论文摘要：随着科学技术的发展，GPS卫星定位系统现已成为全球广泛应用于工程测量、施工定位。它以全球性，全天侯，准确，可靠和高效率等优点被工程测量与施工定位所采用。在疏浚工程中更是得到了更加广泛的应用。文中笔者通过对GPS的特点、差分模式以及应用的介绍，来让大家更进一步的了解GPS这项技术在疏浚工程中应用的重要性。

关键词：GPS特点；差分模式；应用

一、GPS的特点
　　1、全球地面连续覆盖
　　由于GPS卫星数目较多，且分布合理，所以地球上任何地点，均可连续地同步接收到至少5颗卫星，从而确保了全球、全天候连续地三维定位。
　　2、功能多、精度高
　　GPS可为各类用户连续地提供动态目标的三维位置、三维速度和时间信息。
　　3、实时定位
　　利用全球定位系统导航，可以实时地确定运动目标的三维位置和速度，由此即可保障运动载体沿预定航线运行，也可实时地监视和修正航行路线，以及选择最佳的航线。
　　4、应用广泛
　　随着GPS定位技术的发展，其应用的领域在不断拓宽。导航方面不仅已广泛应用于海上、空中和陆地运动目标的导航，而且，在运动目标的监控与管理、运动目标的报警与救援等方面也已获得了成功地应用；在测量工作方面，在大地测量，工程测量与地壳变形监测、地籍测量，航空摄影测量和水情信息、海洋测绘等各个领域的应用，已甚为普遍。
　　在水利方面，GPS与GIS和RS也得到了广泛的应用，目前已应用于防洪减灾、水灾旱情评估、水土流失监测、水资源规划、农业节水等许多方面，而且出现了两两组合的联合应用。

二、GPS差分模式
　　目前在疏浚工程中，主要采用的差分模式有以下两种：
　　1、基准站-移动站差分系统，是指采用两台GPS（RTK）接收机，一台是基准站GPS，另一台是用户端GPS。并且知道一个已知点的坐标，原理是在已知坐标的固定点上架设一台GPS接收机（称基准站），通过GPS的定位数据和已知坐标点的数据解算出差分数据（RTCM），再通过数据链将误差修正参数实时播发出去，用户端通过数据链接收后传给GPS，GPS接收修正参数后和自己的定位数据进行修正解算，即可将定位精度提高到厘米级。
　　2、信标差分系统，实际上就是差分系统。因为考虑到实时差分系统未来的需要，国家交通部海监局在我国从南到北沿海岸线建立了20个信标台站（也就相当于差分系统的基准站），这些信标站24小时发送RTCM差分校正信息，而且不收任何费用，其传输的距离是：内陆为300KM的覆盖范围，海上为500KM的覆盖范围。用户端只需要一台移动站的GPS（信标机）就可以实现高精度的实时定位。

三、GPS在疏浚中的应用
　　近几年来，GPS技术在疏浚工程中测量定位受到广泛应用，尤其GPS能为疏浚工程施工作业提供全天候、准确，可靠和高效率的平面定位，为疏浚GPS概念的应用开辟了广阔的经济效益。目前，疏浚施工船舶基本都安装有GPS定位系统，在国内进行的几次大的疏浚工程招标活动中，均严格要求采用GPS技术用于定位和测量，这主要是基于疏浚工程施工的特殊性。通过GPS如下应用，我们可以更加深刻的了解GPS技术应用。
　　1、GPS控制网测量
　　工程的控制网测量，采用常规控制测量如导线测量，要求点间通视，地形限制，费工费时，且精度不均匀。采用GPS（RTK）进行控制网测量，不受上述等条件限制，还能提高控制网测量的精度、速度，节省大量的人力物力，其次GPS测量的自动化程度高，操作方便、简单、效率高。
　　超长距离作业技术，理论上GPS参考站与移动站之间的距离可达15-20km，考虑到受地形条件和电磁环境质量的影响及工作方便等因素，实际工作中控制网的密度以5-7km为宜。根据需要，可以直接用WGS84坐标建立控制网并在此坐标系下进行测量工作，有国家坐标已知点的测区，将GPS控制网联测部分国家网已知点，将控制网同时转换为地方坐标系。
　　2、GPS施工定位
　　疏浚施工船舶，其疏浚过程中要求疏浚船舶准确按照预先设置好开挖计划线上航行施工作业，才能有效减少超挖、漏挖现象。
　　疏浚工程施工前先将疏浚区域按投入施工船舶技术参数进行统一规划，分区、分条设置好开挖计划线，疏浚船舶的航行施工作业过程中，GPS不断地计算出疏浚船舶位置，并在电脑显示器上以图形和数据同时显示出船舶实时动态的位置和坐标数据，船舶和预定计划线的相对位置、方向、偏离航线的距离等有关信息，船舶作业人员根据显示器上动态位置、数据及时修正船舶确保施工船舶在预定航线上施工作业，减少漏挖、浅点、浅埂或垅沟，避免反复重挖后造成局部超挖。
　　我们通过广西钦州港10吨级航道扩建工程为例，简单说一下GPS在施工定位方面的优越性。该航道疏浚长度为30.68公里，宽度186m，如果采用以往常规的设立导标、六分仪施工定位方法很难完成此施工任务，采用以往定位方法不但需要投入大量测量技术人员，定位精度不能满足施工规范要求，工程施工进度也难以得到保证。
　　根据这特殊的施工环境，选择采用双GPS对疏浚施工船舶进行定位，将其一台定位GPS（信标机）天线固定在驾驶室前面的抓斗吊架顶端（抓斗中心位置），将另一台定向GPS（信标机）固定在船上宿舍天台上，将电脑和GPS主机设在船舶锚机操控室中。挖泥船施工作业前打开电脑的测量导航软件，使测量导航软件进入测量状态，移船定位时，将驾驶室前的抓斗吊架置于船体正前方，测量导航航件中的小船的中轴线代表抓斗船船体平面中轴线方向，十字中心代表吊架顶端GPS天线的平面位置即抓斗中心的平面位置。船员在电脑显示器中能清楚看到挖泥船实时动态位置及坐标、偏离计划线距离，负责移锚的船员根据电脑显示器的电子图形及时、准定进行移锚修正船位。
　　GPS测量可以在任何地点，任何时间连续地进行，一般不受天气的影响，施工船舶可24小时分班进行施工作业，为工程项目按期完工创造有利条件，减少测量技术人员投入，节约施工成本，提高工程经济效益。
　　3、GPS(rtk）与测深仪系统水深测量效果
　　GPS与回声测深仪、装有测量软件计算机组成自动化测深系统。该系统用GPS（rtk）定位实时测得三维坐标以确定各测点的平面位置和高程，GPS测得的高程减去测深仪测得的水深和测深仪换能器吃水深度，即可得到水底的高程。由于GPS实时测得了各点的水面高程，因此所测结果无需再进行水位改正。这对测量过程中水位变化较大或离岸、比降较大的海域,不仅方便作业，而且提高了测量精度和工作效率。
　　利用测量软件的导航功能，能够使测量船准确按预定的计划线上连续进行测量，准确地测出水下地形变化，以便掌握了解疏浚效果。水深测量过程及数据采用测量软件自动记录采集数据和储存，内业水深数据处理采用成图软件进行出图编辑，而且在测量的同时，各点的水深和断面变化情况能够实时显示，以便及时监视了解疏浚效果。以常规仪器的进行水深测量定位，需配备多名工程技术人员，而采用GPS配合测深仪则省去大量的测量工程技术人员，内业大量数据手工计算处理和手工绘图的工作量，大大缩短成图时间。
　　4、内部自检水深测量
　　内部自检采用GPS卫星定位配合回声测深仪进行水深测量，成图软件绘制水深图，并对水深图进行检查分析，将浅点的水深点数据导入测量导航软件中，在电脑直观显示浅点位、水深值，挖泥船根据浅点位置进行补挖，并对局部补挖位置进行补测达到设计要求时，疏浚工程即可申报验收。

四、结语
　　综上所述，我们对GPS在疏浚工程中的应用及重要性都有所了解。在日新月异的中国，新科技、新技术的应用是未来发展的基础。在有了新科技的前提条件下，更好的让它应用于我们的工程建设才是最重要的。

参考文献：
　　[1]毛文轶.RTK-GPS在环保疏浚工程中的应用.中国水运.2007.
　　[2]易国文.GPS技术在环保疏浚中的应用及展望.
　　[3]张伟.GPS技术在疏浚工程中的应用.