摘要：文中結合目前GPS技術在工程測量中的各項應用，分析了GPS測量技術在工程測量中較為常見的一些問題，并以此提出了相應可行的技術方法。
　　關鍵詞：GPS；工程測量；定位系統
　　通常使用的工程測量儀器包括：經緯儀、水準儀、全站儀、GPS接收機等。目前，經緯儀正逐步被淘汰，這種具有單一功能的測距儀將愈來愈少；由于常規水準儀具有價格低、精度可靠的優點，因此常規水準儀將在一個較長的時間內被采用；全站儀的數字化、自動化程度高，可以同時完成測距儀、經緯儀的工作，而且還可以完成水準儀的部分工作，但全站儀仍然擺脫不了對于工程控制的依賴，在未來的“數字城市”環境下，將很難直接融人社會的技術環境。應用GPS（GlobalPositioningSytem）衛星定位技術進行定位和導航，具有自動化程度高、定位精度高以及全天候觀測等優點，對于測繪行業而言，GPS定位技術已普遍應用于：大地測量、地殼板塊運動監測、建立各種工程控制網、監測網和進行各種工程測量等。特別是在“數字城市”的環境下，城市具有區域差分網，在差分基站的支持下，單臺GPS接收機可以方便地進行碎部測量和放樣，因而鼓舞了GPS應用領域的擴展。然而與大地測量相比，工程測量具有施測范圍小、邊長短、點位受限、點位不均勻等特點。因此通過對工程測量實踐中的相關問題進行分析研究，有助于GPS更合理更有效的在工程測量中應用。
　　一、 GPS技術在工程測量中的應用
　　（一） GPS定位技術的應用
　　工程測量時間中GPS定位技術的應用原理就是把幾何科學和物理將其基本原理進行結合，通過GPS系統的地面接收裝置和空間衛星對測量對象進行多角度定位。目前，工程測量實踐中所應用的GPS定位技術主要有：實時動態相對定位和靜態相對定位。靜態相對定位是由多臺地面接受裝置排成一條基線，對目標對象進行同步觀測，觀測時間可達45分鐘左右，最后由專業的技術人員對測量結果進行統計與處理。靜態相對定位具有操作流程相對簡單的優點。定時動態相對定位根據載波相對觀測量，選取較為精確的控制點位當工程測量的控制的控制基站，安裝地面連接接收裝置對不同角度傳送的實時動態信息進行連續的觀測。通常，一個GPS接收機要進行準確的三維定位就必須同時接受四顆或四顆以上的衛星信號。如果將定位精度設在厘米級，就需要接收五顆以上的衛星。一般GPS系統擁有24顆環繞地球運動的衛星，在10°以上的水平角觀測點能夠接收到七顆衛星信號。但是，如果接收站附近有建筑物、山等遮擋物，接受裝置觀測到的衛星數量就會變少，從而導致接收機難以定位。因此，在必要時GPS定位技術可以和慣性導航技術相結合以發揮更好的測量效果。
　　（二） 施工水準點的測定
　　設計單位采用傳統的測量技術進行工程水準測量時，往往沒有能夠進行實地考察和嚴密的預算，從而導致得到的水準點距離普遍較大。通常設計單位會給出距離在50-100m之間的水準點，由于水準點的距離過大而導致施工不便。利用GPS接收機收集衛星信號來測量和確定臨時的水準點能夠協調好工程觀測的進程，確保工程測量結果的精度，從而提高工作效率。其大致的作業步驟是是安置天線、操作接收機、觀測記錄。在測量時應當嚴格按照技術設計制定的觀測計劃進行觀測。例如，大型公路項目中的實地測量就可以采用GPS測量技術，通過對衛星同步圖片的觀察，全面地分析路基高度，再根據實際地形地貌沿著公路線每隔２００m左右補充設置一個施工臨時水準點。臨時水準點可以設置在附近的機井臺、房基等比較堅固的地方，埋設時應當對每個加密的臨時水準點位置進行詳細記錄。
　　（三）虛擬現實技術應用
　　傳統的工程測量工作需要測量人員進行實地測量，在地質條件惡劣的地區測量時容易發生安全事故。利用GPS虛擬現實技術對地質條件相對復雜的地區進行測繪可以有效解決這一問題。GPS虛擬現實技術所創建的測繪環境具有交互作用、逼真等特點。利用GPS系統中的虛擬現實技術和計算機繪圖技術能夠有效、快速地在計算機描繪出清晰的三維圖像，建立科學的工程測繪流程，能夠準確指出重點的測量項目和應當注意的安全事項。工程測繪進行合理的模擬流程分析能夠有效地解決工程測繪中傳統測繪技術應用效率不高的問題，能夠有效地增強測量方案的安全性、技術性和可操作性。
　　二、GPS在工程測量實踐中的若干問題分析
　　（一）選點問題
　　布設首級控制網時，選點是非常重要的，測繪點應滿足視野開闊，周圍無高度角超過10°的障礙物，以保證GPS觀測能夠順利進行；周圍無GPS信號反射物，從而減少多路徑的誤差；能夠方便發播傳送差分改正信號等條件。因此在選取得點位上空應盡可能的開闊，在10°～15°高度角以上不能有成片的障礙物。為減少各種電磁波對GPS衛星信號的干擾，在測站周圍約200m的范圍內不能有強電磁波干擾源，如大功率無線電發射設施，高壓輸電線等。為避免或減少多路徑效應的發生，選擇的測站應遠離對電磁波信號發射強烈的地形、地物，如高層建筑、成片水域等。
　　（二）基準點位置選擇問題
　　在PTK放線時，如果已知點不適合放置基準站，可以采用多點定位的方法，一般采用兩個已知點定位。把近準站安置在測區內條件比較好的位置上，流動站到兩個已知點上快速測出兩個點的WGS-84坐標，通過后方交會的原理，計算出基準站的坐標。在通過已知點的獨立坐標和WGS-84求出7參數。通過定向后，就可以放樣公路的邊線，這時基準站的位置好，電臺發射的電磁波受到的干擾小，放樣的精度比較高。
　　（三）困難點的放樣問題
　　在PTK放樣時，有些放樣點在樹下，這時GPS流動站呈現浮點解，不能夠進行放樣工作。在這種情況下，可以在附近選擇一點，使流動站呈現固定解且在左右方向上不需要再移動，這時就可以利用鋼尺量出前進或后退的距離，把點放樣到正確的位置上。
　　（四）假值問題
　　在用GPS儀器進行PTK測量時，要求必須初始化成功后，即解的類型為固定解（Fixed），而不是浮點解（Floated），才能進行測量，這時精度能達到厘米級。雖然很多接收機的標準初始化可靠性達99.9%或以上，但由于受衛星、接受時間、環境因素、處理軟件等各方面影響，有時在固定解的情況下進行放樣，但平面位置卻相差20cm。這是由于初始化丟失以后，又重新初始化成功以后測量的數據，容易發生這種情況。防止假值的辦法有：（1）每日作業前，復測兩個以上已知點；（2）初始化丟失后，重新初始化后要復測兩個已知點；（3）作業時注意高程值，看是否與實際相符，有無異常高程值，因為出現假值時，高程變化較大；（4）室內處理時，注意高程變化異常的點，第二天去復查這些點。
　　
　　參考文獻：
　　[1]張正耀.工程測量學.武漢大學出版杜.2002.
　　[2]徐紹銓．張華海，楊志強．王澤民.GPS洲量原理及應用.武漢大學出版社.2003.
　　[3]劉舜.GPS技術在工程測量應用中若干問題的探討[J].中國科技信息,2009(20):62-63.