GPS测量技术在工程测量中的应用

GPS测量技术在工程测量中的应用

左申政

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摘要：我国建筑工程行业快速发展，以往所采用的测量技术已经难以达到测量的要求，GPS技术的出现对建筑行业起到了非常重要的作用。因为GPS测量技术高效率、高精确度等优点，所以不仅在建筑行业获得了广泛运用，还在航天航海和土地勘测等领域获得了广泛运用。但同时也遇到了许多问题，应对这些问题进行妥善处理，促使GPS测量技术更加完善，让这项技术在建筑工程中获得更好的运用，确保建筑质量。本文对GPS测量技术在工程测量中的应用进行分析，以供参考。

关键词：GPS测量技术；工程测量；应用

引言

建筑工程测量不仅是确保建筑工程建设质量的重要前提，同时是确保建筑质量的重点所在，这项工作容易受到社会、经济、环境及自然因素等多方面的影响。建筑工程测量技术的有效运用，可以较好地推进测绘工作的开展。有关技术的日益更新，大幅度提高了测绘工作效率与质量。工程测绘工作中，GPS测量技术不仅具备建筑工程测量技术发展优势，还可以构建建筑工程测量数据库，有效强化建筑工程测量管理工作效率。

1 GPS系统的基本构成

GPS系统中的组成部分较多，它不但涵盖了多颗空间卫星，还包括了地面监控站以及用户设备，共同组建形成多点分支结构体系。这些卫星都在轨道上运行确保轨道平面满载卫星，且轨道平面倾斜角度最大达到65°以上。而GPS系统与地面上的信号衔接则主要为波段无线电载波，结合GPS系统建立相互关联系统。它主要通过一个动态已知点来观测地面信息数据，同时也会对卫星的轨道参数、钟参数等进行计算，并将计算获得数据全部存储到卫星存储器之中。在地面上，GPS系统接收机发挥了巨大作用，它配置有数据处理软件以及终端设备，可随时随地捕捉、跟踪卫星运行信号，满足信号相互交换与放大处理等若干技术要求，在解算自由网络平差和过程中也发挥了价值，保证接收机中心能够精确测量各种三维坐标。

2 GPS系统的测量缺陷

（1）在利用GPS实现控制点位差异测量过程中可能会影响到点位测量精度，为此需要在测量过程中接收卫星并发射信号解决这一问题，满足数据处理全过程技术要求，获得点位、高程坐标。这一过程中由于受到外部信号干扰可能会导致出现测量误差。就这一技术环节而言，可能是因为GPS系统始终处于浮动状态中，往往会出现假固定或者无法固定情况，从而出现巨大数据误差问题，整体来看，测量效率低下且精度偏低，无法正常体现测量精度优越性。（2）在利用GPS系统配合常规仪器进行测量过程中应该合理把握高程，调整测量过程，优化测量点距，确保测量过程有效到位，建立多重基准点与观测点之间的相互优化距离，保证多个高等控制点展开联测与复核过程。因此，基准站方位观测情况亟待优化，必须提高测量精度。（3）需要结合高速公路工程测量实践满足相关技术要求，保证测量整体精度有效提升，配合GPS控制市政工程测量控制点，提高测量水平，确保在高程精度条件下也能够满足工程建设需求。但实际上，GPS在进行水准联测过程中还存在高程精度无法保证的缺陷问题，需要改进。

3 GPS测量的特点

3.1定位精度较高

传统水利工程应用红外仪表测绘仪器可以实现5mm+5ppm的精确度，但使用双频接收器的GPS技术的精确度可以达到5mm+1ppm，因此，GPS技术的测量精确度极高。通过实际验证，当距离小于50km，测量精确度为10－6，超过1000km时，定位精确度可高达10－8。基线的边长越长，位置精度就越高。

3.2测量距离较长

在水利工程测量采用其他测量技术时，如果站点之间距离太远，因能见度的限制会出现通视问题。但GPS测量时，各站点之间无需相互直接观测，通过信息交流，即可开展测量。

4 GPS测量技术在工程测量中的实践应用

4.1 GPS定位技术的应用

GPS定位技术是工程测量中的一项重要内容，根据GPS的基本原理，综合各项位置信息，充分利用各种设备的功能，从多个角度进行精确测量，以保证数据的正确性。GPS定位技术可以将静态和动态两种方法结合起来，形成一个固定的基线进行同步观测，通常需要45分钟。在完成位置观测任务后，需要对资料进行整合，充分利用GPS的便捷优势，实现动态信息监测。进行GPS定位时要把握好观测时机，明确观测周期，观测前要与气象部门联络，了解当前的天气状况，判断是否适宜测量，以保证工程测量结果的精确性，同时要对GPS设备进行研究，进而确定测量时间。

4.2对静态数据的有效处理

GPS在进行静止资料处理时，必须将GPS观测到的资料上传至资料储存器，然后再进行资料分流。首先要对原始数据进行记录，然后利用译码技术对其进行分类，筛选出无用的数据，然后将剩余的数据进行整合，形成一个完整的文档。在对相位观察进行集成时，要进行多个环节的探索和测量，对恢复的载波进行随意校正，对载波的静态数据进行有效测量。工程测绘通常要绘大比例尺地形图，而高等级公路则要做1:1000大尺度的带状地形图。传统的测绘方法不但耗时，而且影响绘制地图的效率。使用GPS技术可以迅速找到每一块碎片的位置，然后在一分钟内准确地定位出碎片的位置。

4.3平面控制网布设

平面控制网的有效布设可以达到全天候、无盲点的测量效果。根据工程当前情况，运用加密的控制网、插网、线性网或插点等方式进行现场处理。如果测量点选择错误，可能会影响接受卫星信号，从而产生误差。

4.4高程测量

在水利工程测量中，测量精确高程数据非常重要。传统的测量方式，受技术和设备等条件限制，很容易出现误差，特别是在地形不规则的偏僻环境中，测量误差会更大。为确保测量精度，GPS技术测量水准仪观测结合运用。通过GPS技术、大地高程差等构建大地水准面数学模型，对计算点的高程异常或异常差进行内差，进而获得测量点高程数据及其变化情况。

5提高GPS技术在水利测量工程应用效果的措施

5.1控制GPS测量的误差

科学使用设备，可以使实际工作中误差最小化。测量员实际操作中要严格遵守操作规范，减少测量环节产生问题。选择合理的测量点位、地形相匹配数学模型，尽量减少因模型产生的误差。

5.2提高测量技术人员素质

加强GPS技术专业知识的学习。一是，提高实操速度，测量师在上岗前学习GPS的基本原理、测量方法和设备的操作原理，直至满足工作现场的实际要求。二是，操作环节必须严谨，对整个操作环节和注意事项必须得心应手，尽可能减少错误，避免因人为原因造成的测量操作错误。三是，拓展知识范围，当出现小问题时，进行详细分析，积累经验，及时解决。

结束语

综上，GPS定位技术具有操作周期短、精度高等优点，目前已应用于工程一级控制网，提升了对控制网的全面监控，提高了数据的准确性和测量效率。在今后的工程测量工作中，仍要不断完善并充分利用GPS技术，将其广泛应用于公路中线放样、静态数据处理等工作中。与传统的手工测量方法相比，GPS技术在定位速度、便捷性、精度等方面具有很大的优越性。在今后的工程测量中，GPS技术将会有更广阔的发展前景。

参考文献

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