GPS+RS技术在工程测量中的应用

GPS+RS技术在工程测量中的应用

龚振馥

132623197201294050 河北省承德市067032

摘要：由于施工场地条件复杂，施工过程中易受到外部环境的影响，进而影响施工的质量和效益。因此，为提高工程效率，减少人力、物力资源的浪费，必须充分利用GPS技术加强对项目的监测。利用信息技术从卫星上获取数据，强化对地面的监控，以数字化和信息化的管理方式弥补传统手工测量方法的缺陷。

关键词：GPS测量技术；工程测量；变形监测

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。所以，今后的建筑工程测量工作应该重视GPS测量技术的合理应用，增强建筑工程测绘工作实效。

1数字化测绘技术

数字化测绘技术的特点在“数字化”，功能在“测绘”。数字化测绘技术是通过数字化技术，实现地质测绘功能。综合来说，就是以先进的计算机技术为中心的数字测量绘图系统。“数字化”软硬件包括电子全站仪、航空摄影设备、数字化处理系统、数字全球定位系统、数据处理软件、数字地理信息系统以及后处理设备。数字化测绘技术的应用主要分为三步：（1）对测量区域的地形、地质、高程、面积等数据进行采集。此时采集的数据并非直接可用的数据，而是相对数据或者参考数据。（2）对上一步采集的数据进行处理，主要是提取有用数据、消除误差、相对数据的换算等。经过处理的数据可为工程人员直接使用，但由于数据量庞大，使用起来十分不便。（3）对第二步的海量数据进行处理，例如形成直观的图纸、高程图、地形图或者三维图等，以方便使用者直观观察和使用。综合来说，可以分为以下三步：第一步：采取“非接触”方式对测量区域地形和地质数据进行采集，例如：全站仪、航空摄像机、卫星遥感等。第二步：通过数据输入和输出，处理、优化和提取必需数据。设备包括：图像处理设备、遥感数据分析设备等。第三步：将测量得到的数据以图纸、二维图形、数据库或者三维动态图的方式呈现。呈现设备包括：CAD链接端口、BIM、三维动态呈现设备等。

2GPS技术的应用特点分析

2.1定位效率高

GPS具有操作简单、精度高等优点，在工程测量和数据监控领域得到广泛应用。通过分析GPS技术在实际中的应用特性发现，GPS最大的优点是高精度的定位。利用GPS技术进行测绘，可将GPS技术与其他技术有机结合起来，形成诸如无人机航拍等现代测绘技术。GPS和RTK技术充分结合，使其能够在较长的时间内获得更多的位置信息，这是基于一个相对稳定的流动站点而言的。在观测到动态变化的位置时，能够快速地获得位置信息，不仅缩短了观测时间，而且提高了观测效率。此外，GPS技术还可以实现对公路、桥梁等多个模块的精确测量，并对测量资料进行分析，构建工程监控网络，实现精确的位置和施工观测，从而强化项目的进度管理。以往，GPS技术工作方式单一，只能进行静态相对定位，其速度和精度很难满足要求。现代GPS技术是对传统GPS技术的一种改进和完善。若基线为20公里，单频率接收器为1小时，双频接收器为20分钟；采用现代GPS技术后，GPS可建立动态实时位置，只需5分钟即可完成。因此，利用GPS技术建设工程控制网，既可以缩短观测时间，又可以大大提高定位效率。

2.2定位时效性高

GPS系统的定位工作主要依赖卫星，因此它不受时空限制，也不受自然环境影响，能够获得实时的位置和监控。GPS技术具有较高的时效性，在进行GPS定位过程中，能够获得实时、动态的工程位置，利用GPS装置对目标进行观察，可获得三维坐标，根据坐标的变化计算出观测点的移动速度，从而获得相应的参数指数。

3GPS测量技术在工程测量中的实践应用

3.1数据采集、记录与处理

（1）数据采集时，负责人要对测量数据进行备份处理，进行系列预处理工作，尽可能减少因人为与环境等因素影响测量准确度，之后根据三维坐标和已知高程点数量等信息，对采集到的测量数据的准确度与质量进行准备评估，同时将测量数据传输到相应软件中。（2）在数据测量记录中，进行建筑工程测量时，工作人员应该系统记录测量全过程，整理所收集的观测数据与策略方式，为后续计算决策提供一定依据。数据测量整理分为观测数据、测量手簿和其他有关记录等3类记录，需要把接收机中的初始信息、原始观测数据及GPS测量时间等加以处理，加入到观测记录中。确保记录的及时性，在第一时间对有关数据进行备份，防止出现数据破坏和丢失问题。

3.2高程测量与变形控制

在工程变形监测工作中，多采用GPS技术。在施工过程中，路面容易受到外部环境的影响引起基础变形，严重时会引起路面开裂，影响路面的整体稳定。在这种情况下，要注意观测数据中的细微变化，分析工程的安全隐患，利用GPS技术来弥补常规的监控缺陷，将精度控制在毫米级别，以保证工程建设质量。GPS高程拟合算技术是通过GPS定位获得各空间坐标的精确高差，利用平差获得地面高程和高程差，并利用这些资料进行测量。目前，GPS高程是以水准点作为基准，通过曲线拟合分析或融合内插技术来获得。GPS技术也可应用于道路的剖面测量。结合使用GPS与地图软件，可以得到更准确的横向剖面资料，节省更多人工成本。

3.3构建工程控制网

工程控制网的建设是工程测量的基础，应注意网型和信息的准确性，进而保证测量的准确性。由于施工现场控制网的覆盖范围一般较小，而且点位密度大，因此对控制网的精度有较高要求。常用的GPS定位方式有多种，比如利用边角网来实现GPS定位。利用GPS技术建立公路勘察控制网，这种控制网具有横向狭窄的特性。以往，测量者多采用三角形锁线的方法来避免误差累积，但是这种方法会使整个过程更加复杂。应用GPS技术后，可组成更长的GPS点三角锁具，能实现远距离直线坐标测量，避免在使用过程中出现问题。测绘控制网是工程建设的基础，其测量结果的准确性直接关系到工程建设的质量。对精度要求高的控制网称为一级控制网，也是工程测量中的参考，对位置数据的要求非常高。在建设工程一级控制网时，一般都是采用角法，利用测绘仪器对三角网和导线进行测量，然后再进行坐标定位和绘制控制。

结束语

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。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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