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【論文摘要】:全球定位系統(tǒng)(gps),特別是車載GPS設備在我國應用廣泛、發(fā)展迅速。但是我國車載GPS設備仍然存在諸多制約因素。通過對這些因素的了解,才能更好的促進車載GPS技術的進一步發(fā)展。
GPS是全球定位系統(tǒng)(globalpositioningsystem)的英文縮寫,它是隨著現(xiàn)代化科學技術的發(fā)展而建立的新一代精密衛(wèi)星定位系統(tǒng)。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,汽車正在逐漸走進每一個中國家庭。經(jīng)過多年的發(fā)展和培育,GPS系統(tǒng)市場也已進入規(guī)模發(fā)展時期。據(jù)相關市場調研報告顯示,日本的GPS系統(tǒng)車載使用率高達59%,歐美約為25%。截止2007年底,我國汽車保有量達到2300萬輛,但是配備GPS導航設備的汽車不足60萬輛,GPS系統(tǒng)車載率不到3%,遠遠低于國外的平均水平。這也說明了中國的GPS行業(yè)的潛在市場十分龐大。數(shù)據(jù)顯示,到2008年,中國安裝GPS系統(tǒng)的汽車至少將增加1倍,產(chǎn)值至少超過250億元人民幣。一汽、二汽、上海大眾、通用等都已經(jīng)在豪華轎車或普通轎車上將GPS導航系統(tǒng)作為標準配置。
1.中國車載GPS市場發(fā)展現(xiàn)狀
1.1我國GPS車載市場尚處于初級階段
我國從20世紀80年代開始研發(fā)GPS技術,車載GPS裝置從系統(tǒng)的技術水平與產(chǎn)品的質量和成熟程度來說,我國GPS車載市場的發(fā)展還處在初級階段。與車輛跟蹤系統(tǒng)市場相比,車載導航系統(tǒng)更加不成熟,例如:實時交通信息和完善的導航電子地圖的提供與更新機制,均缺乏高效實用的解決方案和途徑。
1.2GPS車載系統(tǒng)以后裝市場為主
市場上GPS車載系統(tǒng)的安裝可分為前裝和后裝兩種方式。前裝系統(tǒng)是在車輛出廠前就組裝在車輛上的配套產(chǎn)品之中。后裝系統(tǒng)則是在車輛使用過程中安裝到車輛上的。目前我國車載系統(tǒng)市場尚處于開發(fā)啟動階段,如將導航終端作為標配,則汽車的成本會有所提高,而用戶對GPS設備的需求并不確定,汽車廠商要冒比較大的風險。所以采用后裝形式給汽車用戶提供一種靈活的選擇無疑是更明智的策略。
我國目前的轎車擁有量大約為2300萬輛,這部分車輛都是后裝導航終端的潛在市場,因此后裝市場在今后幾年內仍將是市場的主流。相對于后裝設備而言,車載前裝設備可以將導航系統(tǒng)與車內系統(tǒng)完整地統(tǒng)一起來,在出廠前都經(jīng)過嚴格的測試,其穩(wěn)定性遠高于后裝設備。隨著消費市場的不斷成熟,后裝市場所占比重將逐漸下降,更多的汽車生產(chǎn)廠商將會把GPS車載系統(tǒng)作為標配提供給消費者。
2.制約車載GPS消費市場的四大因素
到目前為止,車載GPS系統(tǒng)市場并沒有像人們預計一樣發(fā)展迅猛,整個市場仍處于初級階段。究其原因,主要有四方面的因素制約了其發(fā)展。
2.1消費需求不強烈
在出行習慣方面,我國汽車使用者與發(fā)達國家有明顯不同。在美國、日本,人們日常開車出行半徑都在數(shù)百公里,而中國大多數(shù)車主的日常出行半徑里程僅為其1/10,而且大多數(shù)是往返在至居住地固定的道路上。由于我國的汽車使用者對于路況更加了解,這就決定了在產(chǎn)品使用上,我國沒有GPS導航產(chǎn)品市場發(fā)達的國家那樣強烈的市場需求。
2.2缺乏行業(yè)標準
標準化問題是GPS車輛跟蹤系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的核心問題。目前,不同公司的GPS產(chǎn)品及運營系統(tǒng)不能通用、兼容、聯(lián)網(wǎng)。市場上主要的GPS行業(yè)標準有:《公路全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范/JTJ中華人民共和國行業(yè)標準》、《賽格導航全國統(tǒng)一的GPS服務標準》以及浙江等省份制定的標準。客戶很難在市場中選擇最新最優(yōu)的產(chǎn)品,以及將技術進行更新?lián)Q代。此外,涉足該領域企業(yè)的實力和信譽參差不齊,服務質量有待完善。這些問題妨礙了該產(chǎn)品的推廣應用。
2.3產(chǎn)品價格過高
價格昂貴使GPS類產(chǎn)品不可能在中國市場迅速普及的原因之一,開發(fā)出中國大多數(shù)消費可以接受的價位的導航產(chǎn)品是當前各大GPS廠商的主要任務。目前,市場中主流的GPS系統(tǒng)高端市場單體接收機價格大約為8000元,中端市場價格為5000元左右,低端單體接收機價格為2000元左右。即使是簡單車載系統(tǒng)平均價格也為2500~4000元,這樣的價格讓很大一部分潛在消費者望而卻步。
2.4地圖有待開放
在GPS導航系統(tǒng)中,最重要的就是該產(chǎn)品所提供的電子地圖了?？墒窃谥袊鲇趪野踩目紤],政府對地圖數(shù)據(jù)進行嚴格控制。
3.車載GPS技術層面的發(fā)展趨勢
第一個大趨勢就是頻率分集技術(frequencydiversity),實際上已經(jīng)正在第二代GPS系統(tǒng)替換老化衛(wèi)星過程中進行。完成以后,現(xiàn)代化的衛(wèi)星星座將為民用用戶提供三種新的定位信號。此外,歐洲聯(lián)盟在2002年3月啟動的“伽里略”計劃也采取了此種技術。
第二個大趨勢就是克服射頻干擾(RFI)。GPS廣播的功率特別低,一般為10到16瓦,很容易就會被周圍的射頻信號所干擾,而不能正常工作。GPS接收器將通過把接收到的測距碼與儲存在本地的復制碼的相位進行匹配來穿透噪聲。當相位一致時,接收器就能夠以定時信號作為精確的參考,因此就可以準確的定位。
第三個大趨勢就是安裝保證定位誤差小于某一個特定值的綜合機械系統(tǒng)。采用微分GPS技術,系統(tǒng)將獲得來自地球同步軌道通信衛(wèi)星的最新誤差校正信息,修正數(shù)據(jù)來自于地面參考接收器。過去GPS的誤差為2米,現(xiàn)在將更小。
參考文獻
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隨著當代科學技術的革新，GPS測量技術也逐漸得到了完善，具有高精度等特點，有效的推進測繪行業(yè)的發(fā)展。與普通的測量技術不同，GPS測量技術能夠全天作業(yè)，在進行數(shù)據(jù)監(jiān)測的過程中，運用GPS不僅能夠有效的實現(xiàn)同一位置的連續(xù)觀測以及不同位置的同步觀測，還能夠進行全天候監(jiān)測。在監(jiān)測的過程中，通過系統(tǒng)的三維定位，就能夠實現(xiàn)任意地點以及任意時間的監(jiān)測，無論是從技術操作方面看還是從時間監(jiān)測方面看，都具有不可比擬的優(yōu)勢。
2GPS定位測量技術的優(yōu)勢
GPS定位技術起源于美國，從研發(fā)到投入使用，經(jīng)歷了20年的改進，最終成功的為世界的發(fā)展做出了貢獻。GPS定位技術在我國各個領域內都得到了應用，效果較好。GPS定位測量技術具有精度高且全天候等特點。工程測繪工作通常要求較高，具有專業(yè)化與技術性等特點，隨著科技的進步，如今也逐漸向信息化與數(shù)字化等方向發(fā)展，需要運用先進的測量技術來提高工作效率。
2．1測量精度較高
在工程測繪中，運用GPS定位測量技術，就能夠通過全球定位系統(tǒng)進行定位，如此便能夠保證運動載體實現(xiàn)最佳的路線運行。對于工程測繪工作來說，定位非常重要，按照實際的測繪需求，假如基線沒有超過50km，就應當采用載波相位觀測量，以此保證靜態(tài)相對定位。在工程測繪工作中運用GPS定位系統(tǒng)中的測技術，就能夠實現(xiàn)1×10－6以及2×10－6的精度，假如基線達到了100km－500km，相對定位的精確標準就能夠達到10－6以及10－7的范圍內。隨著GPS定位測量技術的不斷革新，測量的精度也會不斷的提升。
2．2操作簡便且節(jié)省時間
在工程測繪工作中運用GPS定位測量技術，操作簡便，且能夠節(jié)省時間。例如在工程測量中運用經(jīng)典的靜態(tài)相對定位模式實現(xiàn)測量時，假如測量的基線在20km內，單頻接受的觀測時間大約為1小時，而雙頻接受的觀測時間則為15－20分鐘，假如采用實時動態(tài)定位，初始的觀測時間則為1－5分鐘，其他不同位置的觀測時間為幾秒，因此在工程測繪中運用GPS定位測量技術，就能夠有效的縮短觀測的時間，有效的提升工作效率。目前，GPS定位系統(tǒng)已經(jīng)分為高度自動化與智能化的系統(tǒng)技術，在工程測繪中運用GPS定位測量技術，就能夠通過智能型接收機進行觀測，工作人員只需安裝一些開關儀器，就能夠通過儀器進行實時監(jiān)控。由于GPS定位測量技術的自動化程度較高，工程的測量與衛(wèi)星捕捉都能夠通過GPS定位測量儀器來實現(xiàn)，操作較為簡便。此外，GPS用戶接收機體積較小，方便攜帶，在日常工作中能夠節(jié)約人力和物力，能夠有效的節(jié)約工作成本。
2．3應用范圍廣
GPS定位系統(tǒng)的應用范圍一般可從兩方面來看，首先是運用于與各個行業(yè)中，人們最為熟悉的是車載導航，目前GPS導航系統(tǒng)目前已經(jīng)成了汽車的基本配置。此外，GPS技術還廣泛的應用于地質與礦產(chǎn)等行業(yè)中。其次，GPS定位系統(tǒng)還能夠運用于環(huán)境條件中，GPS定位是借用衛(wèi)星系統(tǒng)實現(xiàn)定位，一般不會受到天氣與溫度的影響，在對于工程測繪來說屬于一大優(yōu)勢，因為工程測繪通常都是在野外工作，運用GPS定位系統(tǒng)能夠克服惡劣的環(huán)境條件造成的影響，保證定位的精度。
3GPS定位測量技術在工程測繪中的運用
3．1測量工程變形情況
通常工程建設涉及的范圍較廣，經(jīng)常會遇到一些人為因素或是地質運動造成的建筑物變形以及位移，假如出現(xiàn)此種情況，會直接影響工程測繪工作，使經(jīng)濟效益與社會效益受到影響。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，造成工程變形的主要類別有大壩變形與建筑物沉降等，假如能夠及時的對工程變形進行測量，就能夠有效的減少工程變形對于工程測繪工作的影響。目前GPS定位測量技術已經(jīng)開始廣泛的應用與工程變形的監(jiān)測工作中，例如運用高精度的三維定位技術，就能夠對工程建筑出現(xiàn)的微小變化進行分析，提早做好防范準備，減少損失。
3．2大地測量控制網(wǎng)點
在大地測量網(wǎng)點工作中，通常需要花費大量的資源，且精度較低，無法適應當代社會的需求。為了解決這一問題，我國在1991年開始建設大地控制網(wǎng)，目前這一工程已經(jīng)結束，并且已經(jīng)開始運用。大地控制網(wǎng)能夠測量數(shù)千里或者數(shù)萬里，而城市控制網(wǎng)測量的距離較近，一般在十公里左右，但城市控制網(wǎng)的使用頻率更高，對于城市建設來說具有非常重要的作用，因此需要借助GPS定位測量技術進行大范圍的測量，為城市的發(fā)展做貢獻。
3．3測量水下工程
在水下作業(yè)一般難度較大，需要考慮到水下壓強以及流體力學等方面的問題，但隨著資源的開發(fā)，這些資源對于國民經(jīng)濟的影響逐漸增加，進行水下工程測繪目前已經(jīng)是測繪領域中必不可少的環(huán)節(jié)。GPS定位測量技術包括了三維測量技術，能夠從縱向或者橫向兩個角度進行水下測量，同時還能夠將測量的結果通過計算機分析軟件與制圖軟件等直接呈現(xiàn)出來。例如在進行水下作業(yè)時，進行橫線測量時應當選擇差分GPS技術，如此便可有效的減少對于環(huán)境的影響，簡化操作流程。而進行縱向測量時則應當選用探測儀，運用超聲測量的方式得出具體的深度。
3．4測量礦井工程
目前我國已經(jīng)將GPS定位測量技術運用于礦井工程的測量中，并通過GPS技術進行了測量演練，及時的對測量中存在的問題進行了分析。常規(guī)形式的測繪工作通常是由工作人員自行操作，人為操作較容易出現(xiàn)誤差影響測繪工作的精準度，此外，在地質條件復雜的地段進行測繪工作，較容易出現(xiàn)安全事故，因此需要在礦井工程中運用GPS定位測量技術。采用GPS定位測量技術就能夠高效的實現(xiàn)工程測繪中交互定位，且能夠顯示出最精確的測繪結果，同時還能夠了解工程測繪工作的流程。為了保證測量技術在工程測繪中達到最佳效果，可在測量前運用計算機技術對于需要測定的位置進行分析，及時發(fā)現(xiàn)測量中可能會出現(xiàn)的問題，并做好防治措施，以此保證測量人員的安全，提高測量的精確度。
4結束語
隨著科學技術發(fā)展，各行各業(yè)的技術進步已是日新月異，測量技術也取得了長足的進步，如今，全站儀、測量機器人、電子水準儀、激光準直儀、激光掃平儀等在工程測量中已廣泛應用，不僅大幅降低了工程測量的工作強度，更為工程測量向自動化、數(shù)字化方面的發(fā)展提供了堅實的基礎。同時，新裝備的應用，也改變了工程測量的技術手段和作業(yè)流程，如改變了傳統(tǒng)的工程控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測量、施工測量、變形監(jiān)測等的作業(yè)方法，GPS測量控制網(wǎng)、測距導線網(wǎng)成為控制網(wǎng)布設的首選，GPS高程測定、光電測距三角高程導線已可以代替三、四等水準測量，具有連續(xù)定位功能的全站儀或RTK用于施工放樣測量和碎部測量，免棱鏡測距儀減輕了工程測量的工作強度，具有自動跟蹤測量功能的測量機器人為碎部測量提供了理想的儀器；另外，測量數(shù)據(jù)處理的手段也發(fā)生了根本的改變，數(shù)據(jù)采集甚至實現(xiàn)了自動化，手工繪圖已成為歷史，數(shù)據(jù)計算已經(jīng)全面電子化。
2、GPS定位技術在工程測量中發(fā)揮的作用
GPS技術的出現(xiàn)和廣泛應用，是測量技術的重大變革，它改變了許多工程測量的方法和手段，大大減輕了工程測量的難度、工作量和工作強度。GPS技術具有全天候、海陸空均可進行三維定位的能力，利用GPS定位技術，在工程測量時可以方便快捷地測定高精度的三維坐標，具有高速度、高精度、操作簡單、方便靈活的特點。當前，GPS定位技術已經(jīng)應用到各行各業(yè)，在工程測量中，無論是各等級控制網(wǎng)的建立與改造，還是在單點定位、地形圖測繪、線路施工、變形監(jiān)測、地球板塊監(jiān)測、海島海礁測量等，都具有得天獨厚的優(yōu)勢和便利性。隨著我國各地大范圍、高密度CORS基準網(wǎng)的全面建設完成，利用GPS差分定位技術和RTK實時差分定位，單點定位技術和精度不斷提高，GPS技術在工程測量中控制網(wǎng)布設、碎部點測繪、施工放樣、變形監(jiān)測、高程測定等方面已經(jīng)全面應用于實際工作中。同時，利用GPS定位技術連續(xù)、實時、自動測量的特點，加上自動化處理技術，工程測量中自動測量、實時處理、連續(xù)監(jiān)測的應用將有很大的發(fā)展空間。
3、RS技術已是地形圖測繪的重要手段之一
RS（遙感）技術在測量中的應用有著悠久的歷史，并發(fā)揮著巨大的作用。RS技術的特點是不需要接觸觀測目標、直接通過遙感信息對其各項特征信息進行解譯處理，提取有用信息。利用RS技術獲取的信息（如遙感影像等），通過糾正定位，可以獲取準確的地理空間信息，因此廣泛應用到工程測量中。當前，隨著高質量、高精度、高效率、低成本的遙感測量儀器的不斷推出，結合計算機技術中的應用，RS技術已經(jīng)能夠提供完全、實時、大范圍的三維空間地理信息，特別是廣泛應用于地形圖測繪中。RS技術的廣泛應用，降低了測量成本，減少了外業(yè)工作量，縮短了測量周期，具有測量高效、高精度，成果品種多、直觀性強等特點。在地形測繪、線路勘選、變形監(jiān)測、文物保護等工作中起到了巨大的作用。如今，全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)、集群式數(shù)字攝影工作站等新技術已經(jīng)全面應用，為RS技術應用提供了更為高效的技術手段和方法，也使得RS技術在工程測量中發(fā)揮了極其重要的作用。
4、數(shù)字化技術成為工程測量中的主流
大比例尺地形圖測繪是工程測量的重要內容，以往常規(guī)的模擬成圖方法靠模擬采集、現(xiàn)場手工繪制、事后整理整飾，是一項腦力勞動和體力勞動結合的艱苦的野外工作，而且手工描繪成圖周期長，產(chǎn)品形式單一，專題成果制作困難，成果應用不能實現(xiàn)多樣化，難以適應現(xiàn)代化工程建設對地形圖多樣化的需要。隨著全站儀、RTK等數(shù)字化測量儀器的廣泛應用和數(shù)字化專業(yè)成圖系統(tǒng)的出現(xiàn)，工程測量從模擬時代進入到數(shù)字化時代，它把野外數(shù)據(jù)采集、計算機數(shù)據(jù)處理、數(shù)字制圖、成果分類分層存放等優(yōu)勢有機結合起來，形成了內外業(yè)一體化的數(shù)字化成圖系統(tǒng)。況且數(shù)字化測繪技術產(chǎn)品成果多樣，能夠輕松制作不同用途的專題產(chǎn)品，能夠輕松應對各類工程測量中的多樣化需求，同時還能有效提高工作效率，成果存儲、管理應用、轉移等方便易行。如今，數(shù)字化測繪技術在工程測量領域已是廣泛應用，大比例尺測圖技術及其產(chǎn)品已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化、信息化、多樣化。隨著專業(yè)數(shù)字化成圖系統(tǒng)的不斷發(fā)展，一些工程圖紙（如縱橫斷面圖、宗地圖等）實現(xiàn)了自動繪制，有效提高了工程測量的工作效率。數(shù)字化的專業(yè)成圖系統(tǒng)不僅可直接提供紙圖，還可以建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫，為基礎地理信息的多樣化應用和服務自動化、網(wǎng)絡化、社會化打下良好的基礎。
5、GIS技術在工程測量成果應用服務中漸成主流
隨著數(shù)字化技術在工程測量中全面普及，測量數(shù)據(jù)采集與處理已實現(xiàn)數(shù)字化，工程測量進入了全數(shù)字化時代。然而，大量測量成果如何更好地服務于社會發(fā)展和工程建設，是必須解決的問題。面對海量的地理信息成果數(shù)據(jù)，怎樣管理和應用工程測量成果，目前最好、最有效的方法就是利用數(shù)據(jù)庫技術和GIS技術。具體地說，就是將測量成果進行標準化、規(guī)范化的處理，通過建立地理信息數(shù)據(jù)庫及其應用管理的信息系統(tǒng)，有效管理、存儲和處理測量成果；利用GIS的統(tǒng)計和分析更能，提供針對性強、滿足專題應用的圖件和統(tǒng)計結果，更好的應用測量成果；同時利用網(wǎng)絡技術，實現(xiàn)測量成果服務應用和定向分發(fā)的網(wǎng)絡化和自動化，更好地應用到科學管理和科學決策中。GIS管理應用系統(tǒng)建設是一項復雜、龐大的系統(tǒng)工程，不僅需要較大的資金投入，也需要網(wǎng)絡等基礎設施的支撐，更需要技術人才的培養(yǎng)，才能發(fā)揮其巨大的作用。如今，GIS技術已經(jīng)得到政府部門的高度重視，在專業(yè)部門得到推廣應用，并已成為信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也迎來了良好的發(fā)展局面。
6、InSar技術逐漸被重視
合成孔徑雷達干涉測量（InSAR）是近期才發(fā)展起來的一項新的對地測量技術，它是以合成孔徑雷達復影像數(shù)據(jù)中提取的相位信息作為數(shù)據(jù)源，通過整合處理和運算，獲取地表三維信息和及其變化信息，精度高、范圍廣，且InSAR技術具有全天候、全天時和一定的透視性的優(yōu)勢和特點，這種技術已經(jīng)引起了世界各國的廣泛關注和深入研究。目前，這種技術的應用已經(jīng)十分的廣泛，比如：在監(jiān)測地震變形中的有著重要的應用，在大范圍檢測監(jiān)測厘米級或更微小量級的地球表面形變中也起著越來越重要的作用，在形變?yōu)暮ΡO(jiān)測領域和滑坡形變監(jiān)測中也有著不可替代的優(yōu)勢和作用，等。正因如此，InSar技術在工程測量中也逐漸得到重視，應用前景和發(fā)展前景十分廣泛。
7、結語
1GPS測量技術在建設工程測繪中所體現(xiàn)出來的長處
(1)GPS技術在測量方面提供了較高的精確率，使效率以及質量得到很大的提高。GPS在測量方面的技術不僅僅能夠給工程建設帶來更方便快捷的操作，而且在時間上也能大量節(jié)省時間，在三維坐標以及速度上，也得到了很大的幫助，不僅對于導航時候能夠起到作用，而且在測試時間以及速度測試之間也得到了很方便的操作。目前隨著社會的發(fā)展，科技的不斷進步，GPS的技術已經(jīng)越來越發(fā)展完善，對于各方面行業(yè)，特別是在測量行業(yè)上，更是顯示出GPS的優(yōu)勢，技術上的優(yōu)勢已經(jīng)不僅僅只限制于建設工程，而且還能廣泛運用到海洋上、航空攝影上、以及地面測量上等各行業(yè)的測量上。(2)GPS測量技術的定位精準。GPS在測量方面的技術不僅僅能夠給建設工程施工過程帶來更方便快捷的操作，而且還能在測量過程中運用定位技術，在50千米下的基線當中，就能到1×10–6到2×10–6的準確定位，當基線在100千米到500千米之間，定位依然能夠準確的達到10－6到10－7，由于社會不斷發(fā)展帶動著科學發(fā)展，即使在1000千米以上的基線，GPS的定位技術依然能夠維持在10－8左右，GPS在測量方面的技術所表現(xiàn)出來的精準度能夠達到幾乎完美，沒有出現(xiàn)錯誤，對于建設工程所需要的要求更是很好的達到。(3)GPS在自動化以及智能化方面的操作性能特點。GPS測量方面操作在建設工程實際運用當中，不僅僅能夠帶來高精準度的測量，而且還能實現(xiàn)一定程度的自動化操作，給建設工程帶來更便利的操作，使用人員根據(jù)氣象采集數(shù)據(jù)，并且安裝好開關的儀器，以及進行監(jiān)測工作就可以做到一定程度的自動化操作，運用起來也是非常簡單便利。例如在建設工程當中采用觀測以及衛(wèi)星捕捉系統(tǒng)等工作實現(xiàn)自動化，觀測結束之后使用人員只需要把電源關閉，就很完好無損的把收集的數(shù)據(jù)進行接受并且保存。不僅僅能夠給操作員帶來非常便利的操作，而且在操作上GPS能夠給建設工程的施工帶來更高的工作效率，精準度也隨著提高，對于建設工程中GPS的自動化操作是有著一個舉足輕重的作用的。
2在實際操作過程中，工程測繪對于GPS測量技術的需求
在碼頭以及海港的建設工程施工過程當中，缺少不了水下地形圖。并且在進行建設工程測繪當中，不僅要給測量的位置進行一個三維定位，而且還需要進行一個水深的測試。水深測試的主要使用的儀器是采用測深儀，并且在測量的過程當中要根據(jù)超聲波的工作原理來進行測量具體水深。在水深測量的過程當中，不僅要同步進行著使用潮位儀進行測量，這樣才能得到更為精準的數(shù)據(jù)進行測量，最后得出較為精準的水下地形深度的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)手段是根據(jù)位置所需的要求進行采樣測量，經(jīng)過經(jīng)緯儀以及應答器等設備進行測量，這些設備操作要求不僅高，而且極其復雜，在使用過程中會出現(xiàn)很多沒必要的錯誤。但是隨著GPS的出現(xiàn)，其實時的三維定位技術解決了位置測量方面的大量問題，能夠更大比例的進行水下測量，而且效率以及質量方面也得到了很大的提高，并且通過測深儀以及一系列測量設備的共同測量之下，建立起了一個相對更為精準的一個測量系統(tǒng)。
3GPS操作上所需注意并且了解的問題
對于GPS的實際使用過程中，或多或少在操作上會存在一些問題需要我們去了解注意，所以在操作過程當中需要使用員工仔細的檢查一下作業(yè)，確確實實的了解好每一道工序，并且將失誤的可能性降到最低。并且在建設工程施工當中也會對員工有一定的要求，要求的員工也是必須要有責任心以及上進心，不僅僅要對公司負責，更重要的是對自己工作負責。所以在新員工上崗之前必須要進行一系列的培訓教育，讓整個建設工程盡量的按照預期的發(fā)展而進行下去。因為GPS所測量出來的數(shù)據(jù)以及測繪技術準確率要求是非常高的，如果當中有一絲絲的差錯可能會導致整個建設工程會出現(xiàn)極大的麻煩。所以必須要讓員工了解每一個操作的步驟，而且經(jīng)過反復練習，在每一個工序中都要經(jīng)過細心的檢查，做到盡量減少差錯的出現(xiàn)。并且公司也應該為員工的安全負責任，必須為員工買一份安全保險，并且進行科學性的管理，進行科學性的工作以及休息，讓建設工程施工的員工得到一定的調節(jié)，發(fā)揮出更好的工作效率以及更大的質量，讓建設工程跟預期一樣完美的完成。
4結語
線錘鉛直投測法是一種比較古老的測量方法，測量精度難以滿足高層建筑越來越嚴格的技術要求，并且測量施工容易受到氣候、風等天氣因素的影響，所以，它在高層建筑中的應用并不廣泛；而經(jīng)緯儀斜投測方法的測量精度能夠滿足高層建筑的測量要求，但是，其開展過程比較煩瑣，具有一定的局限性，適用性不強；激光測量方法則包括經(jīng)緯天頂儀、天底儀豎向投測等測量方案，施工精度很高，并且施工測量的適應性優(yōu)于經(jīng)緯儀測量方法，是目前高層建筑施工中常用的測量方法之一。將這些測量技術與GPS測量技術比較發(fā)現(xiàn)，在施工過程中，使用這些方法都需要維持通視孔的暢通，而且建筑高度增加不能有效克服溫度、日照載荷對其的影響，增加了施測的難度。使用GPS測量技術則能夠在維持較高精度的同時快捷地完成測量工作，是一種比較理想的測量方法。
2高層建筑施工GPS測量技術
2.1測點選擇
與其他幾種高層建筑施工的測量技術相比，GPS最大的優(yōu)勢在于觀測點之間不要求互相通視，并且測量網(wǎng)圖形結構比較靈活，測點選擇工作更加簡單，可以按照以下幾點選取原則選擇。減少電磁場干擾點位應該選擇在遠離大功率無線電發(fā)射源的位置，要遠離電視臺、微波站等地，距離不小于200m的測點定位不能靠近高壓線，距離不得小于50m的測點要遠離焊接場地和焊機。遠離電磁波大面積反射介質點位不能設置在大面積水域或對電磁波反射、吸收強烈的物體附近，以削弱路徑效應的影響。易于設備安裝點位需要設置在接收設備易于安裝、視野開闊并且目標明顯的位置。將其布置在即成建筑物或者高層建筑操作層上是比較理想的。與此同時，要保障視場周圍15°以上無障礙物，防止信號被吸收或遮擋。方便交通測點要盡量設置在交通方便的位置，便于與其他測量設備聯(lián)合定位。選點技術人員在選擇點位時要踏勘，按照實地規(guī)程選點定位。如果需要進行水準聯(lián)測時，要實地踏勘水準路線?；A穩(wěn)定測點要有穩(wěn)定的地面基礎，以保證其具有良好的穩(wěn)定性和接收設備的完好度。只有它符合要求后，才能投入測量工作中。
2.2標志設定
高層建筑施工測量需要設置明顯、精確的標志，標志要明顯可見，并且要有效利用它，尤其是在施工場地外的測點，要格外注意相關標志不能在施工期間被破壞。測點名稱需要在與施工單位溝通之后確定，以便保護標志，防止施工期間場內外的施工人員對其造成破壞。標志要設置在不受影響的位置，還要有專人保護，并要在工程結束之后填寫相關的技術資料。
2.3測量精度設計
高層建筑施工GPS測量精度的設計，按照水平距離和精度可劃分為二、三、四核一，二級。因為高層建筑GPS網(wǎng)中，相鄰測點之間的距離通常都超過了1km，所以，屬于二級測量。GPS測量精度是GPS網(wǎng)絡測量中非常關鍵的量，精度級別對GPS網(wǎng)點布置方案、觀測計劃和數(shù)據(jù)處理有非常大的影響。如果高層建筑的邊長在200m以內，那么，邊長誤差應該在20mm內。在實際選用中，還要考慮工程人力、物力、財力等情況，但也不能忽略建筑施工企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和作業(yè)經(jīng)驗。
2.4測點天線安裝
正常的測點天線應該設置在三角架上，并在安置標志中心上方對中，同時，整平天線基座上的圓水準氣泡。一些特殊測點的天線可能需要設置在三角點基板或者回光臺上，這就需要將覘標頂部拆除，減少信號的遮擋。如果覘標頂部不能拆除而將接收天線設置在標架內，就會導致信號不連續(xù)。此時，可以進行偏心觀測，在距三角點100m以內的位置，可以采用解析法測定歸心元素。將天線定向標志線指向整備，考慮到磁偏角，減弱相位中心偏差，天線定向誤差要按照定位精度確定，同時，底盤要接地，避免出現(xiàn)雷擊天線。遇到惡劣天氣，比如風天，在高度較高、風力較強的測點，比如建筑物施工層，需要從3個方向固定天線，避免它倒地。圓盤天線120°間隔3個方向量取天線高度，控制誤差在3mm內，要取其3次結果的平均值記錄到測量手簿中。在高層建筑施工中，可以不觀測氣象要素，但是要做好相應的記錄。
2.5測量
GPS觀測作業(yè)的關鍵工作是接收GPS衛(wèi)星信號，并實現(xiàn)跟蹤、處理，從而獲得施工測量需要的定位信息和觀測數(shù)據(jù)。天線安置完畢后，在離開天線的適當位置或者建筑物上，就可以安放GPS接收機，接通接收機、電源、天線、控制器電纜，預熱和靜置之后啟動接收機，就可以開始觀測。接收機鎖定衛(wèi)星記錄數(shù)據(jù)之后，觀測員就可以開始輸入和查詢相關數(shù)據(jù)。在掌握相關操作系統(tǒng)前不能進行數(shù)據(jù)操作，并且在測量過程中不能隨意設置參數(shù)。只有保證外界電源電纜和天線等連接無誤之后才能夠接通電源，接收機開機。開機后，接收機的相關指示和儀表顯示正常后才可以設置參數(shù)和自檢。接收機開始正常工作、接收相關測量數(shù)據(jù)之后，要注意查看衛(wèi)星數(shù)量、信號、定時定位結果等。在一個觀測時段中，不能關閉又重新啟動接收機，也不能改變衛(wèi)星高度角和天線的位置，不能執(zhí)行數(shù)據(jù)采樣間隔和關閉文件、刪除等操作。
3結束語
鐵路信號電纜相關的位置信息與電纜故障處理效率有直接關系，維修工作人員必須對具置信息進行準確掌控，做好監(jiān)控記錄，嚴格遵守鐵路信號電纜位置信息管理的基本原則，確保記錄位置的準確性和完整性。另外，鐵路信號電纜位置信息系統(tǒng)主要由圖紙顯示、編輯標簽、數(shù)據(jù)庫以及GPS傳感器等共同組成，其中任何部分出現(xiàn)問題都會影響整個系統(tǒng)的正常運行。因此，工作人員應該定期對鐵路信號電纜位置信息系統(tǒng)進行維修檢查，及時更新數(shù)據(jù)庫，確保各項數(shù)據(jù)的準確性。
二、GPS技術在鐵路信號電纜位置信息管理中的應用
1.正確及完整記錄電纜位置信息GPS技術在鐵路信號電纜位置信息管理中的應用首先可以正確及完整記錄電纜位置信息。利用GPS進行定位時，定位精度受多種因素的影響會存在一定誤差，誤差值主要依據(jù)衛(wèi)星信號，如果信號好，誤差精度通常會控制在1m左右，保證標識的精準性，因此，在利用GPS技術確定電纜徑路位置時，必須將誤差值計入定位范圍。另外，造成電纜事故的原因有：電纜底數(shù)不清、電纜位置信息不準確、圖實不相符等。因此，為了保障電纜的安全運行，必須結合實際情況建立完整、可靠、安全的信號電纜分布信息檔案。GPS技術的應用，可以綜合運用地理信息監(jiān)控系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)對電纜位置信息進行準確監(jiān)控，為電纜位置信息管理工作提供基礎保障。
2.信號電纜路徑圖信號電纜路徑圖的主要目的是準確反映信號設備通過電纜連接的實際狀況，圖符和文字是主要表現(xiàn)形式，對電纜的種類、規(guī)格以及基本長度等進行準確說明。信號電纜路徑圖通常不裝設電纜埋設標識和標樁設置等。如果信號設備發(fā)生變化，修改工作只能在紙質藍圖上進行，這為電纜信息管理工作帶來了極大的難題。GPS技術在鐵路信號電纜位置信息管理中的應用，綜合運用地面監(jiān)控系統(tǒng)、空間衛(wèi)星系統(tǒng)和用戶接收系統(tǒng)，可以有效解決上述問題，因此，工作人員必須高度重視GPS技術的應用。
3.手持計算機目前，GPS定位儀的精度差別較大，提高定位儀的精度是增強硬件設備的重要手段，因此，工作人員必須采取措施提高其精度。最后，GPS技術還可以采集電纜埋設的標識信息，準確掌控電纜標樁的位置。在實際工作中，信號的采集和導航巡查均在野外作業(yè)，手持計算機在實際工作中的作用非常明顯。手持計算機裝置以GPS定位配套應用軟件為核心，通過地面監(jiān)控系統(tǒng)、空間衛(wèi)星系統(tǒng)和用戶接收系統(tǒng)可以完全滿足電纜標識、標樁位置以及電纜盒的采集、導航要求。
4.信號電纜埋設位置信息系統(tǒng)的主要功能GPS信號通常與電纜徑路圖相連接，電纜徑路圖在運行GPS應用軟件之前，通常會經(jīng)過數(shù)據(jù)格式轉換滿足信號管理需求，GPS光標的顯示位置設定在電纜徑路圖表面，通過地理監(jiān)控系統(tǒng)和空間衛(wèi)星系統(tǒng)確定準確的地理坐標。在進行電纜標識、標樁以及相和位置的采集工作之前，電纜徑路圖中的電纜或箱盒不儲存任何信息。標樁具有編輯功能，可以準確判定出地面標樁在電子圖面上的具置，對當時的GPS地理位置數(shù)據(jù)進行采集，并顯示定位標記，這個標記即電子標樁。與之相應的還有對應的電子標樁，電子標樁在實際工作會依據(jù)信號電纜的埋設狀況建立檔案，促進信號電纜位置信息管理工作。
5.應用效果信號電纜位置信息管理系統(tǒng)綜合使用GPS技術后，可以對電纜埋設標識、標樁等位置進行具體掌控，這個過程中形成的電子版信號電纜路徑圖在指導信號電纜業(yè)務管理的同時，還能提高信號電纜的安全管理能力。如果新人上崗，不需要專人指導，可以直接通過信號電纜位置信息管理系統(tǒng)了解信號電纜的埋設分布狀況。如果信號電纜位置信息發(fā)生變化，通過該系統(tǒng)可以及時對發(fā)生變化的信息進行調整，并自動存檔、備案。GPS技術在鐵路信號電纜位置信息管理中的應用成功研發(fā)出了信號電纜位置信息管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)促進了圖表位置信息的穩(wěn)定性、完整性和正確性，使電纜位置信息更加安全可靠。
三、結束語
由以上工作原理我們可以看出，GPS-RTK技術的出現(xiàn)完全改變了傳統(tǒng)的測量方法，僅僅需要幾秒鐘就可以進行厘米級的定位，因此在地質勘查工作中具有廣闊的應用前景。
1）地質工程放樣。在地質勘查工作中經(jīng)常需要進行鉆探、槽探等工程，但是由于礦區(qū)地勢陡峭，復雜，給測量帶來嚴重的不便，因此，運用GPS-RTK技術不僅解決了因為地形原因帶來的測量不便問題，還能夠提高測量的工作效率，事半功倍的完成地質工程的放樣。
2）圖根控制測量。通常來講，運用GPS-RTK技術所得到的坐標數(shù)據(jù)能夠滿足圖根控制點的精度要求，因此經(jīng)常運用于礦區(qū)的圖根控制點布設。這種方法不僅快捷簡便，而且具有較高的精確度。
3）地形測量。一般情況下，用傳統(tǒng)方法進行地形測量時需要1：1000、1：2000、1：5000的比例，所以往往精度差距較大。而采用GPS-RTK技術不僅能夠解決這個問題，數(shù)字化的測圖還能從很大程度上提高測量地形的工作效率。
4）剖面測量。運用GPS-RTK技術對剖面進行測量時，集測、放、檢、算于一體，并且還能夠完成土石方的相關計算，簡便有效。
5）其他相關應用。雖然全站儀在工程測量中仍發(fā)揮著重要的作用，但是由于其測量方法受到通視和距離等條件的限制，而造成產(chǎn)生設置測站多、勞動強度大、作業(yè)效率低下等問題，已經(jīng)不能夠適應較大范圍內的地質勘查工作，因此，這種情況下就需要采用GPS-RTK技術，不僅具有智能化和多樣化的特點，還能夠進行記錄、通訊、導航、計算等工作，為地質勘查工作提供了較大的便利性。
2GPS-RTK技術在地質勘查中的優(yōu)缺點及相對應對措施
1）GPS-RTK技術在地質勘查中的優(yōu)點。綜上所述中，GPS-RTK技術在地質勘查中具有廣泛的應用，主要是因為其具有諸多優(yōu)點，如下：①GPS-RTK技術需要較少的控制點數(shù)量和儀器搬站數(shù)量，從而使作業(yè)速度快、勞動強度低，工作效率高。②GPS-RTK技術實現(xiàn)了厘米級的三維坐標，具有較高的精度，且得到的數(shù)據(jù)安全可靠。③與傳統(tǒng)的地質勘查工作相比，GPS-RTK技術對于環(huán)境條件要求低，只要接收衛(wèi)星信號和電訊數(shù)據(jù)傳輸正常，就能夠實現(xiàn)快速的定位。④GPS-RTK技術具有強大的測量功能，其自動化和集成化程度高，無需人工干預便能夠完成多種測量功能，這樣就減少了人為誤差，確保了工作精度。⑤GPS-RTK技術操作簡單，具有極強的數(shù)據(jù)處理能力，在工作過程中，只要在設站時進行簡單的儀器操作，便能夠實現(xiàn)測量結果和工程放樣。
2）GPS-RTK技術在地質勘查中的缺點和相對應對措施。雖然GPS-RTK技術具有許多優(yōu)點，能夠廣泛應用于多種地質勘查工作中，但是毋庸置疑的是它也具有一些缺陷，其工作過程也會受到各種問題的限制。接下來，本文將根據(jù)GPS-RTK技術在地質勘查中的缺點相應的提出一些應對措施。①GPS-RTK技術受到衛(wèi)星圖形的限制。由于受到衛(wèi)星圖形的限制，所以在一段時間內被衛(wèi)星覆蓋時容易產(chǎn)生假植。解決這種問題的辦法主要是通過重測比較法來進行彌補，即在作業(yè)前先對1到2個已測的地點進行檢核，確定是否產(chǎn)生假值。②GPS-RTK技術在地質勘查中會受到天空環(huán)境的影響。一般在中午時，RTK技術容易受到電離層的折射干擾，因此出現(xiàn)初始化時間長等問題，甚至無法進行初始化而無法進行測量。因此，通常情況下放棄在上午11點到下午2點之間進行作業(yè)。③RTK技術的數(shù)據(jù)鏈在傳輸時容易受到高頻信號的干擾，這種情況主要出現(xiàn)在地形起伏較高的山區(qū)或是城鎮(zhèn)樓房密集的地方。解決這種問題主要是通過將基準站設置在有效半徑控制范圍內的中央最高點，使其遠離磁場較強的地方。④在測量時GPS-RTK技術進行高程轉化容易產(chǎn)生異常。我國有些山區(qū)的高程異常圖存在較大的誤差，因而使得GPS在進行高程轉換時相當困難，精度也不準確，因此對于這種情況，應該在作業(yè)時盡量多地測量精度可靠地高程，并適當?shù)目s小作業(yè)面積，確保高程測量本身的觀測質量。
3結束語
