周子征

提要GPS是全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)英文名稱的縮寫,其應(yīng)用技術(shù)已遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。在測(cè)量領(lǐng)域,GPS全球定位系統(tǒng)在公路工程測(cè)量中的應(yīng)用,在最近兩年得到了迅速推廣。

關(guān)鍵詞:GPS;公路測(cè)量;應(yīng)用

中圖分類號(hào):F49文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

全球定位系統(tǒng)GPS具有全球性、全天候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性導(dǎo)航定位和定時(shí)功能,能為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。單點(diǎn)導(dǎo)航定位與相對(duì)測(cè)地定位是GPS應(yīng)用的兩個(gè)方面;對(duì)常規(guī)測(cè)量而言相對(duì)測(cè)地定位是主要的應(yīng)用方式。GPS測(cè)地型接收設(shè)備是實(shí)現(xiàn)測(cè)地定位的基本條件,接收機(jī)有單頻與雙頻之分,雙頻機(jī)能以L2觀測(cè)值修正電離層折射影響,最適宜于中、長(zhǎng)基線(大于20km)測(cè)量,具有快速靜態(tài)測(cè)量的功能,可升級(jí)為RTK功能;單頻機(jī)適宜于小于20km的短基線測(cè)量,對(duì)于一般工程測(cè)量具有良好的性能價(jià)格比。GPS測(cè)地型接收設(shè)備是實(shí)現(xiàn)測(cè)地定位的基本條件,接收機(jī)有單頻與雙頻之分,雙頻機(jī)能以L2觀測(cè)值修正電離層折射影響,最適宜于中、長(zhǎng)基線(大于20km)測(cè)量,具有快速靜態(tài)測(cè)量的功能,可升級(jí)為RTK功能;單頻機(jī)適宜于小于20km的短基線測(cè)量,對(duì)于一般工程測(cè)量具有良好的性能價(jià)格比。RTK系統(tǒng)由GPS接收設(shè)備、無(wú)線電通訊設(shè)備、電子手簿及配套設(shè)備組成,鑒于GPS系統(tǒng)在軌衛(wèi)星數(shù)有限,在對(duì)空通視受遮擋的條件下,不能保證正常解算,影響定位的精度和可靠性。實(shí)踐表明,單頻GPS系統(tǒng)由于多環(huán)境的制約,存在著很大的局限性。隨著俄羅斯的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(CLONASS)的不斷完善,利用GLONASS來改善GPS性能的雙星座系統(tǒng)(GLONASS+GPS)已由美國(guó)Ashtech公司研制成功,這種全天候、全地域、高精度的系統(tǒng)為用戶提供了更為完善的接收設(shè)備,雙星座系統(tǒng)的接收設(shè)備GPS接收設(shè)備的新水平。

一、GPS技術(shù)在公路測(cè)量中的特點(diǎn)

1、測(cè)站之間無(wú)需通視。測(cè)站間相互通視一直是測(cè)量學(xué)的難題。GPS這一特點(diǎn),使得選點(diǎn)更加靈活方便。

2、定位精度高。一般雙頻GPS接收機(jī)基線解精度為5mm+1ppm,而紅外儀標(biāo)稱精度為5mm+5ppm,GPS測(cè)量精度與紅外儀相當(dāng),但隨著距離的增長(zhǎng),GPS測(cè)量?jī)?yōu)越性愈加突出。

3、觀測(cè)時(shí)間短。在小于20km的短基線上,快速相對(duì)定位一般只需5min觀測(cè)時(shí)間即可。

4、提供三維坐標(biāo)。GPS測(cè)量在精確測(cè)定觀測(cè)站平面位置的同時(shí),可精確測(cè)定觀測(cè)站的大地高程。

5、操作簡(jiǎn)便。GPS測(cè)量的自動(dòng)化程度很高,在觀測(cè)中測(cè)量員的主要任務(wù)是安裝并開關(guān)儀器、量取儀器高和監(jiān)視儀器的工作狀態(tài),而其他觀測(cè)工作如衛(wèi)星的捕獲、跟蹤觀測(cè)等均由儀器自動(dòng)完成。

二、推廣建議

1、GPS靜態(tài)定位技術(shù)和動(dòng)態(tài)定位技術(shù)相結(jié)合的方法可以高效、高精度地完成公路平面控制測(cè)量。

2、生產(chǎn)過程中采用常規(guī)方法和GPS技術(shù)相結(jié)合生產(chǎn)流程可以極大地提高生產(chǎn)效率。

3、隨著GPS技術(shù)特點(diǎn)是RTK技術(shù)的發(fā)展,各個(gè)廠家相繼推出了具有自主專利技術(shù)的儀器,其初始化時(shí)間越來越短,跟蹤能力也越來越強(qiáng),精度越來越高,可靠性越來越強(qiáng),有著良好的性價(jià)比,在勘察設(shè)計(jì)單位具有代替全站儀的趨勢(shì),單位設(shè)備更新時(shí)應(yīng)考慮這一因素。

4、GPS技術(shù)在公路測(cè)量中的應(yīng)用,是公路測(cè)量的一項(xiàng)革命性的技術(shù)革新,它將對(duì)傳統(tǒng)的作業(yè)理念予以更新。

GPS在公路勘測(cè)中的應(yīng)用,對(duì)高等級(jí)公路的勘測(cè)手段和作業(yè)方法產(chǎn)生了革命性的變革,極大地提高了勘測(cè)精度和勘測(cè)效率。

(作者單位:南陽(yáng)市公路技工學(xué)校)

主要參考文獻(xiàn):

[1]徐紹銓.GPS測(cè)量原理及應(yīng)用[M].武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社,1998.

[2]高德慈,文孔越.測(cè)量學(xué)[M].北京工業(yè)大學(xué)出版社,1996.