GPS测量技术及其在工程测量中的应用

GPS测量技术及其在工程测量中的应用

张坚

泗阳县方圆测绘有限公司，江苏 宿迁 223700

摘要：本文首先阐述了GPS测量技术概述，接着分析了GPS测量技术特点，最后对GPS测量技术在工程测量中的应用进行了探讨。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：GPS测量技术；工程测量；应用

引言：

如今，随着科学信息技术的飞速发展，GPS卫星导航系统的精准性也越来越高，其定位能力得到了一定增强。在此背景下，为了保障工程测量的准确性和有效性，需要加强对GPS测量技术的有效应用，并发挥GPS技术的保密性和抗干扰作用。

1 GPS测量技术概述

GPS测量技术起源于上世纪的美国，其属于一种无线电导航技术，因此常常被人们称作为全球定位系统。该技术在实际运用时，具有很突出的应用优势，不仅覆盖面宽、连续性强，而且还能实时提供三维坐标，帮助相关工作人员进行准确的定位。一般情况下，工程测量中的GPS技术，主要借助接收系统的力量来获取相应的观测数据，并经由科学处理后，精准的计算出接收系统与卫星之间的距离，这样通过空间距离的交汇原理，就能够准确的定位出接收机位置，从而对被测量对象进行全面的分析。

2 GPS测量技术特点分析

2.1简化各测站之间的运行方式

通常，GPS测量技术对于相应的测量站要求不高，只要保证上部空间的开阔性就能够顺畅的接收信号，保证信号不会受其他因素所干扰，基于此，其也能够帮助工程测量单位减少测量成本。此外，GPS测量技术在选择点位时，也是极为灵活，能够完全满足工程本身的定位需求，降低施工难度。

2.2具有高精度的定位能力

GPS测量技术在接收信号时，所采用的系统设备一般以双频接收机为主，因为该系统的定位精度可以保持在5mm+1ppm水准上，若是定位基线处在30km之内，其定位精度甚至可以达到毫米级程度，因此，这也使得GPS测量技术的定位能力要高于其他新型测量技术。

2.3具有较短的观测时间

在利用GPS技术进行网络布置时，其可以大大缩短测站的观测时间，使其保持在40min之内。因为该技术具有快速静态定位优势和实时动态定位优势，能够在最短时间内获取到精准的坐标数据，从而可以大大提升工程测量效率和测量准确性。

2.4能够实时提供三维坐标

在传统工程测量中，基本都需要将平面位置测量工作与高程测量工作分开进行，但是GPS测量技术则可大大规避这一问题，其可以为测量人员实时提供三维坐标，能够在同一时间开展平面位置与高程的测量工作，并全面保证测量数据的精准性和时效性。

2.5具有极为简便的操作程序

随着GPS测量技术的大范围推广和应用，与其相关的接收系统也发生了很大的变化，其由传统机型不断向微型化方向发展，不仅有效简化了操作步骤，而且所获得的数据资料也可通过多种处理方式进行分析。此外，GPS测量工作能够随时在各种环境下进行开展，不会受到外界因素的影响，所呈现的测量结果也是完全符合预期测量标准。

3 GPS测量技术在工程测量中的应用

3.1实现对静态数据的处理

在应用GPS测量技术对工程测量中的静态数据进行处理时，需要将GPS观测的数据传输到存储设置中，在完成此项工作后才可以进行分流工作。要对原始内容进行记录，合理利用解码，将其中的数据进行分类和处理，将没有用的数据内容处理掉，还需要将有用的数据进行统一，然后将其形成文件格式。同时，在对相位观测值进行整合时，要进行探索和测量环节等多种工作，还需修正恢复载波，对其中的静态数据进行有效测量。大比例尺地图绘制是工程测量中的主要组成部分，多数高等级公路在选线时都要进行大比例尺带状地形图的绘制，比如1：1000或1：2000。但是，传统的测图方法速度慢、花费时间长，会严重影响地图的有效性和准确性；而合理采用GPS动态测量技术，可以帮助技术人员确定沿线各碎部点位置，并对其进行合理绘制，分别停留1~2min，进而获得更加准确的坐标，保障成图的合理性。

3.2在工程量变形中的应用

工程量变形是因人为因素导致建筑出现变形或偏移情况，此种现象在工程中比较常见，但也为GPS测绘技术的应用拓宽了空间，利用GPS测绘技术中的三维定位功能实时监测工程量变形情况。具体工程建设过程中工程量变形情况主要包括陆地及海上建筑物工程量变形、矿山工程中建筑物工程量变形及坝体工程量变形等。例如矿山工程量变形在应用GPS测绘技术时应先确定特定位置，在该位置上确定基准点与监测点，然后安装GPS定位器，利用其完成矿山工程建筑物工程量变形信息及数据的收集与分析，从而提高变形量监测工作效率。

3.3工程突发状况的应急处理

在测绘作业过程中，需要面对十分复杂的环境，各个方面都要很好地配合才能完成整个测绘工作，其中如果某一方面出现问题，就有可能导致十分棘手的突发情况出现，所以在建筑测绘工程当中，如果遇到突发情况，我们要知道如何应对，因此测绘信息和数据的重要性不言而喻，是整个测绘工程中最核心所在。在应急处理上，一般都会有几种应对方法，首先是在获取数据信息上，依靠GPS系统的准确性，分析数据并整合出编码系统，减少失真情况的出现；其次，要对测绘所得的数据进行保护，依据GPS测绘技术自身的调节功能，实时制定出数据标准，保证精确性，减少人员操作失误的发生。

3.4 GPS测量在碎部测量中的运用

通常，工程项目在建设初期，都要进行勘测设计工作，在这一过程中，相关工作人员完全可以利用GPS测量技术来进行测图控制网建立和碎部项目测量。其中，在测量碎部项目时，可以利用GPS技术具有的实时动态定位优势来实现，并采用相应的接收机来获取测图控制网建立的定位数据，然后再运用另外一台GPS接收机按照定位数据进行基准站建设，这样就能对碎部项目进行实时的测量，进而帮助测量单位获取准确的三维坐标。另外，在施工放样过程中，同样可以运用GPS测量技术所具有的实时动态定位优势来进行平面位置以及高程的测设工作。在实际运行时，整个测量流程几乎与碎部测量相一致，在最后环节，只要工作人员将放样点坐标文件直接传递给基准站，就可完成坐标放样任务。目前，公路工程、铁路工程等在进行施工放样工作时，都会采用GPS技术，以便可以最大化提高测量工作效率和工作质量。

3.5完成GPS布网设置

在利用GPS测绘技术进行带状或线路测绘时可以确保测绘结果的准确性。例如，在进行饮水工程测绘时测绘人员通常会应用点连方式、边连方式完成三点交汇图形回测。在进行大型水利工程建设时可以将边连方式与网连方式进行结合，然后合理选择测量设备并完成设置工作，从而保证测绘结果的准确性，同时可以提升测绘工作效率及质量。此外，GPS布网设置时会受到天气等情况的影响，这种方式可以从根本上提升测绘工作质量并降低测绘工程成本。另外，在进行复杂地质条件测绘工程时采用GPS测绘技术，通过GPS测绘技术可以利用虚拟现实技术完成周边地区地质测绘及模拟，利用三维图像实现测绘目标，并可以从各角度完成地质及物体的测绘工作，最终保证测绘工程所得到测绘数据的精准度，确保测绘工程质量。

结束语：

综上所述，在工程测绘中大力采用GPS测量技术，十分可行，其不仅可以提高工程测绘精度和测绘效率，而且还能降低工程施工成本，保证其整体施工质量。相关工作人员在实际运用时，一定要全面掌握GPS技术的应用要点和应用优势，按照相应的规范流程进行操作，这样才能达到事半功倍的测量效果。

参考文献：

[1]GPS测量技术及其在工程测量运用中的特点[J].刘金联.科技资讯.2018(25)

[2]GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].廖健恒.科技资讯.2018(33)

[3]GPS测量技术在工程测量中的应用研究[J].汤栋梁.科技经济导刊.2019(17)