GPS技术在测量中的应用分析

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【摘要】随着社会的进步，科学技术的发展，我国测量技术也取得了前所未有的发展进步。尤其是gps全球定位系统因具有应用广、精度高、性能好等自身特有的优点目前已经被广泛应用到各个测量领域中，并且随着GPS技术的快速发展，GPS技术在测绘领域中占据越来越重要的位置。下面具体进行分析GPS技术在工程测量中的应用价值。

【关键词】GPS技术；工程测量；应用技术分析；

中图分类号：P228.4文献标识码： A

引言：GPS是Global Positioning System（全球定位系统）简称，其硬件部分主要有环球通讯卫星和接受装置组成，是现代科学领域中一种先进的导航地位技术。GPS测量技术的出现和发展给工程测绘工作很大的变化，与其他测量技术相比，GPS更加方便、简洁，能够为测量部门节省大量的造标费用。下面主要根据GPS的特点具体进行分析GPS在测量中应用。

一、GPS技术的工作原理

GPS定位系统由卫星星座、地面监控系统和接收机三部分组成，被人们认为是登月和航天飞机之后的第三大航天工程。目前，随着世界经济和科技的迅速发展，GPS被广泛应用于世界各国，成为目前全球精密导航的领头军。GPS技技术主要是根据测量中的距离交会定点原理得到的[1]。假设我们在待测点设置GPS接收机，并在某一个时刻接受三颗或者三颗以上的卫星信号飞，如果是卫星S1、S2、S3所发出的信号，我们通过对数据进行计算，就能够计算出从接收机的中心到发射卫星的距离为P1、P2、P3、这样就根据卫星的星历计算出卫星的三维坐标，从而可以计算出待测点的三维坐标（X、Y、Z）为：

二、GPS技术的特点

1、GPS测量技术功能多、用途广

GPS测量技术能够为用户提供时间信息、三维坐标以及三维速度，所以GPS测量技术不仅可以用于导航、时间测试、速度测试以及测量等，并且随着技术的发展，目前GPS测量技术已经广泛应用到各个领域，尤其是在测量工作中，不仅能够用于工程测量、大地测量以及海洋测绘、航空摄影测量、地籍测量等各个领域。

2、定位精度高

GPS测量技术在工程应用中表明，利用静态相对定位模式，在50km以下的基线中，其定位精度可以达到，如果在100到500km的基线上，其定位精度能够达到，随着技术的发展，将会在1000km以上的基线中，其定位精度达到或者高于10-8，GPS测量技术在实时差分定位和实时定位等方面中，其定位精度能够达到分米级和厘米级。并且对工程测绘中各种要求都能满足[2]。

3、自动化程度高

GPS测量技术具有很高的自动化，目前使用的GPS 接收机已趋向小型化和智能化。观测人员只需要将天线对中、整平、量取天线高，之后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便能求得测点三维坐标。而类似卫星的捕获、跟踪观测等其他工作均由仪器自动完成。

三、GPS技术的应用

1、监测工程变形中GPS的应用

在工程建设的过程中，工程变形是最为常见的问题，工程变形主要由于人为造成地壳或者建筑物变形，或者建筑物位移等原因，GPS测量技术因其三维定位精度高，所以成为监测工程变形的重要的工具。在工程建设的过程中，我们经常遇到各式各样的变形：建筑物沉陷、资源开采地面沉降、大坝变形等，比如在监测工程变形时将GPS测量技术应用在大坝变形中，由于大坝受到水负荷的重压，并且随着时间的变化，就会造成大坝的变形，为了能够及时控制大坝的变形造成意外，所以我们必须加强对大坝进行监测，如果在监测的过程中采用GPS测量技术，可以很快的监测以及收集到大坝变形的数据，并且测量的数据能够精确到1.0PPm到0.1PPm，不仅能够保证工程测量的准确性和安全性，而且对提高大坝测量工程的自动化技术具有重要的作用[3]。

2、建立工程控制网

工程控制网的建立与工程项目的性质和规模密切相关，尤其是网型和精度方面要求相当严格。一般情况下，工程控制网覆盖面小，定位密度大，精度要求高。传统的测量方法多选用边角网，采用GPS测量技术建设工程控制网，可以减少对测量位置的局限性，缩短作业时间，提高测量精确度，减少费用。可将其应用于建立工程首级控制网、施工控制网、变形监测控制网、工程勘探、施工控制网、隧道灯地下控制网等。应用GPS技术建立控制网，通常采用载波相位静态差分技术，以保证达到毫米级精度。

用GPS技术建立道路勘探、施工控制网具有明显的优势，道路勘测工程的勘测目标狭长，采用传统的测量方案，往往需要分段测量，加大测量难度不说，而且难以保证测量数据的精确性。使用GPS技术，不需要测量点之间的通视就能够通过GPS建立很多的测量点，利用测量点的均衡分布，在下场的测量工程也能保证测量目标的一致性，确保测量数据的准确性和真实性。

3、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，区别在于区域差分的基准站往往不止1个，多基准站组成基准网，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[4]。

四、总结

随着科学技术的快速发展，GPS技术的进步，目前GPS技术在已经广泛应用到各个测量领域中，GPS技术不仅测量的范围广、用途多，而且定位精度高、自动化程度高、操作简单，这种方法可以有效避免其他测量方法的局限性，从而能够为工程建设提供有力的数据。并且随着现代科学技术的快速发展，工程项目的增多，GPS技术不断地更新发展，GP技术在我国将会有更加广阔的应用前景。

参考文献：

[1] 韦斯斯，莫芳林，乔湘淑．土地测量工作中GPS技术的应用[J]．中国新技术新产品，2010(19)：120—121．

[2] 严海英，石洁，孙艳新．GPS辅助空中三角测量在新疆基础测绘中的应用[J]．测绘通报，2005(5)：33—35．

[3] 牟翠伟， 安洁．浅析GPS测量技术在房产基础测绘中的应用[J]．山东国土资源，2008,24(7)：68—69．

[4] 李亚东．浅议GPS技术在现代化测量中的应用[J]．华章，2011(17)：297—298．