工程测量 GPS动态监测应用与数据处理研究

工程测量 GPS动态监测应用与数据处理研究

孙会霞

莒县金地测绘工程有限公司 山东省 276500

摘要：在工程建设和使用中，在一些自然灾害或者人为因素影响下，会发生地震、滑坡和溃坝等灾害，使工程发生严重损坏。因此，在国内外都对工程变形监测给予了很大重视，特别是当前大型建筑的增加，一些地质灾害的发生愈加频繁，都对工程测量动态监测有了更高的要求，其重要性也更加突出，需要不断发展其变形监测理论、测量技术等，以提升数据处理水平，特别是GPS技术的应用和发展对工程监测来说有着积极意义。鉴于此，本文对工程测量GPS动态监测应用与数据处理进行分析，以供参考。

关键词：工程测量；GPS 技术；动态监测；具体应用；数据处理

引言

在工程测量中，应用GPS技术实行动态监测，有利于及时掌握工程情况，可以获得较高的工程监测精度，更好地应对工程变形问题。在未来发展中，对该技术应用及数据处理方面，还要进一步改进完善，使其作用得以充分发挥。

1关于GPS测量技术的概述

GPS定位技术的产生主要是依赖于人造地球卫星来实现对某一具体特定地区的实时监控，当前在我国GPS定位技术已经被应用在隧道变通、大坝实时监测等高精度、高密度要求的工程之中。国家通过对GPS定位技术的使用，设立高精密工程设置网，从而实现各项高精密要求的测量工程工作的完成。通过当前GPS测量技术在工程测量之中的具体使用情况反馈来看，GPS测量技术能够以时效性、全天候性等特性满足测量工程的具体要求。

2GPS技术优点分析

2.1定位精度更高

以GPS工作原理为基础，基于理论层面做出分析，接收机仅需一颗卫星传输的信号便能够完成定位位置，不过因为GPS卫星覆盖范围十分广泛，具体使用时可以接受获取多颗卫星传输的信号，以更多的卫星信号当作检测值以及修正值运用至定位计算之中，确保GPS测量平均误差可以小于1mm。对测量定位相对较为严格、较高的工程测量而言，GPS技术则可以充分符合具体标准要求。

2.2观测点间无需通视

传统测量技术需彼此相邻控制点进行通视，作业期间需确保观测仪器同棱镜之间保持通视。若地形起伏相对较大，会对测量产生相应的影响。不过GPS测量无需过于担心，因为其定位计算参照点位于空中，所以不用对现场通视情况做出考虑，以此使测量工作的灵活性以及流畅性得到充分保障[1]。

3工程测量中GPS技术的具体应用

3.1RTK技术应用

RTK定位技术是GPS测量技术发展的一项新技术，是实时动态定位技术，在公路工程中有着良好应用优势[3]。在数据处理方面，静态定位和准动态定位模式都存在一定滞后性，难以将定位结构实时解算处理，在检核观测数据方面的效率也很低，因此，其观测数据质量往往得不到保证，需要返工重新观测，加大了作业成本、降低了工作效率。在实际应用中，RTK主要有2种测量模式，即快速静态定位、动态定位，具体可以将这2种模式结合起来，在公路工程测量中，可以将公路勘测、施工放样和监理等覆盖。

3.2关于动态相对定位之中GPS测量技术的具体应用

对GPS信号进行具体应用是动态相对定位技术的主要物质基础，将相对于观测目标的其他参照物的位置、距离、时间和具体定点等内容进行具体的分析。GPS动态定位实现的是实时监控状态，它是通过对设置在卫星载体上的GPS信号进行利用，通过信号接收机来对GPS定位天线实现实时的监测。在动态相位对定位技术之中，GPS技术会采用基准站来将所收集到的信息转发到流动站。之后再通过流动战队信息和数据的处理形成科学的数据链，这样可以更加方便基准站将所收集到的相关信息在短时间之内传播到流动站。根据现实情况来看，这种GPS动态相对定位主要是被应用在了道路的勘探之中。GPS动态相对定位技术可以很好地对道路勘测的直线和曲线进行观测，这样就可以更加便利于道路的工作人员在短时间之内对道路进行维修与养护工作的开展。而且在道路勘测过程之中应用这种GPS动态相对定位技术，还可以在一定程度上对整体工程量进行缩减，这主要是由于GPS动态相对定位技术已经在事先完成了对工程测量的部分内容，但后期就可以减少对这部分测量内容的完成。

3.3静态GPS测量技术的应用

针对静态GPS测量技术而言，主要用于构建工程控制网。然后，通过其他测量方法完成加密的附合导线测量。关于控制网常规控制测量方法，涵盖三角以及导线测量，测量方法主要为对控制网点做出提前布设，基于国家高等级控制网点为前提，对次级控制网点进行相应的加密，通常使通过全站仪和棱镜等完成，在此阶段要求点间应该保持通视，且外业无法及时掌握、获取测量结果的具体精度。GPS静态相对定位系统测量阶段，不用考虑点间保持通视，便可以完成精度相对更高的测定，通视能够对不同等级控制点具体坐标做出精度更高的快速准确测量。

3.4地形测图阶段的应用

因为RTK技术具备更高的测量精度，所以，RTK技术同样能够应用到地形测图、地籍与控制测量等相关测量方面。地形测图主要由全站仪对地物碎部点与地形做出有效采集，通过测图软件进行制图。具体标准主要为测站点同地物与地貌碎部点之间需要保持通视，且需2~3人共同完成操作。通过应用RTK技术，测图过程中，一名人员事先位于基准站架设仪器，另一名人员携带仪器至各碎部点进行立杆，同时将特征编码记录数据输入至电子手薄，取3s当作记录单元。信息数据记录阶段，要求测量人员立点应保证精准，保持中杆稳定，并绘制草图，便于内业整图加以参考。定位精度充分满足标准时，对区域范围地形以及地物点位进行测量时，测量完成需将信息数据传输至电脑，通过专业绘图软件完成地形图的绘制工作。

4GPS测量技术的实际应用

当前，包括建筑行业在内的各项基础设施的修建力度在不断加大，GPS这一测量技术更是被广泛应用于各项工程的施工中。在实际应用中，GPS测量技术也有不同的分类，根据应用的具体情况的不同可以选择具有不同优势的测量技术。比如无锡地铁3号线控制网采用GPS常规静态方式进行布控，控制点间距均在1km以上，大大提高了整个3号线的控制精度；对于上海市农村土地整治、郊野公园测绘工作，则采用常规静态和GPS1+N模式相结合的方式进行，通过常规静态测量得到待测区域的控制网，然后通过GPS1+N进行基站的拟合，提高整体精度，同时利用GPS1+N作业快，无需通视等有点进行细部测绘，大大提高质量和效率；日常的小范围地形测绘、管线跟踪测量、勘察孔的位置测绘等工作，多数采用RTK技术进行，同时利用似大地水准精化得到的高程通过一定的方式检核后可以直接利用到成果中。

结束语

随着GPS技术的产生出现与持续发展成熟，位于民用领域的引用变得愈加普遍与广泛，并发挥着十分关键的影响和作用。GPS技术因为具备的优势特点，位于工程测量方面发挥着非常关键的影响和作用，测量速度相对更快，测量精度相对更高，测量成本相对较为低廉等优势特点，对传统工程测量发展产生重要促进作用，向着数字化以及科学化与现代化快速发展。

参考文献

[1]任士峰.现代工程测量技术的发展与应用[J].世界有色金属,2019(24):226+228.

[2]罗贤万.现代工程测量技术的发展与应用[J].居舍,2019(02):11.

[3]刘金联.GPS测量技术及其在工程测量运用中的特点[J].科技资讯,2018,16(25):47+49.

[4]杨鹏.GPS技术在城市道路测量中的应用研究[J].现代物业(中旬刊),2018(08):17.

[5]严超.探讨GPS测量技术在测绘工程中的应用实践[J].现代物业(中旬刊),2018(07):86.