GPS-測量技術(shù)的應(yīng)用

淺談GPS測量技術(shù)的應(yīng)用摘要：隨著現(xiàn)代社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進步，建筑投資規(guī)模大，建筑使用功能復(fù)雜，使得對設(shè)計的要求越來越高。對于建筑工程，使用傳統(tǒng)的測量方法已經(jīng)顯示出了它的局限性，而利用gps測量技術(shù)，可以有效的實現(xiàn)對于建筑物變形的監(jiān)測。它具有傳統(tǒng)測量方法無可比擬的優(yōu)越性，已經(jīng)在越來越多的測繪工程領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，有著顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。本文介紹了gps測量技術(shù)的定位原理，闡述了gps在高層建筑測量中應(yīng)用，最后分析了gps測量技術(shù)的優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：gps；測量技術(shù)；控制網(wǎng)；gpsrtk

1.gps簡介

1.1gps起源

全球定位系統(tǒng)（globalpositioningsystem-gps）是美國從本世紀(jì)70年代開始研制，歷時20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。

1.2gps基本原理

gps衛(wèi)星分布在離地球表面上約20200km上空的圓形軌道上，平均約11小時58分即能繞地球一周，在地球的任何角落，均能于每個時刻至少收到4顆以上衛(wèi)星所傳送的電波。

gps衛(wèi)星測量乃是利用gps衛(wèi)星所發(fā)射的無線電信號以測定點位的三度空間坐標(biāo)之定位系統(tǒng)，基本上是以距離的測量方式進行，即測量接收機與已知位置的衛(wèi)星間的瞬間距離。主要的測量方法有兩種：虛擬距離觀測與載波相位觀測。在高精度的測量要求下，幾乎都采用載波相位觀測為主。

gps衛(wèi)星提供不同的觀測量，其中以電碼距離為觀測量來定位，應(yīng)用于導(dǎo)航定位與即時定位方面，是以單獨一個觀測站接收信號而得定位結(jié)果，稱為單點定位或絕對定位或?qū)Ш蕉ㄎ?。次外以載波相位為觀測量者，大多以雙測站以上同時觀測而求得點與點間的基線向量，稱為相對定位或差分定位。

1.3gpsrtk測量簡介

gpsrtk（realtimekinematic）技術(shù)開始于90年代初，是一種全天候、全方位的新型測量系統(tǒng)，稱載波相位動態(tài)實時差分技術(shù)，是目前適時、準(zhǔn)確地確定待測點的位置的最佳方式，是基于載波相位觀測值基礎(chǔ)上的實時動態(tài)定位技術(shù)。

gpsrtk具有定位精度高且精度分布均勻，速度快、效率高，觀測時間短，方便靈活，測程不受限制，不受通視條件影響等優(yōu)點。

2.gps控制網(wǎng)測量

探討gps控制網(wǎng)網(wǎng)形比較靈活，可以根據(jù)實際地理條件，建筑物條件以及相應(yīng)的測區(qū)情況來布設(shè)。連接方式可以為點連式的、邊連式的、混連式的、中點多邊形等連接方式。gps控制測量點間不要求通視，圖形結(jié)構(gòu)靈活，因此選點工作要比傳統(tǒng)控制測量的選點簡便容易得多。gps點的選定不以相鄰點間的通視作為先決條件，給選點帶來極大的靈活性，但也有具體的要求。為了點位能長期保存和使用，不致位移和變形，點位盡量選在土質(zhì)堅硬、地質(zhì)情況良好之處，或是已有一定的建筑年代、不再會有沉降的較堅固的建筑物的頂面。點位應(yīng)當(dāng)保證觀測時衛(wèi)星信號不能受到干擾，選點時做到點位周圍視場內(nèi)最好沒有高度角大于15°的障礙物，尤其是不能有成片的障礙物，遠(yuǎn)離大功率的無線發(fā)射臺和高壓電線，沒有大面積的水域或?qū)﹄姶挪ǚ瓷洌ɑ蛭眨┑奈矬w。為了提高測量工作效率及應(yīng)用的方便，點位優(yōu)先考慮在交通方便和車輛能夠到達(dá)的地方。

觀測作業(yè)的主要任務(wù)是捕獲gps衛(wèi)星信號對其進行跟蹤、接收和處理，以獲取所需的定位和觀測數(shù)據(jù)。就我們所使用的gps接收機而言，觀測作業(yè)的操作是非常簡單的，需要人工干預(yù)很少。在gps測量開始前先檢查接收機安置安置狀況及電源聯(lián)結(jié)等無誤后方可開機。開機后，等待接收機初始化完成并進行記錄數(shù)據(jù)狀態(tài)，然后每隔幾分鐘便查看一下接收機的工作是否正常。在觀測作業(yè)中認(rèn)真作到：觀測組按照計劃表規(guī)定時間作業(yè)，確保同步觀測；開機前后各量取天線高一測回，每測回從不同部位量取三次，兩測回天線高之差不大于3mm；天線高的量取部位，按作業(yè)前的統(tǒng)一規(guī)定量取，并在記錄薄中詳細(xì)記錄；一個時段觀測中，不能夠關(guān)機又重新啟動、自測試、改變衛(wèi)星高度角及數(shù)據(jù)采樣間隔、改變天線位置，關(guān)閉或刪除文件等；原始觀測值和記錄項目，按規(guī)定現(xiàn)場記錄，字跡清楚，不的涂改、轉(zhuǎn)抄；觀測期間防止接收機震動，防止人員和其他物體碰動天線或阻擋信號。如發(fā)現(xiàn)異常情況或未預(yù)料到的情況，則在記錄在測量手簿的備注欄內(nèi)，并及時報告調(diào)度組織者。

3.gpsrtk技術(shù)的應(yīng)用

rtk能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法，因此在控制測量、工程放樣、地形測圖中極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。

3.1控制測量

為滿足城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)測繪的需要，城市控制網(wǎng)具有控制

面積大、精度高、使用頻繁等特點，城市ⅰ、ⅱ、ⅲ級導(dǎo)線大多位于地面，隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，這些點常被破壞，影響了工程測量的進度，如何快速精確地提供控制點，直接影響工作的效率。常規(guī)控制測量如導(dǎo)線測量，要求點間通視，費工費時，且精度不均勻。gps靜態(tài)測量，點間不需通視且精度高，但數(shù)據(jù)采集時間長，還需事后進行數(shù)據(jù)處理，不能實時知道定位結(jié)果，如內(nèi)業(yè)發(fā)現(xiàn)精度不符合要求則

必須返工。應(yīng)用rtk技術(shù)進行控制測量其操作方法靈活方便，在作業(yè)效率上具有明顯的優(yōu)勢，但測量成果在精度上稍差于導(dǎo)線測量和

gps靜態(tài)測量。

3.2工程放樣

rtk測量技術(shù)用于市政道路中線放樣，放樣工作可一人單獨完成。將線路參數(shù)如線路起終點坐標(biāo)、曲線轉(zhuǎn)角、半徑等輸入rtk的外業(yè)手簿，即可放樣。放樣方法靈活，即能按樁號也可按坐標(biāo)放樣，并可以隨時互換。放樣時屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位，便于東西南北各個方向移動，根據(jù)手簿屏幕上數(shù)值移動，直到放樣點距十分接近即可完成。

3.3用地測量

在用地勘測定界測量中，rtk技術(shù)可動態(tài)實時測量界址點坐標(biāo)，

確定土地使用界限范圍，計算用地面積，應(yīng)用rtk技術(shù)可實時測量權(quán)屬界址點，大大提高了測量速度和精度。

3.4地形圖測量

gps-rtk接收機在地形圖測量中是一種全天候、實時、快速、高精度、遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其顯著的優(yōu)點是在測區(qū)內(nèi)布設(shè)的控制點大大減少。相對全站儀測圖來講，無須考慮遷站和通視條件，測量的效率大大地提高。gps-rtk接收機在野外實地采集各種地形要素數(shù)據(jù)，經(jīng)過gps數(shù)據(jù)處理軟件進行預(yù)處理，按相應(yīng)的格式存儲在數(shù)據(jù)文件中，同時配繪草圖，供測圖軟件進行編輯成圖。

gps-rtk在地形圖測量中其存在的缺點是必須繪制測量草岡，

一些無線電死角和衛(wèi)星信號死角無法采集數(shù)據(jù)，必須用其他儀器進行

補充。

4.結(jié)語

gps測量技術(shù)具有傳統(tǒng)測量方法無法相比的優(yōu)越性，故用gps測量技術(shù)建立測量控制網(wǎng)，能夠從根本上解決測區(qū)中通視困難的難題，而旦還大大的減輕了野外作業(yè)的強度。gpsrtk具有定位精度高且精度分布均勻，速度快、效率高，觀測時間短，方便靈活，測程不受限制，不受