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

代晓楠

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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；应用

中图分类号：P258

文献标识码：A

引言

工程测量是一系列工程建设的首要环节和先行环节，工程测量所获取的数据资料能够为工程的规划与建设提供重要的基础依据和指导，因此，保障工程测量工作的精度与结果的准确度就显得尤为重要，而在现阶段实际的工程测量工作中，GPS技术的应用已较为普遍，GPS技术有效地推动了工程测量技术的发展，促进工程测量技术的现代化、智能化水平的提升，进一步加强对GPS技术应用的研究也成为现代工程测量技术发展的必然要求。本文就GPS测量技术在工程测量中的应用进行相应的论述与分析，旨在提高工程测量水平。

1GPS技术的应用特点分析

1.1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。

1.2定位数据精确度高

随着GPS的广泛应用，在一定时期内接收到的卫星信号数量也有了明显提高，从而保证了定位精度和测量误差。GPS能够在地面任何一个点上进行接收，通常4个卫星的信号都能被同时接收，并且能够在不受气候条件影响的情况下，对观测站进行全天24小时的工作。在工程测量中，测量资料的精度和可靠性是衡量测量技术水平的关键，也是衡量测量技术是否符合社会需要的一个重要指标。GPS和其他技术相结合，可以到达预定的位置，测量精度上可以达到毫米级的静态位置，GPS技术应用于无人机的低空定位，可实现毫米级的定位。高精度的GPS数据是确保项目顺利进行的重要保证。

1.3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。

2GPS测量技术在工程测量中的应用

2.1GPS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。

2.2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。

2.3带RTK的碎部测量与放样

RTK技术是实时动态差分技术的简称，指利用GPS载波相位观测值进行实时动态相对定位的技术。RTK系统由参考台和移动台组成，在进行工程测量时，向使用者传送载波相位信息，由使用者根据差分信息进行差分运算，由此判定坐标位置。此外，RTK技术还可以应用于地籍地图的测量、不动产地理位置的测绘。这种技术不需要太多的人力和财力，一般只需要1个人就可以完成，只需将GPS定位器放置在特征点上，2秒后按照需要输入特征点的代码，对某一地区进行地形特征测量后，将特征点的数据上传到电脑中，以避免外部环境干扰对工程造成负面影响，从而保证结果图的质量。利用RTK技术进行工程放样，标定后可直接进行坐标标定，并使用相应解析方法进行标定和放样。利用RTK测控系统及DL5-C数传广播站对路面资料进行编辑，若有纬地、海地等资料，可采用经地或海地的PM输入方式，将资料直接输入系统中。在没有设计文档的情况下，可以根据断链、平曲线、垂直曲线、加宽数据、结构数据等来构建道路数据库。进行横截面复测时，需要将桩号里程档案输入到软件中，根据预先设定的桩号进行转换，即可完成外业作业。利用RTK技术对公路进行野外放样，要根据需要确定边桩和构筑物的边坡，找准位置后再进行机械施工，然后利用公路检验功能对其进行检查。在公路中进行边桩放样工作时，需要将路面面板全部显示，如果路面有拓宽，则需要直接进行信息显示。试样边桩的摆放必须与图纸上的边线重合，如果有结构物，则平面图中必须准确地显示出距离内的结构。

2.4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。

结束语

综上所述，我国在工程领域正呈现出多样化的趋势，人们的生活水平提升，施工单位所面临的市场压力也随之加大，如何实现质量与成本的有效管理成为企业发展的重心所在。为了确保施工单位的经济效益能够得到有效提升，则需要选用GPS技术来降低传统测量手段所产生的不利影响，提高最终结果的精度以及效率，并为后续工作奠定良好的数据基础，以此来满足我国社会对复合型建筑测量所提出的各方面需求。

参考文献

[1]宋圳飞.GPS测量技术在工程测量中的应用分析[J].建材与装饰，2020(18)：247，250.

[2]赵籍滨.浅谈GPS技术在工程测量中的应用[J].科技创新与应用，2012(3)：34.

[3]彭成山.GPS测量技术在工程测量中的应用研究[J].工程技术研究，2020，5(1)：52-53.