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

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

1.gps簡(jiǎn)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(shí)20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)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(shí)58分即能繞地球一周，在地球的任何角落，均能于每個(gè)時(shí)刻至少收到4顆以上衛(wèi)星所傳送的電波。

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

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

1.3gpsrtk測(cè)量簡(jiǎn)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(cè)量系統(tǒng)，稱載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分技術(shù)，是目前適時(shí)、準(zhǔn)確地確定待測(cè)點(diǎn)的位置的最佳方式，是基于載波相位觀測(cè)值基礎(chǔ)上的實(shí)時(shí)動(dòng)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(cè)時(shí)間短，方便靈活，測(cè)程不受限制，不受通視條件影響等優(yōu)點(diǎn)。

2.gps控制網(wǎng)測(cè)量

探討gps控制網(wǎng)網(wǎng)形比較靈活，可以根據(jù)實(shí)際地理?xiàng)l件，建筑物條件以及相應(yīng)的測(cè)區(qū)情況來布設(shè)。連接方式可以為點(diǎn)連式的、邊連式的、混連式的、中點(diǎn)多邊形等連接方式。gps控制測(cè)量點(diǎn)間不要求通視，圖形結(jié)構(gòu)靈活，因此選點(diǎn)工作要比傳統(tǒng)控制測(cè)量的選點(diǎn)簡(jiǎn)便容易得多。gps點(diǎn)的選定不以相鄰點(diǎn)間的通視作為先決條件，給選點(diǎn)帶來極大的靈活性，但也有具體的要求。為了點(diǎn)位能長(zhǎng)期保存和使用，不致位移和變形，點(diǎn)位盡量選在土質(zhì)堅(jiān)硬、地質(zhì)情況良好之處，或是已有一定的建筑年代、不再會(huì)有沉降的較堅(jiān)固的建筑物的頂面。點(diǎn)位應(yīng)當(dāng)保證觀測(cè)時(shí)衛(wèi)星信號(hào)不能受到干擾，選點(diǎn)時(shí)做到點(diǎn)位周圍視場(chǎng)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(tái)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(cè)量工作效率及應(yīng)用的方便，點(diǎn)位優(yōu)先考慮在交通方便和車輛能夠到達(dá)的地方。

觀測(cè)作業(yè)的主要任務(wù)是捕獲gps衛(wèi)星信號(hào)對(duì)其進(jìn)行跟蹤、接收和處理，以獲取所需的定位和觀測(cè)數(shù)據(jù)。就我們所使用的gps接收機(jī)而言，觀測(cè)作業(yè)的操作是非常簡(jiǎn)單的，需要人工干預(yù)很少。在gps測(cè)量開始前先檢查接收機(jī)安置安置狀況及電源聯(lián)結(jié)等無誤后方可開機(jī)。開機(jī)后，等待接收機(jī)初始化完成并進(jìn)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(jī)的工作是否正常。在觀測(cè)作業(yè)中認(rèn)真作到：觀測(cè)組按照計(jì)劃表規(guī)定時(shí)間作業(yè)，確保同步觀測(cè)；開機(jī)前后各量取天線高一測(cè)回，每測(cè)回從不同部位量取三次，兩測(cè)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(gè)時(shí)段觀測(cè)中，不能夠關(guān)機(jī)又重新啟動(dòng)、自測(cè)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(cè)值和記錄項(xiàng)目，按規(guī)定現(xiàn)場(chǎng)記錄，字跡清楚，不的涂改、轉(zhuǎn)抄；觀測(cè)期間防止接收機(jī)震動(dòng)，防止人員和其他物體碰動(dòng)天線或阻擋信號(hào)。如發(fā)現(xiàn)異常情況或未預(yù)料到的情況，則在記錄在測(cè)量手簿的備注欄內(nèi)，并及時(shí)報(bào)告調(diào)度組織者。

3.gpsrtk技術(shù)的應(yīng)用

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

3.1控制測(cè)量

為滿足城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)測(cè)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(diǎn)，城市ⅰ、ⅱ、ⅲ級(jí)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(diǎn)常被破壞，影響了工程測(cè)量的進(jìn)度，如何快速精確地提供控制點(diǎn)，直接影響工作的效率。常規(guī)控制測(cè)量如導(dǎo)線測(cè)量，要求點(diǎn)間通視，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，且精度不均勻。gps靜態(tài)測(cè)量，點(diǎn)間不需通視且精度高，但數(shù)據(jù)采集時(shí)間長(zhǎng)，還需事后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，不能實(shí)時(shí)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(jìn)行控制測(cè)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(shì)，但測(cè)量成果在精度上稍差于導(dǎo)線測(cè)量和

gps靜態(tài)測(cè)量。

3.2工程放樣

rtk測(cè)量技術(shù)用于市政道路中線放樣，放樣工作可一人單獨(dú)完成。將線路參數(shù)如線路起終點(diǎn)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(hào)也可按坐標(biāo)放樣，并可以隨時(shí)互換。放樣時(shí)屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位，便于東西南北各個(gè)方向移動(dòng)，根據(jù)手簿屏幕上數(shù)值移動(dòng)，直到放樣點(diǎn)距十分接近即可完成。

3.3用地測(cè)量

在用地勘測(cè)定界測(cè)量中，rtk技術(shù)可動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)測(cè)量界址點(diǎn)坐標(biāo)，

確定土地使用界限范圍，計(jì)算用地面積，應(yīng)用rtk技術(shù)可實(shí)時(shí)測(cè)量權(quán)屬界址點(diǎn)，大大提高了測(cè)量速度和精度。

3.4地形圖測(cè)量

gps-rtk接收機(jī)在地形圖測(cè)量中是一種全天候、實(shí)時(shí)、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(diǎn)是在測(cè)區(qū)內(nèi)布設(shè)的控制點(diǎn)大大減少。相對(duì)全站儀測(cè)圖來講，無須考慮遷站和通視條件，測(cè)量的效率大大地提高。gps-rtk接收機(jī)在野外實(shí)地采集各種地形要素?cái)?shù)據(jù)，經(jīng)過gps數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行預(yù)處理，按相應(yīng)的格式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)文件中，同時(shí)配繪草圖，供測(cè)圖軟件進(jìn)行編輯成圖。

gps-rtk在地形圖測(cè)量中其存在的缺點(diǎn)是必須繪制測(cè)量草岡，

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

補(bǔ)充。

4.結(jié)語

gps測(cè)量技術(shù)具有傳統(tǒng)測(cè)量方法無法相比的優(yōu)越性，故用gps測(cè)量技術(shù)建立測(cè)量控制網(wǎng)，能夠從根本上解決測(cè)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(qiáng)度。gpsrtk具有定位精度高且精度分布均勻，速度快、效率高，觀測(cè)時(shí)間短，方便靈活，測(cè)程不受限制，不受