如何提高GPS在工程測量應(yīng)用中的精度

如何提高GPS在工程測量應(yīng)用中的精度摘要：GPS技術(shù)在工程控制測量中具有測量精度高、自動化程度高、適用范圍廣、費(fèi)用低等眾多優(yōu)點(diǎn)，致使其被廣泛的推廣和應(yīng)用在工程控制測量中。但是，GPS技術(shù)在工程控制測量的實踐應(yīng)用中，對操作要求相對較高，并且隨著現(xiàn)代工程測量對精度要求的不斷提高，工程控制測量人員應(yīng)該熟練的掌握GPS技術(shù)在工程控制測量中的應(yīng)用流程，并采取有效的措施提高測量精度，進(jìn)而為工程的控制測量提供更好的服務(wù)。本文就此展開了論述，以供參閱。關(guān)鍵詞：GPS；工程測量；精度引言通過對如何提高GPS在工程測量應(yīng)用中精度的探討，能夠使GPS的潛在應(yīng)用價值逐漸提升，滿足工程測量的多樣化需求，促使其在實踐中能夠得到應(yīng)用價值大的測量成果。因此，需要在了解GPS功能特性的基礎(chǔ)上，對如何提高其在工程測量應(yīng)用中的精度進(jìn)行思考，運(yùn)用針對性強(qiáng)的措施予以處理，從而提升我國工程測量水平，確保其測量精度良好性。在此基礎(chǔ)上，可優(yōu)化工程測量方式，并為GPS應(yīng)用范圍的擴(kuò)大打下堅實的基礎(chǔ)。1GPS技術(shù)概述GPS是二戰(zhàn)后重要的軍事項目之一。由美國軍方提出并自主研發(fā)搭建而成。隨著該技術(shù)不斷發(fā)展，在覆蓋地球90%以上表面積后，美國政府便發(fā)現(xiàn)其巨大的商業(yè)價值。故而將其技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，以CA碼形式供于民用。目前，民用和一般特殊用途GPS，主要有三個部分組成：第一，空間衛(wèi)星。GPS系統(tǒng)獲取地面信息，主要借助空間衛(wèi)星的拍攝。全系統(tǒng)目前設(shè)置24顆衛(wèi)星，其中有3顆為備用。在使用上，為擴(kuò)大監(jiān)控面積，GPS采用了6軌道同時運(yùn)作模式，并保證斜角為55°，進(jìn)而實現(xiàn)由21顆工作衛(wèi)星覆蓋地球表面積；第二，地面監(jiān)控站。為減少監(jiān)控站與各國領(lǐng)土沖突，美國僅設(shè)置8個監(jiān)控站，其中1個作為主控，用于收集和反饋衛(wèi)星拍攝信息。5個為監(jiān)測站點(diǎn)，實現(xiàn)對各衛(wèi)星正常運(yùn)行的檢測工作。3個為注入點(diǎn)，結(jié)合其他監(jiān)測站溝通構(gòu)成地面監(jiān)測體系；第三，用戶設(shè)備?？梢詫⑵淇醋鲆曳皆O(shè)備，即無論民用，還是軍事用途，都需要借助的設(shè)備。其中包括計算機(jī)、控制軟件、接收機(jī)等，但實現(xiàn)功能為兩個層面，一部分用于數(shù)據(jù)處理，即將測量信息轉(zhuǎn)化為可見圖形。一部分為圖形使用，主要是對測量結(jié)果的使用。2工程測量中使用GPS時的精度體現(xiàn)在工程測量中使用GPS技術(shù)，主要是為了保證測量的精度。因此，我們就需不斷的分析工程測量中使用GPS時的精度體現(xiàn)，才能不斷的提高工程測量中的精度。下面，就針對工程測量中使用GPS時的精度體現(xiàn)進(jìn)行分析與討論。GPS在實際的工程測量中，一定要結(jié)合現(xiàn)場與實際，通過對周邊環(huán)境的研究，來確定是否使用GPS技術(shù)。為了充分發(fā)揮GPS在工程測量中的作用，我們就需依據(jù)建設(shè)地的實際需求來做好各方面的工作測量，這樣才能保證測量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤，進(jìn)而促進(jìn)工程建設(shè)的有利施工，還在一定程度上節(jié)約了生產(chǎn)成本。此外，在對工程進(jìn)行測量時，我們還應(yīng)建立一個可以進(jìn)行良好操作的網(wǎng)絡(luò)，此網(wǎng)絡(luò)必須有一定的網(wǎng)絡(luò)等級以及可以滿足測量不同以往的測量技術(shù)，即該網(wǎng)絡(luò)必需要有明確的控制點(diǎn)，只有這樣，GPS技術(shù)才能在工程測量中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。而約束點(diǎn)與校核點(diǎn)在GPS的網(wǎng)絡(luò)中起著決定性的作用，因此，我們應(yīng)充分發(fā)揮這兩點(diǎn)在GPS網(wǎng)絡(luò)中的作用，從而能夠有效的保障所測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率。在建設(shè)GPS網(wǎng)絡(luò)之前，我們還應(yīng)對周圍的環(huán)境進(jìn)行有效的調(diào)研，通過對其調(diào)研進(jìn)而建立一個具有立體交叉功能的GPS網(wǎng)絡(luò)，從而能夠達(dá)到GPS網(wǎng)的幾何強(qiáng)度，進(jìn)而能夠提升GPS的測量精度和準(zhǔn)確度。3提高GPS在工程測量應(yīng)用精度的策略3.1建立工程控制網(wǎng)絡(luò)工程整個的建設(shè)和后期的維護(hù)工作十分的負(fù)責(zé)，實際完成過程當(dāng)中需要一定的控制機(jī)制來進(jìn)行詳細(xì)的管理，不然就會極大的影響工作完成效率。目前，工程的管理和建設(shè)維護(hù)都是依靠的工程控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實際的控制，工程控制網(wǎng)絡(luò)對于網(wǎng)型與精度的要求和工程的性質(zhì)與規(guī)模有著密切的關(guān)系，一般的工程控制網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的實際面積都很小，但是實際的占位密度卻很大，對于測量的精度要求較高，所以實際當(dāng)中一般采用邊角網(wǎng)的方式。3.2控制好實踐中的測量時機(jī)GPS支持下的工程測量精度是否良好，與實踐中的測量時機(jī)能否得到有效控制有一定的聯(lián)系。因此，在提高GPS在工程測量應(yīng)用中的精度時，應(yīng)控制好其在實踐中的觀測時機(jī)。具體表現(xiàn)為：（1）工程測量負(fù)責(zé)人應(yīng)加強(qiáng)與氣象部門之間的聯(lián)系，獲取有關(guān)天氣變化方面的更多的信息，使得GPS作用下的工程測量工作開展更具針對性，且在可見度良好的天氣中進(jìn)行工程測量，從而得到精度高的測量數(shù)據(jù)；（2）若基于GPS的工程測量，其觀測時機(jī)選擇不當(dāng)，則會使衛(wèi)星精度受不良天氣的影響而降低，致使工程測量工作的落實效果受到了相應(yīng)的影響。針對這種情況，工程測量人員應(yīng)通過對GPS組成部分的有效分析，則工程測量實踐中重視觀測時機(jī)的合理選擇，確保其測量精度良好性。3.3加大性能可靠的衛(wèi)星研發(fā)力度衛(wèi)星信號在傳播的過程中會受到多方面因素的影響，如大氣層的彌散特性會對信號產(chǎn)生折射、測站附近聚集很多反射物同樣會引起折射等，直接導(dǎo)致傳播路徑出現(xiàn)偏差，傳播速度出現(xiàn)改變，最終影響到GPS測量精度。所以需要采取有效措施減小電離層或者實現(xiàn)多路徑的形式來降低誤差，進(jìn)而提升精度。①修正GPS測量的重要手段就是電離層模型。通過導(dǎo)航電文給出的電離層模型能夠有效修正單頻GPS接收機(jī)；②GPS精度的提升還可以通過同步觀測值求差法來實現(xiàn)。因為衛(wèi)星信號抵達(dá)各個觀測站的時候具備路徑相近或者介質(zhì)狀況相似的特征，可以通過兩臺接收機(jī)實施同步觀測并取其差，這樣可以顯著降低電離層折射。③可通過雙頻觀測實現(xiàn)對兩個偽距的測量，根據(jù)電離層折射和信號頻率特性，基于測量結(jié)果獲得電離層改正數(shù)，以提升GPS測量精度。此外，在布置站點(diǎn)的時候需要綜合考慮，比如，盡量避免將站點(diǎn)設(shè)置在山谷、盆地以及山坡等位置，最好是設(shè)置在距離大面積平靜水面較遠(yuǎn)的位置。3.4確定接收機(jī)最佳的安裝位置信號接收機(jī)對GPS測繪的影響主要有以下三方面：第一，GPS定位過程中采用的相對觀測值，在實際的測量過程中，1～5周的內(nèi)容容易被忽略，進(jìn)而影響測量坐標(biāo)的精確度；第二，接收機(jī)天線的相對中心與測站標(biāo)識的中心位置也可能存在一定程度的偏差，對土地測繪的精確度產(chǎn)生影響；第三，接收機(jī)設(shè)備及軟件有時候出現(xiàn)故障問題同樣會影響到GPS土地測繪的精確度。3.5提高工程測量工作人員的綜合素質(zhì)GPS技術(shù)在測量工程應(yīng)用過程中，對操作人員的綜合素質(zhì)要求比較高。測量工作人員必須熟悉每一個儀器的性能、功能、使用步驟、運(yùn)行原理，這樣才能更好地操作設(shè)備。同時在測量工作中，測量工作人員必須按照GPS使用的步驟進(jìn)行測量，做好測量工作的每一個環(huán)節(jié)，從而最大限度發(fā)揮出GPS技術(shù)的作用。比如選擇什么時候觀測比較好，衛(wèi)星接收的信號比較好。陰雨和大霧天氣的能見度比較低，所以不適合觀測，只有做好充分的準(zhǔn)備工作，才能切實提高觀測精度。結(jié)束語綜上所述，GPS在工程測量中的應(yīng)用，在提高工程測量精度的同時，還能確保工程施工活動的順利進(jìn)行。針對GPS工程測量精度的提高，在需要優(yōu)質(zhì)測量儀器的同時，還需要測量人員的規(guī)范操作。只有這樣，才能從根本上提高GPS的測量精度，才能在滿足工程測量需求的同時，進(jìn)一步推動工程測量的發(fā)展。參考文獻(xiàn)[1]劉建威.