GPS定位技術(shù)在工程測量中的優(yōu)點(diǎn)和不足

　　在測繪領(lǐng)域，隨著(zhù)全站儀的推廣普及，傳統的經(jīng)緯儀、測距儀逐漸被取代。近年來(lái)，隨著(zhù)GPS測量技術(shù)的發(fā)展，工程測量的作業(yè)方法更是發(fā)生了歷史性的變革。GPS測量通過(guò)接收衛星發(fā)射的信號并進(jìn)行數據處理，從而求定測量點(diǎn)的空間位置，它具有全能性、全球性、全天候、連續性和實(shí)時(shí)性的精密三維導航與定位功能，而且具有良好的抗干擾性和保密性?，F已成功應用于工程測量、航空攝影測量、工程變形測量、資源調查等諸多領(lǐng)域。

　　GPS主要由空間衛星星座、地面監控站及用戶(hù)設備三部分構成。

　　1、GPS空間衛星星座由21顆工作衛星和3顆在軌備用衛星組成。24顆衛星均勻分布在6個(gè)軌道平面內，軌道平面的傾角為55°，衛星的平均高度為2O 200 km，運行周期為11 h 58 min。衛星用L波段的兩個(gè)無(wú)線(xiàn)電載波向廣大用戶(hù)連續不斷地發(fā)送導航定位信號，導航定位信號中含有衛星的位置信息，使衛星成為一個(gè)動(dòng)態(tài)的已知點(diǎn)。在地球的任何地點(diǎn)、任何時(shí)刻，在高度角15°以上，平均可同時(shí)觀(guān)測到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(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監測站組成。主控站根據各監測站對GPS衛星的觀(guān)測數據，計算各衛星的軌道參數、鐘差參數等，并將這些數據編制成導航電文，傳送到注入站，再由注入站將主控站發(fā)來(lái)的導航電文注入到相應衛星的存儲器中。

　　3、GPS用戶(hù)設備由GPS接收機、數據處理軟件及其終端設備(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號，跟蹤衛星的運行，并對信號進(jìn)行交換、放大和處理，再通過(guò)計算機和相應軟件，經(jīng)基線(xiàn)解算、網(wǎng)平差，求出GPS接收機中心(測站點(diǎn))的三維坐標。

　　從工程測量的實(shí)施應用中，我們可以充分看到GPS測量的優(yōu)越性，充分顯示了這一衛星定位技術(shù)的高精度和高效益。

　　1、采用GPS技術(shù)測設方格網(wǎng)，比常規方法適應性更強。網(wǎng)形構造簡(jiǎn)單，點(diǎn)的疏密和邊的長(cháng)短可靈活選取，即使離已知控制點(diǎn)較遠也可以連接，并進(jìn)行控制網(wǎng)的定位和定向。另外，它解決了點(diǎn)位之間無(wú)法通視的困難，選點(diǎn)靈活，不需要高標，同時(shí)還可以保證外業(yè)施測不受天氣影響。測設大型(長(cháng)邊)方格網(wǎng)和通視條件特別困難時(shí)，尤其能夠顯示其優(yōu)越性。盡管GPS本身在進(jìn)行測量時(shí)不受到通視條件的限制，但是，工程測量一般為小范圍測量并受到工程成本的限制。因此，在實(shí)際的工程測量中， 仍然要考慮使用全站儀、經(jīng)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(diǎn)與點(diǎn)之間相互通視，特別是在布設控制網(wǎng)時(shí)，點(diǎn)與點(diǎn)不能通視將會(huì )給測量工作帶來(lái)較多的麻煩和困難。特別是大型橋梁控制網(wǎng)中，如果點(diǎn)與點(diǎn)不通視，勢必影響網(wǎng)的強度和精度，進(jìn)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(wǎng)時(shí)，必要時(shí)應當盡量使較多的點(diǎn)互相通視。

　　2、GPS方格網(wǎng)點(diǎn)位精度高、誤差分布均勻，不但能夠滿(mǎn)足規范要求，而且具有較大的精度儲備。

　　3、采用點(diǎn)位中誤差作為方格網(wǎng)測量精度指標是可行的，它比用相對中誤差表示精度指標更為合理。

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

　　5、采用GPS-RTK測設建筑方格網(wǎng)與常規測量法相比，效率可提高一倍以上，并能大幅度降低作業(yè)人員的勞動(dòng)強度。一個(gè)參考站可有多臺流動(dòng)站作業(yè)，流動(dòng)站不需基準站指揮，單人即可獨立作業(yè)。