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

宋健

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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

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。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。

一、GPS技术简介

GPS技术，正式名称为全球定位系统。顾名思义，它是一个用于全球定位和导航的系统。其主要目的是提供实时、全天候、全球导航。虽然活跃于陆海空三大领域，但GPS技术具有军事背景，因此也被用于军事用途。近年来，随着GPS卫星的部署，定位系统得到了充分利用并取得了良好的效果。随着科技水平的不断提高，除了定位和导航，GPS技术将逐渐扩展其功能，全面进入超速预警、测绘、车辆管理等领域。近年来，日本也进行了定位系统的研究，开发了北斗导航系统。它为各种任务提供了极大的便利。

二、GPS测量的技术特点

传统模式下，项目测量方式易受外界环境影响，全天候测量难度较大，工作效率极低。GPS技术适应性强，不易受外界环境影响，可全天候工作，大大提高工作效率。GPS技术在测量物品时，能够适应很强的外部环境，具有很强的适应性。将该技术应用于工程测量，红外测距仪的标称精度为5mm5×D，而典型双频GPS接收机的参考分辨率精度为5mm1×D。精度随着距离的增加，GPS测量的优势越来越明显，可以准确定位范围，所以测量精度非常高。

GPS测量自动化程度高。目前，GPS接收器已经变得更小且更易于操作。观测者只需将天线对准调平，测量天线高度，打开电源即可进行自动观测。通过软件处理数据，测量点的3D坐标。将该技术应用到工程测量中，可以显着减少预量时间，有效保证工程的整体进度。由于不需要测量站之间的视线，点的选择变得更加灵活和方便。但是，基站上方的天空必须晴朗，这样才能不受干扰地接收GPS卫星信号。使用GPS搭建控制网时，每个站点的观测时间一般为30～40分钟左右。

GPS系统可以覆盖地球的每一个角落，随时可以连续运行，地点和时间基本不受天气影响。正是由于以上优点，GPS测量技术在矿产开采、桥梁基础设施建设等工程项目中得到广泛应用，其应用已渗透到各个领域。

三、GPS技术在工程测量中的应用

良好的初步调查是使用GPS技术进行异地调查的先决条件。为了进行准确的定位定位，需要了解建设项目的周边情况，收集相关数据，制定具体的观测方案。此外，在测量项目时，测量师也是影响项目的重要因素。因此，操作人员应具有较强的专业技能和相对熟练的机器操作水平，以确保在使用机械设备时，具体的测量步骤按照特定的标准和规范进行。另外，把握好测量的时机，可以充分保证观测练习和数值观测的准确性。

选择一个点。选择接收设备易于安装且视野开阔的位置。选点时应考虑以下重要因素：每个点最好对准一个特定的点，这样可以继续用于后续测量，并且不能有仰角大于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。点附近应无强无线电辐射源（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，以便避免电磁场对信号的干扰，减弱多径效应的影响。穴位应选择在方便、稳定的位置。地面底座，易于存储，易于扩展和与其他观测方式接口，便于观测和后期使用；一定要结实，稳定，补点.

观察。野外观测主要包括天线安装、启动观测、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，观测员填写观测手册。

GPS接收机记录的观测数据发送到存储设备后，必须对数据进行拆分。即从原始记录中解码各种数据，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。文件等统一的数据文件格式，将不同类型接收机的数据记录格式、项目、采样密度、观测数据单元统一成标准化的文件格式进行统一处理。为了在观测期间对卫星轨道进行归一化，我们使用多项式拟合方法来平滑从GPS卫星每小时传输的轨道参数，检测周跳和修复载波相位观测。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。

四、GPS定位误差分析

空间卫星误差主要分为四种误差：一是卫星星历误差，二是卫星钟差误差，三是卫星轨道误差，四是卫星设备延时误差。其中，GPS定位系统在进行定位测量时最容易出现的误差就是卫星轨道误差。在测量过程中，降低卫星轨道误差的方法有3种：一是忽略轨道误差，主要是利用导航电文中获取的卫星轨道信息作为参考，忽略卫星轨道误差。综上所述，该方法只适用于精度不高的实时点位定位项目；参考数据应用于表征卫星轨道偏差的校正数据。将这些数据视为常数，并结合其他未知数一起求解的方法；它是一种观测方法，减少了卫星轨道误差对GPS定位测量的影响。该方法在高精度相对定位工程中广为人知并得到应用。结构本身引起的误差；施工期间，计算机操作员在测量过程中，部分操作程序不符合配置要求，导致天线中心误差、天线相位中心误差、定位精度指标等CQ值出现误差。测绘任务一般都需要GPS定位系统的有效应用。项目正式建设前，应提前编制项目区地形图，有效掌握项目建设过程中可能受到影响的因素。GPS动态测量为整个项目提供准确的状态数据。最后，通过正确使用测绘软件，可以准确地绘制出地形图。因此具有数据采集效率高、准确率高、速度快等优点。

参考文献：

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[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.