貴州GPS測量儀器爲您介紹GPS定位技術在工程測量中的優點和不足

在測繪領域，随著全站儀的推廣普及
，傳統的經緯儀、測距儀逐漸被取代。近年來，随著GPS測量技術的發展，工程測量的作業方法更是發生瞭曆史性的變革。GPS測量通過接收衛星發射的信号並進行數據處理，從而求定測量點的空間位置，它具有全能性、全球性、全天候、連續性和實時性的精密三維導航與定位功能，而且具有良好的抗幹擾性和保密性。現已成功應用於工程測量、航空攝影測量、工程變形測量、資源調查等諸多領域。

GPS主要由空間衛星星座、地面監控站及用戶設備(bèi)三部分構(gòu)成。

1、GPS空間衛星星座由21顆工作衛星和3顆在軌備(bèi)用衛星組成。24顆衛星均勻分布在6個軌道平面内，軌道平面的傾角爲55°，衛星的平均高度爲2O 200 km，運行周期爲11 h 58 min。衛星用L波段的兩個無線電載波向廣大用戶連續不斷地發送導航定位信号，導航定位信号中含有衛星的位置信息，使衛星成爲一個動态的已知點。在地球的任何地點、任何時刻，在高度角15°以上，平均可同時觀測(cè)到6顆衛星，最多可達到9顆。

2、GPS地面監控站主要由分布在全球的一個主控站、三個注入站和五個監測站組成。主控站根據各監測站對GPS衛星的觀測數據，計算各衛星的軌道參數、鍾差參數等，並(bìng)将這些數據編(biān)制成導航電文，傳送到注入站，再由注入站将主控站發來的導航電文注入到相應衛星的存儲器中。

3、GPS用戶設備(bèi)由GPS接收機、數據處理軟件及其終端設備(bèi)(如計算機)等組成
。GPS接收機可捕獲到按一定衛星高度截止角所選擇的待測衛星的信号，跟蹤衛星的運行
，並(bìng)對信号進行交換、放大和處理，再通過計算機和相應軟件，經基線解算、網平差，求出GPS接收機中心(測站點)的三維坐标。

從工程測量的實施應用中，我們可以充分看到GPS測量的優越性，貴州GPS測量儀器充分顯示瞭這一衛星定位技術的高精度和高效益。

1、採用GPS技術測設方格網，比常規方法适應性更強。網形構造簡單，點的疏密和邊的長短可靈活選取，即使離已知控制點較遠也可以連接，並進行控制網的定位和定向。另外，它解決瞭點位之間無法通視的困難，選點靈活，不需要高标，同時還可以保證外業施測不受天氣影響。測設大型(長邊)方格網和通視條件特别困難時，尤其能夠顯示其優越性。盡管GPS本身在進行測量時不受到通視條件的限制，但是，工程測量一般爲小範圍測量並受到工程成本的限制。因此，在實際的工程測量中， 仍然要考慮使用全站儀、經緯儀、水準儀等常用且投入較少的儀器。這些常用的儀器一般都需要點與點之間相互通視，特别是在布設控制網時，點與點不能通視将會給測量工作帶來較多的麻煩和困難。特别是大型橋梁控制網中，如果點與點不通視，勢必影響網的強度和精度，進而影響到橋梁本身的精度。因此，在工程測量中布設GPS控制網時，必要時應當盡量使較多的點互相通視。

2、GPS方格網點位精度高、誤差分布均勻，不但能夠滿足規範要求，而且具有較大的精度儲(chǔ)備(bèi)。

3、採(cǎi)用點位中誤差作爲方格網測(cè)量精度指标是可行的，它比用相對中誤差表示精度指标更爲合理。

4、採(cǎi)用GPS方法布設大地控制網
，因其圖形強度系數高
，能夠有效地提高點(diǎn)位趨近速度
。網形優化比較方便。

5、採(cǎi)用GPS-RTK測設建築方格網與常規測量法相比，效率可提高一倍以上，並(bìng)能大幅度降低作業人員的勞動強度。一個參考站可有多台流動站作業，流動站不需基準站指揮，單人即可獨立作業。

GPS技術以其獨特而強大的功能與優點充分顯示瞭(le)它在該領域發展的優越性，以及更大、更廣闊的發展空間。但在該領域實際施工過程中和後續工程的建設和監測(cè)中也暴露出瞭(le)一些不足。

1、GPS系統精確(què)定位的關鍵就在於(yú)對衛星和接收機之間距離的準確(què)計算，按照固定模式：距離=速度×時間，時間確(què)定之後， 速度按電磁波的傳播速度定。衆所周知電磁波在真空中的傳播速度很快
，但大氣層不是真空狀态，信号要受到電離層和對流層的重重幹擾
。GPS系統隻能對此進行平均計算，在某些具體區域肯定存在誤差；在大城市或山區由於(yú)高層建築物及樹木等對信号的影響，也會導緻信号的非直線傳播，計算時也會引入一定的誤差；

2、與常規儀器進行的控制測量一樣，使用GPS-RTK技術應首先複核起算基準點的精度，起算點應爲高等級的控制點，並(bìng)且起算基準點和觀測點之間具有較好的位置分布。當使用動态GPS-RTK進行觀測時，基準站的精度要經過3-5個高等級控制點的連測、複核，確(què)保基準站坐标在各個方位觀測情況下具有一緻的精度。

3、大量的工程實例證明，雖然GPS高程測(cè)量能夠達(dá)到一定的精度，但用GPS施測(cè)的市政工程測(cè)量控制點，應進一步用常規儀器進行水準聯測(cè)，保證高程精度滿足市政工程建設的需要。

4、GPS測量中所選擇的控制點位置的差異直接影響到觀測點位的精度。由於(yú)GPS測量是通過接收衛星發射的信号經過數據處理而得到點位坐标(包括高程)的，任何可能影響信号接收的因素出現幹擾時，所測定的點位坐标都可能産生誤差。爲此，在選擇測量點位時應注意以下幾點：(1)點位視野開闊，向上15°，視角範圍内應盡量避免有障礙物。(2)盡量遠離大功率無線電發射源，間距應不小於(yú)400 m，遠離高壓輸電線路，間距應不小於(yú)200 m。(3)遠離具有強烈幹擾衛星信号接收的物體，並(bìng)盡量避開大面積的水域。

5、GPS測量更适用於(yú)視野開闊、障礙(ài)物較少的新區建設
、野外勘探定位等，在老城區的建設中，使用GPS測量，或者接收不到信号，或者雖接收到信号，但一直處於(yú)浮動狀态，出現假固定或者不能固定，因此所得數據往往誤差較大，既無效率，又無精度，不能顯示出GPS測量的優越性。

6、GPS測量成果與常規測量成果之間，不同型号GPS測量成果之間存在差異，有時相差比較大。GPS網在進行平差計算時，邊(biān)長一般需要進行兩項改正
：(1) 歸算至大地水準面的改正；(2) 歸算到高斯投影面上的改正。二維聯台平差模型不能解決平面位置與高程位置統一的問題，而三維聯台平差模型是一個多功能的可實現平差模型轉換的高級平差系統，平差得到的結果是點的三維空間位置及其精度，這對於(yú)點位及其分量的全面分析和研究是極有利的。但在三維聯合平差時，需要地面點有相應精度要求的大地高觀測值，這在某些情況下是難以實現的。

7、GPS及其相關技術是一門新興起的技術，其運用的規範标準還不夠完善，目前我國還沒有頒(bān)布統一的地理信息标準，導航産(chǎn)品生産(chǎn)商大多使用自己開發生産(chǎn)的電子地圖，這些電子地圖一般相互不兼容。另外，産(chǎn)品沒有統一的标準規範，産(chǎn)品市場沒有形成标準，特别是軟件産(chǎn)品沒有形成統一的規範。這還待有關部門進一步研究制定。

綜上所述，在工程測量領域中，由於GPS定位技術自身獨特而強大的功能，充分顯示瞭它在該領域實際測量工作中比常規控制測量具有更大的優越性和适應性，同時也存在一些不足，還有待於進一步研究改善來适應實際測量工作。貴州GPS測量儀器随著該技術的飛速發展和普及，以及相關技術的應用，GPS定位技術将在城市建設及工程測量中得到更加廣泛的應用。