GPS定位技术在精密工程测量中的应用研究

GPS定位技术在精密工程测量中的应用研究

王喆

华北（天津）地理信息有限公司天津300181

摘要：近几十年来，随着国家经济与科学技术的快速发展，当属信息技术的发展最为迅速，而且GPS测量技术也得到了越来越广泛的应用。GPS技术不仅可以方便的获取数据，还可以快速定位，同时也为国家经济基础与国防建设作出了巨大的贡献。虽然GPS是用来定位的，但随着应用的广泛性，GPS被各行各业应用，因为GPS测量技术比人工测量精确的多，避免了不必要的误差。GPS技术因其测量精准的特点在推动工程测量技术的发展中发挥了巨大的作用。该文就对GPS测量技术在工程测量中的应用进行深入的探究。

关键词：GPS定位技术；应用；精密工程测量

1GPS技术概述

1.1概念

GPS技术也即全球定位系统，可以通过卫星技术以及无线电导航传输精确的信息，借助卫星技术，依据所得到的数据进行计算，从而判断出地球上的具体位置，实现在地理空间中寻找并确定测量点。GPS技术有精准度高，效率高的特点，而且GPS技术也有很强的保密性和抗干扰性，不会受到外界因素的影响。由于GPS测量技术有可以使工程施工时测量的更加准确这一优势，它能确保工程施工有条不紊的进行，所以，对于工程建设方面产生了巨大的影响，带来了很大的便利。现如今GPS技术在生活中有着举足轻重的地位。

1.2GPS的组成部分

GPS是由观测卫星、监控系统和卫星接收设备这三部分组成的，这三部分之间关系密切，缺一不可。只有这三个部分正常运行GPS才会发挥它的作用。另一种通俗的说法为：GPS是由终端设备，数据的处理软件，GPS接收机等组成。观测卫星是当我们科技技术成熟后自己发送到太空中的，但在初期有一个弊端，那就是：如果有一颗或几颗卫星出现了故障，我们就很难接收到准确的信息，甚至无法接受信息，这也不利于我们的生产生活。随着科技的发展，如今我们可以发射一颗甚至一群的卫星，自己的国家拥有自己独立的的卫星系统，因此，就提高了GPS的精确度，很少发生卫星出了故障而导致GPS不能用的状况。而监控系统与卫星接收设备是我们自己设在地面上的，他们两个的作用是监管卫星的运行情况以及接收由卫星传回来的信息。

1.3GPS技术的优点

1.3.1可以快速地确定位置。GPS技术能够快速地确定出你所在的位置，相关人员只要把由卫星传回来的有关数据加以分析，整理就能得出结果，从而可以节省很多不必要的时间。因为在过去的测量工作中，所有的数据都是人为拿着工具实地测量的，这样传统的测量方法，不仅耗费大量的时间，而且还存在一定的危险性，因为有的地方地势险要，环境恶略，人为测量难度大，危险系数高。而GPS技术则解决了这个难题，为工作人员带来了福音，它可以快速的得出数据，不需要人为的测量，并且节省了大量的时间，降低了成本，提高了利润。

1.3.2测量精度高。如今的科学技术发展迅速，而且卫星定位技术也已经发展的相当成熟，卫星定位的精确度与原来相比也达到了另一层高度，与传统的测量技术相比，GPS技术测量不会出现误差，在过去，不管工作人员如何细心，在测量过程中难免会出现误差，这是无法避免的。试想，一个微小的误差，经过无数次计算之后会有怎样的后果，如果是用于工程建设，那么又会给人身财产带来怎样的损害?所以说GPS测量技术的出现，对于人们来说是个福音，它可以使建筑物更加牢固，质量更好。

1.3.3自动化。GPS有很高的自动化技术，可以全天自动监测，而不需要有人一直在那守着，一般工作人员只需要好好接收GPS发出的信号就行了，它还有一个很大的优势就是：GPS测量时不会受到外界环境的影响，即使是雨雪天气或大风天气，都不会影响到GPS的测量。除此之外，GPS还有操作简便的优点，它主要是由计算机来完成大部分的工作。

1.3.4实时测量.GPS测量技术可以让工作人员随时随地的测量，不需要像原来一样，在测量时要事先选好合适的时间，合适的地点，合适的天气状况。而使用GPS技术就不会受到这些条件的限制。在传统的测量过程中，如果遇到天气突然变得恶略这一情况，那么，不仅会影响工作的进度，还会增加工程成本。GPS的出现就解决了这个难题，保证了任务如期完成，还降低额生产成本。

1.3.5使用简便。GPS技术可以让观测过程更加简便，工作人员只需要整理由卫星传回来的数据进行简单的整理，分析就可以了。我们可以迅速地找出我们所需要的数值，而且观察起来也没有难度。在过去人为检测的时候，需要把工具提前放好，然后才能进行检测，所以传统的检测方法不仅缓慢而且麻烦，在测量过程中，还容易出现误差。所以GPS技术使我们的生活更加快捷，简便。

2GPS定位技术在精密工程测量中的应用研究

2.1GPS精密工程测量的误差来源

2.1.1卫星在运行过程中会产生自身的误差。而且在太空中也存在太多不确定因素，相对论、重力等因素会导致GPS测量的误差，这是无法避免的。

2.1.2在信号传播过程中会产生误差。电离延迟，对流层延迟等因素会对它的测量有所影响。但有关信号误差的影响可以随着科技的进步来加以改进。

2.1.3信号在接收与处理过程中产生的误差。在接受信息时，天线是否平整，相位中心是否符合标准等问题都会影响GPS测量结果的准确性。在处理信号信息的过程中，我们所采用的哪一种算法，使用哪一种模型也会造成一定的误差。

2.2GPS精密工程测量的误差的解决方法

2.2.1使用卫星星历。选择完合适的的实施方案之后，选取容易观测到卫星的时间段进行观测，从而使测量的误差减小，而且使用卫星星历还能降低卫星信号等引起的误差。精密的卫星星历，在GPS实现精确的定位的基础上，进一步的得到了更加精确的测量数值，将测量误差控制在了一定的范围内。

2.2.2观测点的选择。观测点的选择尤为重要，他影响了观测的效果。因此，在选择观测点的时候，要注意外界条件是否会影响测量的信号，如果会影响，则说明这个位置不好。我们需要依据基线向量进行第一次运算，然后通过其他的方法进一步运算，减小测量误差。

2.2.3尽可能的长时间，多重复的持续观测。在观测的时候，由于定位是静态的而且对于基线的测量需要一定的时间，而且时间的长短也会影响结果的准确性，所以说，需要工作人员在不同的时段重复测量，每次测量最好持续1—3个小时。

2.3GPS的应用要点

2.3.1施工水准点的测定。对于建筑工程来说，施工水准点有很大的作用，是一个建筑的开端。

2.3.2测绘环境管理。做好测绘环境管理工作能够提升土地测绘数据的质量。工作人员要时刻注意周围的环境，根据环境的变化做出相应的调整，避免产生不好的影响。工作人员要保证每个步骤都符合要求，提升质量。

2.3.3搭建信息平台。搭建的信息平台可以实现各种信息资源的共享，有利于各种经验的总结，有利于信息之间的交流。GPS技术将计算机技术，通信技术等有机结合，搭建了一个广阔的平台。

结束语

GPS定位技术，利用卫星空间的优势处理所得到的信号，进而获取地理上的精确数据。与传统方式相比，GPS定位技术更加精确，更加方便，也会更加普及。GPS测量技术对研究人员的水平要求更高，在保护公民的人身财产安全方面发挥着重要的作用。为我国人才的培养创造了充分且有利的条件。

参考文献：

[1]张辉，钱怡.变压器保护防止励磁涌流引起误动的措施及其比较[J].中国电力教育，2006,(S1):51-52.

[2]武春菊，张学清，石凤兰.励磁涌流引起变压器差动保护误动分析及对策华北电力技术，2007,(3).