论文部分内容阅读
摘 要：工程是国家的经济命脉，提高其工作效率、保障安全运营是我们的头等大事。全球定位系统是以精度高、速度快、不受气候条件及通视条件限制等的优点，在工程中的应用也是十分的广泛。本文主要就是针对GPS在工程测量中的应用来进行阐述。
关键词：GPS;工程;工程测量;
文章编号：1674-3520（2015）-10-00-01
一、GPS概述
（一）GPS组成
GPS主要由三部分组成：空间卫星群、地面监控系统和用户信号接收设备。
（二）基本定位原理
GPS的空间卫星群由24颗卫星组成，这些卫星平均分布在6个轨道平面内，各轨道平面夹角为60°，卫星的轨道运行周期为11h58min，这样可以保障在地表以上任何时间和地点都可以接收到4颗～11颗GPS卫星发出的信号、地面GPS控制系统通过对卫星工作状态的监控，改正卫星的参数，向卫星发出指令，以保证卫星的正常运行、而用户通过GPS信号接收机接收到信号后，利用数据处理软件信号进行处理以达到导航定位及其他功能。
（三）GPS系统的主要特点
1、劳动强度大大降低。首先，既要保持良好的通视条件，又要保障测量控制网的良好结构，这一直是常规测量在实践方面的难题之一。GPS测量无需通视，可以省去常规测量所需要的造价费用。其次，GPS的观测无需进行边角的观测，只需量取天线高及简单的记录、开机关机即可，同理，水准测量也不用一个站到另一个站地连续观测，只需在测站进行简单的操作即可。
2、测量精度高，全天候作业。GPS技术能为用户提供连续，实时的三维位置、三维速度和精密时间，不受天气的影响而全天候工作。采用差分定位，测量精度可达到mm级。目前的GPSRTK（Real Time Kinematic）技术可以保证在动态的情况下解算的点位精度达cm级，这完全可以满足水下地形点的平面位置精度要求。
3、功能多、用途广泛。GPS是军民两用的系统，其应用范围极其广泛，在军事上，GPS将成为自动化指挥系统，在民用上可广泛应用于农业、林业、水利、交通、航空、测绘、安全防范、军事、电力、通讯、城市多个领域，尤其以地面移动目标监控在GPS应用方面最具代表性和前瞻性。
二、GPS测量的技术特点
（一）进行观测的时间较短。一般我们在进行工程测量采用GPS技术观测的时间在30～40min 左右，而且是采用了快速静态的定位方法，使得观测的时间可以更短。
（二）操作流程简便。GPS测量技术操作流程的简单主要就是由于进行该技术的自动化程度很高。一般就是观测人员只需将天线对中然后整平，量取天线高。最后就是打开电源就可以进行自动的观测，一般像是卫星的捕获以及跟踪观测都是该技术自动完成，操作是非常的简单的。
（三）高精度的地面测量。GPS的出现给测绘领域带来了根本性的变革，在大地测量方面，GPS定位技术被广泛应用于大地控制测量中。时至今日，可以说GPS定位技术已完全取代了用常规测角、测距手段建立的大地控制网。
三、GPS在工程测量中存在的问题
尽管GPS在工程测量方面具有巨大的优点，并且已经得到广泛的应用，但目前依然存在一些问题。
（一）GPS在测量中的存在的误差
随着社会的不断发展，工程质量要求的不断提高，工程测量要求的精度也不断提高。尽管GPS技术通常情况下能够提供比较高的精度，但是在特殊情况下，当遇到障碍物影响卫星信号时，会造成一定的误差。特别是在工程测量实际运用过程中，各种原因导致实际误差比理论分析误差大。
（二）相关测量人员技能不足
与传统测量技术相比，GPS技术在测量上运用时间较为短暂，许多测量技术人员并未能够完全掌握其操作技能。因此导致GPS无法发挥其拥有的各种优点，导致测量效率低下，甚至出现测量错误，极大的影响工程建设的顺利进行。
四、GPS的应用前景
（一）提高灾害预警能力
建立GPS变形监控在线实时的进行分析系统来对大坝进行一个变形的监测，可以有效地使监测的数据得到一个及时的分析与处理，从而实时地评价变形的现状和预测其发展趋势，为灾害发生的可能性分析与预报提供科学依据，这对处于活跃阶段的滑坡体及大坝变形监测具有特别重要的意义。
（二）建立GPS与其它变形监测技术集成组合的综合变形监测系统
为克服GPS技术用于变形监测的不足和局限性，根据变形监测的对象和目的，将GPS与其它变形监测技术集成组合形成综合变形监测系统，可实现不同监测技术之间的优势互补。
（三）建立误差改正模型
误差改正模型是通过对误差的特性、机制及产生的原因进行研究分析、推导建立起来的理论公式也可以是对大量观测数据的分析、拟合建立起来的经验公式，经过误差改正模型的处理可以提高GPS定位的精度。
（四）加强测量技术人员的培训力度，提高测量的技能
只有掌握了GPS测量的操作技能，才能够利用GPS顺利展开工程测量工作。这就要求相关技术人员具备以下素质：首先是操作速度快，这就要求操作人员在上岗之前多加练习，直到达到要求才能上岗;其次，操作准确无误，在操作速度的基础上，操作员要注重操作质量，不能因为人为原因导致测量错误，进而导致工程出现大的失误;再次，知识面广，当出现一些小问题时，不能总是寻找技术人员去解决，以至于降低了测量速度;同时，GPS测量中的一些事项工作人员更应注意，例如，观测中在接收机10m内禁止使用对讲机和手机，每个时段观测结束后，重新安置仪器，将基座转动120°或者升降三脚架，然后重新对中、整平，进行下一时段的观测。
综上所述，GPS技术不论是在控制测量还是施工放样中，都能大大提高测量的可靠性和作业效率，降低作业强度，适应现代“快节奏”的要求，也使技术人员能从繁重的测量放样工作中解放出来。但是，毕竟GPS测量有别于常规测量，有些错误或者说是粗差不容易被发现，还需要广大技术人员在工程实践中认真去摸索和总结。
参考文献：
[1]荆秀英.高科技在工程测量中的重要作用[J].民营科技，2013，01：208.
[2]付春光.浅谈工程测量中新技术的应用[J].科技创新与应用，2013，07：148.
关键词：GPS;工程;工程测量;
文章编号：1674-3520（2015）-10-00-01
一、GPS概述
（一）GPS组成
GPS主要由三部分组成：空间卫星群、地面监控系统和用户信号接收设备。
（二）基本定位原理
GPS的空间卫星群由24颗卫星组成，这些卫星平均分布在6个轨道平面内，各轨道平面夹角为60°，卫星的轨道运行周期为11h58min，这样可以保障在地表以上任何时间和地点都可以接收到4颗～11颗GPS卫星发出的信号、地面GPS控制系统通过对卫星工作状态的监控，改正卫星的参数，向卫星发出指令，以保证卫星的正常运行、而用户通过GPS信号接收机接收到信号后，利用数据处理软件信号进行处理以达到导航定位及其他功能。
（三）GPS系统的主要特点
1、劳动强度大大降低。首先，既要保持良好的通视条件，又要保障测量控制网的良好结构，这一直是常规测量在实践方面的难题之一。GPS测量无需通视，可以省去常规测量所需要的造价费用。其次，GPS的观测无需进行边角的观测，只需量取天线高及简单的记录、开机关机即可，同理，水准测量也不用一个站到另一个站地连续观测，只需在测站进行简单的操作即可。
2、测量精度高，全天候作业。GPS技术能为用户提供连续，实时的三维位置、三维速度和精密时间，不受天气的影响而全天候工作。采用差分定位，测量精度可达到mm级。目前的GPSRTK（Real Time Kinematic）技术可以保证在动态的情况下解算的点位精度达cm级，这完全可以满足水下地形点的平面位置精度要求。
3、功能多、用途广泛。GPS是军民两用的系统，其应用范围极其广泛，在军事上，GPS将成为自动化指挥系统，在民用上可广泛应用于农业、林业、水利、交通、航空、测绘、安全防范、军事、电力、通讯、城市多个领域，尤其以地面移动目标监控在GPS应用方面最具代表性和前瞻性。
二、GPS测量的技术特点
（一）进行观测的时间较短。一般我们在进行工程测量采用GPS技术观测的时间在30～40min 左右，而且是采用了快速静态的定位方法，使得观测的时间可以更短。
（二）操作流程简便。GPS测量技术操作流程的简单主要就是由于进行该技术的自动化程度很高。一般就是观测人员只需将天线对中然后整平，量取天线高。最后就是打开电源就可以进行自动的观测，一般像是卫星的捕获以及跟踪观测都是该技术自动完成，操作是非常的简单的。
（三）高精度的地面测量。GPS的出现给测绘领域带来了根本性的变革，在大地测量方面，GPS定位技术被广泛应用于大地控制测量中。时至今日，可以说GPS定位技术已完全取代了用常规测角、测距手段建立的大地控制网。
三、GPS在工程测量中存在的问题
尽管GPS在工程测量方面具有巨大的优点，并且已经得到广泛的应用，但目前依然存在一些问题。
（一）GPS在测量中的存在的误差
随着社会的不断发展，工程质量要求的不断提高，工程测量要求的精度也不断提高。尽管GPS技术通常情况下能够提供比较高的精度，但是在特殊情况下，当遇到障碍物影响卫星信号时，会造成一定的误差。特别是在工程测量实际运用过程中，各种原因导致实际误差比理论分析误差大。
（二）相关测量人员技能不足
与传统测量技术相比，GPS技术在测量上运用时间较为短暂，许多测量技术人员并未能够完全掌握其操作技能。因此导致GPS无法发挥其拥有的各种优点，导致测量效率低下，甚至出现测量错误，极大的影响工程建设的顺利进行。
四、GPS的应用前景
（一）提高灾害预警能力
建立GPS变形监控在线实时的进行分析系统来对大坝进行一个变形的监测，可以有效地使监测的数据得到一个及时的分析与处理，从而实时地评价变形的现状和预测其发展趋势，为灾害发生的可能性分析与预报提供科学依据，这对处于活跃阶段的滑坡体及大坝变形监测具有特别重要的意义。
（二）建立GPS与其它变形监测技术集成组合的综合变形监测系统
为克服GPS技术用于变形监测的不足和局限性，根据变形监测的对象和目的，将GPS与其它变形监测技术集成组合形成综合变形监测系统，可实现不同监测技术之间的优势互补。
（三）建立误差改正模型
误差改正模型是通过对误差的特性、机制及产生的原因进行研究分析、推导建立起来的理论公式也可以是对大量观测数据的分析、拟合建立起来的经验公式，经过误差改正模型的处理可以提高GPS定位的精度。
（四）加强测量技术人员的培训力度，提高测量的技能
只有掌握了GPS测量的操作技能，才能够利用GPS顺利展开工程测量工作。这就要求相关技术人员具备以下素质：首先是操作速度快，这就要求操作人员在上岗之前多加练习，直到达到要求才能上岗;其次，操作准确无误，在操作速度的基础上，操作员要注重操作质量，不能因为人为原因导致测量错误，进而导致工程出现大的失误;再次，知识面广，当出现一些小问题时，不能总是寻找技术人员去解决，以至于降低了测量速度;同时，GPS测量中的一些事项工作人员更应注意，例如，观测中在接收机10m内禁止使用对讲机和手机，每个时段观测结束后，重新安置仪器，将基座转动120°或者升降三脚架，然后重新对中、整平，进行下一时段的观测。
综上所述，GPS技术不论是在控制测量还是施工放样中，都能大大提高测量的可靠性和作业效率，降低作业强度，适应现代“快节奏”的要求，也使技术人员能从繁重的测量放样工作中解放出来。但是，毕竟GPS测量有别于常规测量，有些错误或者说是粗差不容易被发现，还需要广大技术人员在工程实践中认真去摸索和总结。
参考文献：
[1]荆秀英.高科技在工程测量中的重要作用[J].民营科技，2013，01：208.
[2]付春光.浅谈工程测量中新技术的应用[J].科技创新与应用，2013，07：148.