工程测量中的GPS技术工程测量

工程测量中的GPS技术工程测量

耿海霞

博兴县自然资源和规划局，山东省滨州市，256500

摘要：现阶段我国技术勘测引入最新的GPS技术，将大大提高勘测工作的准确性，对提高整体效率很容易起到非常有效的作用，应科学确定工程测量点位，准确获取工程建设中的地形信息，为工程建设提供完整的数据参考，为各类工程项目的质量控制打好基础。基于此，本文对GPS测绘技术概述以及工程测量中的GPS技术工程测量的措施进行了分析。

关键词：工程测量；GPS测量技术；应用

1 GPS测绘技术概述

我国人口众多且经济蓬勃发展，为建筑行业的发展带来了良好条件。在当今时代，人们对建筑行业的需求逐日增加，传统的测绘方式已经不再能满足人们的需求。借助GPS测绘技术可以弥补传统测绘技术的缺陷。对于提升测绘精度具有重大意义。我国经济的发展迅速，各种项目建设被相继开发，这使得测绘工程被广泛使用。在测绘工程中，利用GPS测绘技术可以提升测绘工程的精度，且该技术具有简便、快捷、易操作的优点。GPS是指卫星导航定位系统利用距离交会的方式确定目标方位。技术原理为：利用GPS卫星、接收端、导航电文等进行位置信息采集，根据技术要求在指定位置设置GPS接收机，在特定时刻同时接收至少3颗卫星发出的导航电文，经过数据接收前后所需时间的计算，得出GPS接收机与卫星间的距离。同时，还可利用GPS接收卫星星历获得某一时刻卫星在空间范围内的三维坐标。

2 工程测量中的GPS技术工程测量的措施

2.1 GPS测量的现场实施

（1）选点。选择接收设备安装方便、视野开阔的位置。选择点时应考虑以下重要因素：每个点最好与特定点对齐，这允许它继续用于后续测量，不得有仰角大于15°的障碍物。将它们放在您的视野周围，这样它们就不会阻挡或吸收您的信号。点附近不应有强无线电辐射源（电视台、微波站等），距离不应小于200m，与高压线的距离不应小于50m，以免电磁场对信号产生干扰，削弱多径效应的影响。点位应选择在交通方便、稳定的位置。为便于观察和日后使用，地面基础、便于存放、便于延伸和衔接其他观察方法；必须坚固、稳固、填满点。

（2）观察。野外观测主要包括天线安装、开机观测、气象参数确定、观测记录等。然后，及时将数据传输到存储设备，观察员填写观察手册。

2.2  RTK测量

2.2.1道路施工

RTK可应用于道路施工中的原地面采集、放样道路中边桩、边坡开挖填筑工作，极大限度地提升道路施工效率。以道路放样为例，RTK测量技术支持下，相关人员可应用RTK软件导入道路施工设计中标准横断面、加宽、道路边坡、路基结构等关键参数，实时显示道路施工活动中当前里程、路基路面填挖值等数据，从而减少道路施工对计算设备、设计图纸的依赖，有效地提升道路施工中的外业放样效率。

2.2.2桥梁测量

桥梁测量中RTK可用于桥梁桩基、基坑开挖的放样与复核。桥梁工程放样测量时，RTK测量技术可在放样作业中，将GPS基准站布设在桥梁工程测量控制网内，随后利用移动站进行放样。放样后从RTK测量控制器中提取放样测量时获取的“桥位坐标”。准确地标记桥梁结构，控制施工误差。

2.2.3大土方开挖

大土方开挖中，RTK技术的主要作用集中在原地面测量、计算土石方量、边坡开挖控制、截水沟放样等方面。以土石方测量为例，相较于传统全站仪测量技术，RTK测量技术可在各网格点放样处理后，高效率地测量土石方外业量，且RTK具有“放样直线”功能，所以在实际测量中可直接分解土石方测量区域的方格网，将其分解为直线，每隔10m设置1个测量点，从而减少土石方工程测量时的逐点测量工作，提升土石方量的测量效率。

2.3 公路测量中的应用

在公路测量中，对于测量精度有很高要求，做好测量精度是公路工程开工的前提。在传统的公路测量中，一般使用经纬仪、全站仪等设备，这些设备需要工作人员在测量之前进行调平、对中等工作，浪费了大量的时间，且容易出现比较大的人为误差，影响工程后续进展。利用GPS技术，其操作更为简便，并可以不受人为因素的干扰，提升测量结果的准确度。相比于城市道路建设，在野外的道路建设，过程更为艰难，面临的环境因素也比较多。而利用GPS静态定位技术，可以使测量结果不受环境因素的影响。

2.4 水下测绘工程中的应用

相比于其他工程，水下测绘工程开展难度更大。在以往采用人工进行测绘时，会受到水压以及水流速度的影响，导致所测数据误差较大，对后续的工程开展带来阻碍。随着GPS测绘技术的出现，使水下测绘可以保证水平以及垂直方向的准确度与精度。由于GPS技术在实际使用时，其测量工具具有小而简便的特征，因此对于水下测量的误差影响相对较小。在实际操作中，相关工作人员需要将收集的信息输送到地面的计算机终端设备，并通过专业软件排除干扰因素，提升数据的准确性。

2.5 双测数据预处理

由于GPS测绘技术包含数据与信息的处理模块，使得GPS技术可以在内部进行预处理工作。其可以将收取的数据进行编辑与整理，并将这些数据应用于后期的数据记录、统计与分析，切实提升了相关工作的效率。在实际应用时，先将数据进行预处理，之后将其中的向量等信息进行计算，并与观测数据做对比分析工作，以此提升数据的准确度。经过预处理之后的数据，在计算方差、平差时，可以提升数据精度。

2.6 数据的采集记录和处理

负责人在采集数据时要及时备份相关的测量数据，并预处理该数据，避免由于人为因素和环境因素对测量的精准度造成影响。负责人员可以依据已知的高程点数量和三维坐标等信息，评估采集到的测量数据的质量和精准度，并及时在软件中传输相应的测量数据。

在数据的测量记录中，野外测量人员要及时系统记录建筑工程测量的全部流程，把收集的原始观测数据与技术策略方法进行整理，为后续进行计算机决策时提供参考。数据测量整理分为3类，分别是测量手簿、观测数据及其他有关记录等。工作人员需要处理接收机中的初始信息、GPS的测量时间和原始的观测数据，并把其加入进观测记录里。工作人员必须及时记录，第一时间备份相关数据，避免数据出现丢失或者破坏等问题。在采集和记录完成数据以后，工作人员要及时处理相关的观测数据，提高数据信息的利用率。工作人员在正式处理数据之前，必须要审查数据信息的准确性和真实性。

2.7 数据处理

GPS接收器记录的观测数据发送到存储设备后，数据必须被拆分。即从原始记录中解码出各种数据，去除无效观测和冗余信息，生成星历文件、观测文件和台站信息。文件等统一数据文件格式，将不同类型接收机的数据记录格式、项目、采样密度、观测数据单位统一为标准化文件格式，统一处理。为了对观测期间的卫星轨道进行归一化，我们使用多项式拟合方法对每小时从GPS卫星传输的轨道参数进行平滑处理，检测周跳并修复载波相位观测值。通过向GPS观测添加对流层校正和向单频接收观测添加电离层校正，对观测进行所需的更改。预处理的主要目的是净化观测值，提高观测值的准确性。常用的数据处理软件采用站星双差观测。

3 结束语

综上所述，与传统的测量技术相比，GPS测量技术在精准度、可靠性方面有诸多优势，还可降低测绘强度，将技术人员从繁重的现场测量中解脱出来。但是，在工程测量应用中，还可能出现点位选择难度较大、高程精度稳定性不足、受电离层干扰较大等问题，要求测量人员加强重视，通过合理选择观测时段、适当增加测回频率、内业数据优化等方式，使GPS技术的测量精准度进一步提升，在工程测量领域充分发挥其应用价值。

参考文献：

[1]张菲.GPS技术在水利工程测量中的应用[J].内蒙古水利,2022(05):59-60.

[2]王璞.GPS技术在建筑工程测量中的应用论述[J].冶金管理,2021(13):97-98.

[3]张献慧.建筑工程测量中GPS技术的应用——评《现代测绘技术及应用》[J].工业建筑,2021,51(03):208.