形、地籍与房地产测量中得到更为广泛的应用和重视。

3、工程变形监测中的GPS应用。

（1）基准设计。在工程变形中采用GPS测量技术，由于提高了在变形区外选择基准点的灵活度，而基準设计是反映变形体变形情况的重要因素，因此采用GPS测量技术能够大幅提升其数据的可靠性。

（2）图形结构强度设计。主要是指变形点与变形点之间、变形点与基准点之间的设计，包括几何图形配置、网中独立基线数目、连接方式等方面。

（3）观测时段及周期设计。在此方面，可以结合工程及其变形的相关性质、当前卫星分布的情况、时段的长短和气象等因素选择最佳的观测时段及周期，为采用GPS进行变形监测提供方便。

结语

综上所述，GPS技术在工程测量中的应用，改变了传统的工程测量手段和作业方法。在工程测量中有效的利用GPS测量技术，可以降低工程测量的工作难度，同时也提高了测量效率和测量精度。当今在GPS测量工作中实用软件开发和应用基础研究等方面，我国测绘人员取得巨大的成就，为在工程测量中全面推广GPS技术提供了技术保障。