黃新

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS測(cè)量技術(shù)日臻完善，在工程測(cè)量實(shí)踐中發(fā)揮的作用也越來(lái)越重要。GPS測(cè)量技術(shù)具有測(cè)量的時(shí)間短、測(cè)量的精確度高及技術(shù)含量高等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際的工程測(cè)量過(guò)程中仍存在問(wèn)題，需要引起重視并加以解決。文章針對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)在工程實(shí)踐中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：GPS測(cè)量技術(shù)；工程測(cè)量；GPS定位技術(shù)；施工水準(zhǔn)點(diǎn)；測(cè)站點(diǎn) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：P258 文章編號(hào)：1009-2374（2015）13-0068-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.13.035

數(shù)字化進(jìn)程的加快推動(dòng)了GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量實(shí)踐中的應(yīng)用范圍，提高了工程測(cè)量實(shí)踐過(guò)程中的效率與質(zhì)量。但是在實(shí)際的工程測(cè)量的應(yīng)用過(guò)程中，GPS測(cè)量技術(shù)的使用還存在著一些問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量實(shí)踐中的更好地運(yùn)用，就需要我們加強(qiáng)對(duì)實(shí)踐過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題的關(guān)注與思考，確保測(cè)量工程更加有效地進(jìn)行。

1 GPS在工程測(cè)量實(shí)踐中的應(yīng)用

1.1 GPS定位技術(shù)的應(yīng)用

GPS定位技術(shù)主要是結(jié)合物理與化學(xué)的相關(guān)學(xué)科中的基本原理，然后將這種原理用于工程測(cè)量的實(shí)踐中，并通過(guò)GPS系統(tǒng)在地面的接收裝置以及空間衛(wèi)星對(duì)所要測(cè)量的對(duì)象，從多角度對(duì)其定位的一種技術(shù)應(yīng)用。在當(dāng)前的工程測(cè)量中，所使用的GPS定位技術(shù)主要包括靜態(tài)相對(duì)定位和動(dòng)態(tài)相對(duì)定位兩種技術(shù)。其中靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)是指通過(guò)同步觀測(cè)目標(biāo)，采用多臺(tái)地面接收裝置，然后將其按照一條極限進(jìn)行排列。靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)觀測(cè)的時(shí)間主要持續(xù)在45分鐘左右，然后將測(cè)量的結(jié)果交給專業(yè)技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)，做好測(cè)量數(shù)據(jù)的分析與處理工作。靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)操作流程相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，而動(dòng)態(tài)相對(duì)定位技術(shù)則是選擇一些比較精確的控制點(diǎn)，將其作為工程測(cè)量的控制基站。動(dòng)態(tài)相對(duì)定位技術(shù)主要是基于載波相對(duì)觀測(cè)量，然后借助地面連續(xù)接收裝置的作用，實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同角度與方位的動(dòng)態(tài)信息的傳送以及對(duì)這些信息的觀測(cè)等工作。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)GPS接收器在進(jìn)行對(duì)觀測(cè)對(duì)象進(jìn)行準(zhǔn)確定位是通過(guò)二維定位系統(tǒng)進(jìn)行的，但同時(shí)還需要同時(shí)對(duì)來(lái)自四顆以及四顆以上的衛(wèi)星信號(hào)的信息接收才能完成對(duì)觀測(cè)對(duì)象的精確定位。通常GPS系統(tǒng)具有21顆衛(wèi)星，這些衛(wèi)星都是環(huán)繞地球而運(yùn)動(dòng)的。若想要接收7顆衛(wèi)星的信號(hào)信息，就需要將水平角度的觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置在10°以上的觀測(cè)點(diǎn)才能實(shí)現(xiàn)。但是若有一些建筑物或是其他的遮擋物阻礙了接收器對(duì)信息的接受，接受觀測(cè)裝置接收到的衛(wèi)星數(shù)量就會(huì)隨之減少，這樣就容易導(dǎo)致對(duì)接收機(jī)的情況難以準(zhǔn)確定位。因此，GPS系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)便需發(fā)揮其作用，對(duì)測(cè)繪方案中存在的問(wèn)題與不足給予及時(shí)監(jiān)測(cè)，工作人員也能夠在此基礎(chǔ)上及時(shí)地修改方案中的問(wèn)題，從而確保GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量實(shí)踐中更有效地應(yīng)用。

1.2 測(cè)定施工水準(zhǔn)點(diǎn)

用于施工水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量的傳統(tǒng)技術(shù)，由于存在著缺乏對(duì)實(shí)地的勘測(cè)與考察，使得預(yù)算存在著不嚴(yán)密與不準(zhǔn)確的問(wèn)題，這樣對(duì)于施工水準(zhǔn)點(diǎn)的準(zhǔn)確測(cè)量是非常不利的，通常容易造成誤差。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)單位所定的水準(zhǔn)點(diǎn)距離是在500～100m之間的，但是卻由于水準(zhǔn)點(diǎn)的距離過(guò)遠(yuǎn)導(dǎo)致在施工過(guò)程中遇到各種困難。而利用GPS技術(shù)進(jìn)行測(cè)量則可以有效地完成臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)位置的確定，從而加快工程測(cè)量工作完成的步伐，提高工作效率。為了有效地保證測(cè)量結(jié)果的精確度，就需要認(rèn)真對(duì)待測(cè)量的每一環(huán)節(jié)，做好每一環(huán)節(jié)的測(cè)量工作。這些工作環(huán)節(jié)主要包括了對(duì)天線的裝置、接收機(jī)的操作以及做好觀測(cè)記錄工作等環(huán)節(jié)。同時(shí)，在具體的測(cè)量過(guò)程中，還需要嚴(yán)格遵守技術(shù)設(shè)計(jì)制定的相關(guān)觀測(cè)計(jì)劃，確保測(cè)量工作更加有效地完成。比如：一些比較大型的公路項(xiàng)目需要進(jìn)行實(shí)地的測(cè)量，這就需要借助GPS測(cè)量技術(shù)來(lái)完成。GPS測(cè)量技術(shù)能夠借助觀察衛(wèi)星同步圖片的方式來(lái)完成對(duì)公路的路基高度的分析，確保更加全面、細(xì)致地了解公路項(xiàng)目的具體情況。此外，公路項(xiàng)目的測(cè)量還需要對(duì)實(shí)地的地形地貌特征進(jìn)行考察，并在每隔200m的距離處設(shè)置一個(gè)臨時(shí)的施工水庫(kù)對(duì)測(cè)量工程實(shí)踐進(jìn)行補(bǔ)充。而關(guān)于臨時(shí)水庫(kù)位置的選取，則可以選擇就近的房基或是機(jī)井臺(tái)等比較堅(jiān)固的地方。同時(shí)，埋設(shè)工作也是需要認(rèn)真完成的重要環(huán)節(jié)，它需要工作人員對(duì)每一個(gè)加密的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)的位置，做好相應(yīng)的記錄，從而確保每一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)的信息都能及時(shí)有效的掌握，從而節(jié)省工程測(cè)量實(shí)踐的時(shí)間，提高工程測(cè)量實(shí)踐完成的效率與

質(zhì)量。

2 GPS在工程測(cè)量中存在的問(wèn)題

2.1 關(guān)于測(cè)站點(diǎn)的設(shè)置問(wèn)題

測(cè)站點(diǎn)的選擇主要是對(duì)于首級(jí)控制網(wǎng)的設(shè)置而言的。關(guān)于GPS測(cè)站點(diǎn)位置的選擇，應(yīng)該是挑選那些視野非常開(kāi)闊的地方的。同時(shí)，測(cè)站點(diǎn)周?chē)恼系K物的遮擋高度不能超過(guò)10°，且不能有相關(guān)的GPS信號(hào)反射物的存在，這樣容易導(dǎo)致多路徑出現(xiàn)誤差的問(wèn)題。對(duì)于測(cè)站點(diǎn)周?chē)沫h(huán)境，更是需要仔細(xì)觀察，確保周?chē)沫h(huán)境是有利于發(fā)播或是傳送差分改正信號(hào)的。開(kāi)闊的上空是測(cè)站點(diǎn)位置選取必須具備的條件之一，同時(shí)成片的障礙物出現(xiàn)范圍是不能超過(guò)10°～15°的高度角的觀測(cè)范圍內(nèi)的。測(cè)站點(diǎn)周?chē)赡軙?huì)存在著電磁波干擾的情況，但是必須將此干擾范圍限定在200m的范圍以外，比如一些大功率的無(wú)線電的傳送與發(fā)射實(shí)施或是一些高壓電線裝置都是容易造成電磁波干擾的。此外，測(cè)站點(diǎn)周?chē)荒苡袑?duì)電磁波的信號(hào)反射比較強(qiáng)烈的事物存在，這樣容易造成多路徑的誤差情況。這種物體一般是周?chē)善母邔咏ㄖ蚴谴竺娣e的水域環(huán)境等都是會(huì)對(duì)其造成信號(hào)反

射的。

2.2 關(guān)于基線的解算問(wèn)題

一般來(lái)說(shuō)，基線在結(jié)算的過(guò)程中都會(huì)存在著一些問(wèn)題，這些問(wèn)題具體表現(xiàn)在以下五個(gè)方面：第一，基線的起點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置不夠準(zhǔn)確。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，就需要在工程測(cè)量實(shí)踐過(guò)程中，選擇那些精確度比較高的基點(diǎn)作為基線的起點(diǎn)，或者也可以將所有基線的起點(diǎn)坐標(biāo)全部從一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行衍生，這樣基點(diǎn)坐標(biāo)的誤差就會(huì)存在整個(gè)基線之中。然后可以通過(guò)使用系統(tǒng)參數(shù)的方法，對(duì)GPS網(wǎng)平差進(jìn)行處理，確保誤差值最小化乃至沒(méi)有，盡可能地精確基線的起點(diǎn)坐標(biāo)定位。第二，GPS在觀測(cè)的過(guò)程中，時(shí)間花費(fèi)是比較短的。在基線的解算過(guò)程中，就需要對(duì)觀測(cè)時(shí)間較短的某一顆衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，這樣才能有效地保證基線解算的結(jié)果的準(zhǔn)確性與精確度，確保工程測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量。第三，存在著周跳太多的問(wèn)題。在工程測(cè)量的過(guò)程中，通過(guò)GPS測(cè)量技術(shù)，經(jīng)常會(huì)觀察到多顆衛(wèi)星在同一時(shí)間出現(xiàn)周跳的情況，這時(shí)就需要將這個(gè)時(shí)段的觀測(cè)數(shù)據(jù)刪除，從而確保觀測(cè)結(jié)果在質(zhì)量上得以改善。若是某一顆衛(wèi)星經(jīng)常出現(xiàn)周跳的情況，可以對(duì)該顆衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，這樣也能起到改善觀測(cè)結(jié)果的質(zhì)量的作用。第四，在基線的解算過(guò)程中，還存在著多路徑效應(yīng)嚴(yán)重的問(wèn)題。由于多路徑效應(yīng)容易造成觀測(cè)值出現(xiàn)誤差或是殘差的問(wèn)題，為了改善觀測(cè)值的質(zhì)量，就需要對(duì)多路徑效應(yīng)發(fā)生比較嚴(yán)重的觀測(cè)時(shí)段的數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除工作，也可能是刪除某顆衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)。第五，還存在著對(duì)流層或電離層的折射影響比較嚴(yán)重的問(wèn)題。這個(gè)也是通過(guò)刪除受電離層影響比較大的觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而確保觀測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工程測(cè)量工作的順利有效且高質(zhì)量地進(jìn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文關(guān)于GPS工程測(cè)量實(shí)踐中存在的問(wèn)題與體會(huì)的思考，我們了解到GPS在工程測(cè)量實(shí)踐過(guò)程中還存在著多路徑效應(yīng)以及周跳太多，通過(guò)對(duì)影響嚴(yán)重?cái)?shù)據(jù)的刪除，有效地改善了數(shù)據(jù)結(jié)果的質(zhì)量。希望本文的分析能在一定程度上推動(dòng)GPS技術(shù)更有效地應(yīng)用到工程測(cè)量工作中。

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（責(zé)任編輯：陳 倩）endprint