工程测量GNSS测量技术分析

张书华

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摘要：GNSS测量技术在工程测量中具有高精度和高效率的特点，在国土测绘、建筑工程和地质勘探等领域得到了广泛的应用。主要阐述了全球卫星导航系统的定位原理、测量方法、误差来源及修正方法。在此基础上，对 GNSS在工程测量领域的优越性、挑战性及其发展趋势进行分析，以期为人们更好地理解与应用 GNSS测量技术提供借鉴。

关键词：工程测量；测量技术；GNSS技术

引言

工程测量作为一项不可缺少的工作，在国土测绘、建设工程、交通规划和地质勘探等方面起到了举足轻重的作用。随着科技的进步，对测试结果的准确度和效率提出了更高的要求。以往，常规的测量手段都有其局限性，不能适应大型工程的需要。近年来，全球导航卫星（GNSS）技术的出现，为这一技术的发展带来了一场革命。

一、GNSS测量技术的概念

全球卫星导航系统（GNSS）是一种由多颗卫星构成的系统，例如美国的 GPS，俄罗斯的 GLONASS，欧盟的伽利略（Galileo）等。这类卫星位于地球轨道，能够向地面发送信号，接收机根据信号确定自身的位置、速度、时间等信息，实现高精度定位导航。基于此原理的 GNSS测量技术可实现对地球上任意点的精确定位，是工程测量的有力工具。

GNSS探测技术具有高精度、高效率等优点。相对于常规的观测方式， GNSS观测能够达到毫米乃至亚毫米的观测精度，极大地提升了观测的可靠性与精确度。此外，由于 GNSS测量不需要对被测点进行物理控制，且不会受到地形、气象等因素的影响，因此可以降低 GNSS测量的复杂度，节约大量的时间与人力。

总体而言， GNSS在工程测量中具有高精度、高效率等优点，在国土测绘、建筑施工、地质勘探等方面具有广阔的应用前景。但是，在 GNSS测量技术发展过程中，仍然面临着误差修正、多径效应等问题，需要进一步提高和完善 GNSS观测技术。随着 GNSS技术的不断发展与融合，其在工程测量领域的应用将越来越广泛，越来越重要。

二、测量方法

GNSS在工程测量中的应用，是利用卫星定位原理对工程测量进行高精度测量的一种方法。GNSS测量前，需要对 GNSS接收机、天线、数据采集设备等设备进行准备与配置。以下将对全球导航卫星系统的测量过程进行详细说明。

（一）装置的制备和安装：

要实现 GNSS测量，必须先具备相应的测量仪器。通常包含全球导航卫星接收机（global navigation receiver, GNSS接收机），天线，数据采集设备（data color and controller)，数据采集设备（data color and controller)，以及必要的电源。确保本机有足够的电量，检查本机是否完好，线路是否通畅。同时，还必须保证接收机和天线的连接精度，才能保证信号的稳定传输。

（二）参考点的设定

在进行 GNSS观测前，必须对参考点进行合理的选取与设定。参考点是指已知的或已做了准确的测量点，它是整个测量网的出发点。参照点的选取要根据它们在整个测区的平均分布情况，同时要考虑到它们的测量与后期的资料处理。

（三）卫星观察和资料收集：

其次是对卫星的观察与数据的收集。GNSS接收机主要是从卫星上接收到的信号，从而实现对卫星的定位和对其进行观测。观察的时间长度应视具体情况而定，通常认为，观察的时间愈长，资料的准确度愈高。在观测时，应注意消除信号的干扰，消除多路径干扰，使接收端与卫星保持较好的视距。

三、得出的结果

GNSS探测技术已应用于工程探测领域，并取得了令人瞩目的成就。GNSS测量技术以其独特的定位优势，在陆地测量、建筑工程、地质勘探等方面具有广阔的应用前景。

在陆地测量中， GNSS测量技术主要应用于地籍图的编制、地界的划定和地面高程的测量。在进行地表调查时，通常都要布设一系列的地表控制点，既费时又费力。然而，利用 GNSS技术，仅需要在测区内设定几个参考点即可完成全范围的测距，极大地提高了测距效率。

在建设项目中，利用 GNSS定位技术，可以实现对建筑物的定位、定位以及对建筑物的水平、垂直度的控制。利用 GNSS技术，能够对建筑进行快速、准确、精准的定位，从而保障建筑的精度和效率。

GNSS观测技术可应用于地质勘探领域，如：断层位移，构造速度等。地质勘查往往涉及复杂的地形、环境，常规的检测手段很难达到高精度、高效率的要求。然而，利用 GNSS卫星遥感技术，能够获得高精度的地壳运动信息，为地质灾害的防治与研究提供重要的数据支撑。

总之， GNSS测量技术具有很强的工程测距潜力，具有很好的发展前景。本项目旨在通过对 GNSS观测技术的研究，进一步完善 GNSS测量技术，克服现有测量方法中存在的问题，为我国的现代化建设提供有力的技术支撑。

四、探讨：

GNSS在工程测量中具有高精度和高效率的特点，已被广泛应用于国土测绘、建筑工程和地质勘探等领域。本文还将对 GNSS定位技术的优点和局限性进行深入的分析，并对其未来的发展趋势进行展望。

首先，我们来看一下全球导航卫星系统的探测技术。与常规观测方式相比， GNSS观测技术有如下明显优势：

（一）高精度：全球导航卫星系统（GNSS）的测量技术能够达到毫米乃至亚毫米尺度的精度。因此，该方法在高等级公路测量、建筑布局等领域有着特殊的优越性。

（二）高效：因为 GNSS测量不需要在被测点上设置实体控制点，所以可以降低前期的准备工作，从而节约了测量的时间与人力费用。同时，该系统还可以利用多台接收机对卫星信号进行同步观测，从而达到数据获取与处理的目的，从而提高探测效率。

（三）实时性：在此基础上，采用 RTK技术，能够进行实时、动态的定位，并能及时地给出实测数据。该方法在机械控制、导航等要求快速精确定位的场合非常重要。

但是， GNSS的探测技术有以下不足之处：

（一）信号干扰：在高耸的建筑物、峡谷和森林等复杂的地形条件下，卫星的信号会被干扰，从而影响测量的准确性。

（二）多径影响：卫星讯号传输时，会产生多径影响，造成多径影响，增加了观测误差。

（三）大气时延：通过大气时，卫星信号会被折射，造成传输时延，并对其进行修正。

针对上述不足，本文从以下几个方面提出了改进 GNSS定位技术的方法：

（一）多台观测：利用多台观测台对同一卫星进行同步观测，可有效降低信号遮蔽、多径效应等因素对观测结果的影响，提高观测结果的准确性。

（二）微分测定：通过微分测定技术，对基准站的观测值进行微分测定，以克服大气时滞、钟差等影响，从而进一步提高测定的准确度。

结语：

GNSS测量技术是一种高精度、高效率的观测手段。该方法具有精度高，效率高，实时性好，不受区域约束等优点，在国土测绘，建筑工程，地质勘探等方面具有广阔的应用前景。但这一方法也面临着信号遮挡、多路径效应、大气时延等问题，必须采用多台观测、差分观测、辅助数据的引入以及设备的优化等手段来解决。

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