摘要：21世紀(jì)是信息化的時(shí)代，而作為信息化產(chǎn)業(yè)技術(shù)方向的一部分，測(cè)繪專業(yè)在數(shù)字地球概念中扮演著重要的角色。而GPS全球定位系統(tǒng)具有性能好、精度高、應(yīng)用廣的特點(diǎn)。在測(cè)繪領(lǐng)域中，GPS系統(tǒng)已廣泛用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量及地形測(cè)量等各個(gè)領(lǐng)域。本文將簡(jiǎn)單的從這三個(gè)方面，淺談GPS 測(cè)量技術(shù)在的應(yīng)用與發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：GPS,測(cè)量技術(shù),現(xiàn)狀,對(duì)策

　　GPS 也稱全球定位系統(tǒng)，它是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)，具有良好的抗干擾性和保密性，隨著衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)從衛(wèi)星領(lǐng)域擴(kuò)大到航空，工程，電力等方面， 由于 GPS 的得天獨(dú)厚的技術(shù)優(yōu)勢(shì)， 測(cè)量領(lǐng)域也進(jìn)入了 GPS 時(shí)代， 利用 GPS 進(jìn)行精密定位測(cè)量取得了顯著的進(jìn)步，GPS 以其高精度、經(jīng)濟(jì)、方便等優(yōu)點(diǎn)，給測(cè)量帶來(lái)革命性的變革。

　　一、GPS 測(cè)量技術(shù)的工作原理

　　(一)GPS 的構(gòu)成

　　GPS 主要由工作衛(wèi)星、地面監(jiān)控系統(tǒng)及用戶設(shè)備三部分構(gòu)成。GPS 地面監(jiān)控站主要分布在全球的一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)測(cè)站組成。主控站根據(jù)各監(jiān)測(cè)站對(duì) GPS 衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算各衛(wèi)星的軌道參數(shù)、鐘差參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)編制成導(dǎo)航電文，傳送到注入站，再由注入站將主控站發(fā)來(lái)的導(dǎo)航電文注入到相應(yīng)衛(wèi)星的存儲(chǔ)器中。GPS 接收機(jī)可捕獲衛(wèi)星的信號(hào)，跟蹤并鎖定衛(wèi)星信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行交換、 放大和處理，再通過(guò)計(jì)算機(jī)和相應(yīng)軟件，以基線解算、網(wǎng)平差，求出 GPS 接收機(jī)天線中收的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間，根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。

　　(二)工作原理

　　GPS 系統(tǒng)是一種采用距離交會(huì)法的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。在需要的位置點(diǎn)架設(shè)GPS接收機(jī)，在某一時(shí)刻同時(shí)接收了3顆以上的GPS衛(wèi)星所發(fā)出的導(dǎo)航電文，通過(guò)一系列數(shù)據(jù)處理和計(jì)算可求得該時(shí)刻GPS 接收機(jī)至 GPS 衛(wèi)星的距離。

　　在 GPS 測(cè)量中通常采用兩類坐標(biāo)系統(tǒng)，一類是在空間固定的坐標(biāo)系統(tǒng);一類是與地球體相固聯(lián)的坐標(biāo)系統(tǒng)，稱地固坐標(biāo)系統(tǒng)，我們?cè)诠こ虦y(cè)量中常用地固坐標(biāo)系統(tǒng)。

　　二、GPS 測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)

　　(一) 操作方便

　　GPS 測(cè)量不需要測(cè)站間相互能視，可通過(guò)GPS設(shè)備，即單頻動(dòng)態(tài)機(jī)由一臺(tái)基站、一臺(tái)移動(dòng)站和一臺(tái)手持?jǐn)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成，當(dāng)移動(dòng)站移動(dòng)時(shí)手持?jǐn)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)會(huì)不斷變化。顯示當(dāng)前測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)信息，通過(guò)設(shè)置可實(shí)時(shí)知道任意兩點(diǎn)間的距離、高差，兩條線之間的夾角等信息。如所測(cè)線路轉(zhuǎn)角不符合要求可現(xiàn)場(chǎng)予以糾正，特別簡(jiǎn)單快捷，避免了以前測(cè)完先回家計(jì)算再到現(xiàn)場(chǎng)糾正的麻煩。

　　(二) 測(cè)量度高

　　傳統(tǒng)的測(cè)量方法，比如經(jīng)緯儀在測(cè)量的時(shí)候，如果選不好角度，或者不小心碰到測(cè)量工具，測(cè)出來(lái)的精確度就會(huì)有誤差，用GPS測(cè)量，完全避免了這些麻煩，它用的是衛(wèi)星測(cè)量，通過(guò)手持?jǐn)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)可實(shí)時(shí)辨別測(cè)點(diǎn)前進(jìn)的方向， 根本不會(huì)發(fā)生方向的偏移，而找不到測(cè)點(diǎn)，這樣就節(jié)省了尋找測(cè)點(diǎn)的時(shí)間，而且測(cè)量的精確度非常高。

　　(三) 制約性小

　　GPS 測(cè)量設(shè)備采用的是衛(wèi)星定位原理，在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，可以隨時(shí)隨地進(jìn)行測(cè)量， 且不會(huì)受到天氣因素的干擾，全天候作業(yè)，而且操作簡(jiǎn)單，用人量少，觀測(cè)人員只需對(duì)中、整平、量取天線高及開(kāi)機(jī)后設(shè)定參數(shù)，接收機(jī)即可進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)和記錄，外界的干擾因素很少。

　　(四)工作量少

　　GPS手持?jǐn)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)測(cè)量后的數(shù)據(jù)可通過(guò)數(shù)據(jù)線傳輸?shù)诫娔X進(jìn)行處理。如采用經(jīng)緯儀、全站儀，需經(jīng)過(guò)復(fù)雜的人工計(jì)算才能得到同樣的數(shù)據(jù)，大大減少了工作量，節(jié)約了人工成本，提高了工作效率。

　　三、 GPS 測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀

　　(一)GPS 測(cè)量技術(shù)在電力方面的發(fā)展現(xiàn)狀

　　工程測(cè)量是電力工程建設(shè)的一項(xiàng)重要工作，它為電力工程設(shè)計(jì)、施工、管理提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料。工程測(cè)量貫穿電力工程建設(shè)的可行性研究、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、線路施工、 竣工圖測(cè)繪幾個(gè)階段，對(duì)工程審批、工程造價(jià)、線路優(yōu)化、工程勘察、土地征用、線路規(guī)劃等方面都起到了重要作用。

　　線路工程的可行性研究及初步設(shè)計(jì)階段，室內(nèi)圖上定線后可用GPS測(cè)量?jī)x器到線路的幾個(gè)轉(zhuǎn)角點(diǎn)進(jìn)行初步測(cè)量，線路的長(zhǎng)度便可準(zhǔn)確地計(jì)算出來(lái)。而且速度非常的快。避免了以前擔(dān)心線路長(zhǎng)度控制不準(zhǔn)盲目夸大線路長(zhǎng)度的現(xiàn)象，提高了可研估算及初設(shè)概算的準(zhǔn)確度， 設(shè)計(jì)質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍，有效控制了工程造價(jià)，節(jié)約了基建投資。

　　工程現(xiàn)場(chǎng)復(fù)測(cè)、分坑測(cè)量是電力工程施工企業(yè)必須做的重要工作，GPS測(cè)量成果由于具有很高的精確度。為施工企業(yè)的復(fù)測(cè)工作提供了便利，可極大的節(jié)約復(fù)測(cè)工作量，提高工作效率，節(jié)約生產(chǎn)成本。

　　(二)GPS 測(cè)量技術(shù)在航空方面的發(fā)展現(xiàn)狀

　　航空航天應(yīng)用，包括飛機(jī)導(dǎo)航、航空遙感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導(dǎo)彈制導(dǎo)、航空救援和載人航天器防護(hù)探測(cè)等。GPS能夠監(jiān)測(cè)所有可能跟蹤到的衛(wèi)星，收集衛(wèi)星信號(hào)傳遞的數(shù)據(jù)。然后把收集的原始數(shù)據(jù)發(fā)送到的主控站中，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。主控站不問(wèn)斷地對(duì)來(lái)自各個(gè)監(jiān)測(cè)站的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析， 解析衛(wèi)星軌道和時(shí)鐘的信息， 盡可能快地測(cè)量衛(wèi)星周圍可能出現(xiàn)或者發(fā)生的故障口。

　　四、GPS 測(cè)量技術(shù)的不足

　　盡管GPS 測(cè)量技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，但是在使用過(guò)程中，也暴露了一些缺點(diǎn)。

　　(一) 電力測(cè)量方面

　　雖然 GPS 測(cè)量技術(shù)高程測(cè)量能夠達(dá)到一定的精度，但用GPS施測(cè)的電力工程測(cè)量控制點(diǎn)�；鶞�(zhǔn)站的精度要經(jīng)過(guò) 3—5個(gè)高等級(jí)控制點(diǎn)的連測(cè)、復(fù)核，確保基準(zhǔn)站坐標(biāo)在各個(gè)方位觀測(cè)情況下才具有一致的精度，或者應(yīng)進(jìn)一步用常規(guī)儀器進(jìn)行水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)，才能保證高程精度滿足電力工程建設(shè)的需要。

　　(二)市區(qū)測(cè)量方面

　　GPS 測(cè)量更適用于視野開(kāi)闊、 障礙物的地方建設(shè)、 野外勘探定位等，如果環(huán)境太差，使用 GPS 測(cè)量，或者接收不到信號(hào)，或者雖接收到信號(hào)，但一直處于浮動(dòng)狀態(tài)，出現(xiàn)假固定或者不能固定.因此所得數(shù)據(jù)往往誤差較大， 既無(wú)效率，又無(wú)精度，不能顯示出 GPS 測(cè)量的優(yōu)越性。

　　(三) 航空方面測(cè)量方面

　　電磁波在非真空狀態(tài)下的傳播速度很快，信號(hào)受到電離層和對(duì)流層的干擾， CPS 測(cè)量技術(shù)并不能辨別，只能對(duì)此進(jìn)行平均計(jì)算，所以測(cè)量的結(jié)果肯定有誤差;還有在高山或者高層建筑物， 也會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的非直線傳播， 測(cè)量也會(huì)有一定的誤差。

　　五、 GPS 測(cè)量技術(shù)的發(fā)展對(duì)策

　　(一) 電力測(cè)量方面

　　經(jīng)過(guò)不斷更新?lián)Q代、 處理器芯片速度不斷提高的 GPS 全球定位系統(tǒng)，必將會(huì)給我們的送電線路測(cè)量工作帶來(lái)極大便利，成為我們?cè)O(shè)計(jì)、施工測(cè)量中不可或缺的得力助手，有助于我們不斷提高測(cè)量水平和設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會(huì)效益。

　　(二)市區(qū)測(cè)量方面

　　GPS 及其相關(guān)技術(shù)是一門新興起的技術(shù)，其運(yùn)用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)還不夠完善，目前我國(guó)還沒(méi)有頒布統(tǒng)一的地理信息標(biāo)準(zhǔn)，工程測(cè)量也沒(méi)有相關(guān)的測(cè)量規(guī)范。在今后工程測(cè)量中，施工單位要完善施工設(shè)施，出臺(tái)相關(guān)的規(guī)定，保障 GPS 在工程測(cè)量中發(fā)揮自己強(qiáng)大的功能。

　　(三) 航空方面測(cè)量方面

　　GPS 在航空中的測(cè)量比較復(fù)雜，需要我們的科技人員共同努力，GPS 定位系統(tǒng)可通過(guò)選擇衛(wèi)星的位置可角度，采用高空飛行來(lái)選擇優(yōu)良的衛(wèi)星信號(hào)， 保證測(cè)量系統(tǒng)的精確度， 減小定位的誤差。

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