GPS在工程测量中的应用

GPS在工程测量中的应用

王海英,朱江

江苏中科岩土工程勘测有限公司   江苏省盐城市 224700

摘要：随着我国经济的不断发展，使各个行业的发展都有着突飞猛进的提高。在建筑业，由于全国各地大型建设工程施工项目的增加,传统的施工工艺也难以适应新型建筑规定。因此在这样的环境下,GPS全球定位系统在工程项目测量中起到了关键作用，并且还获得了很多成效与造就, 但也随之出现了一些实际问题。

关键词：GPS；工程测量；应用

引言

与传统工艺相比，GPS测量技术具备更多的优势，例如准确度高、高技术成分与短施工期。最主要的是GPS的测量范畴获得了合理扩展，不再是以比较传统的测角、激光测距方法来进行测量。对于我国的测绘工作来说，有关技术工作人员可以利用GPS包含的定位系统技术来搭建GPS网，向工程项目测绘单位传送现场测量得到的信息，也使测量相关工作的准确度与持续性得到保障。

1工程测量的定义及发展趋势

工程项目测量是对项目开展测量所根据的基础理论、选用方法与应用的专业技术，贯穿于建设工程的全过程。其测量结果为建筑工程设计、工程施工提供了参考，最终结果精确性将直接影响全部建筑工程的质量。随着近几年的工程设计飞速发展，同时对测量的精准度也有严格的要求，利用传统式仪器进行交互式测量已无法满足当代建设工程施工的需求，因此在项目测量中引入GPS等测量仪来开展远程操作测量的工作，并且测量到对信息进行数据统计分析和数据可视化解决，完成由静态数据测量向动态性测量、人工测算向智能化系统计算的转变。

2GPS构成

GPS由客户机器设备、室内空间卫星及其地面操纵等部分组成。随着技术不断发展，其业务范围也由最初的导航系统渐渐地向工程测绘方向拓展。

2.1空间卫星

GPS空间卫星中主要包含24颗卫星。其中工作中的卫星有21颗，路轨预留卫星有3颗。这24颗卫星在6个轨道平面上分布均匀，与地面之间的平均高度在20200km上下，这24颗卫星运作一周的时间大约为118min。此部分为数据信号传输的重要部分，卫星利用无线通信波向地面接收器传送一部分数据信号，促使地面接收器利用电子计算机等设施时刻关注着卫星的定位信息。

2.2地面控制

地面控制是保障GPS正常运转的关键部分。由5个监测中心、3个注入站及其1个主控站所构成。其中主控站会根据卫星传送的项管部数据信息对卫星路轨和部分参数数据来进行计算，计算之后再用导航栏电文的方式展现这一部分的数据信息，向注入站传输之后再由注入站不断向有关设备注入电文，从而实现全部GPS定位和测绘工程。

2.3用户设备

客户所使用的设备大多数是小部分GPS的接收器与数据处理软件，主要运用于对卫星数据信号开展捕获和追踪卫星的运转，并利用一部分测算图像处理软件获得所需要的信息。

3GPS测量技术特点

3.1具有较高的精度

以往所使用的测量仪器几乎就是地球仪、水平仪和激光测距仪，但由于人工控制和读数的原因，会与实际数据产生一些偏差，导致对测量过程的产生较大的危害，由于风力、光线等不确定因素的变化，读数会出现较大的误差，导致测量数据不够精确。而采用GPS开展测量后，通过利用通讯卫星开展传输信号，确保定位的精确，并在仪器中表明其地理位置的高度值和坐标点。降低了人为因素条件的限制，提升了测量的精确度。

3.2具有较高的效率

以往的工程测量，需要使用不同的仪器来组成，并且在测量的时候，仪器要不断移动，进行调平和对准工作，花费大量的人力物力，而使用GPS进行工程测量，只需要把接收仪放在指定的位置，就能够接受到卫星定位的信号，并且在仪表上面，能够有效节约进行仪器调整的时间，提高工程测量的效率。

3.3能够有效节省人工

在以往工程测量工作，至少需要个人来进行操作，但是当遇到在大规模的土地资源测量，甚至需要更多的人来进行操作。当采用GPS开展测量时，只需1个人就可以轻松完成工程的测量工作，这不仅节约人力成本，而且提升了工作效率。

3.4能够有效解决视线不透视的问题

在很多工程测量的过程当中，常常会遇到被建筑物和高大树木阻挡视线的现象，或是因为地形之间存在一定落差，导致无法看清具体情况，尤其是在早期的土地资源地貌测量工作中出现这种问题，严重影响了工程测量工作的顺利开展，而采用GPS开展测量，就方便了很多，从高处根据通讯卫星开展信号传导时，就算没有电子光学反射也可以顺利进行测量工作，可以有效处理视线遭受阻挡问题，具有较好的测量实际效果。

4GPS在工程测量中的应用

4.1在公路测量中的应用

目前，常用的GPS测量在公路测量之中被广泛应用。应用GPS静态或迅速静态等形式，可以有效地将边沿整体操纵测量搭建出来，从而为勘测环节中带条状地形图的测绘工程给予重要依据。GPS测量在隧道工程的施工过程当中能够构建起施工控网；在公路工程项目之中运用公路勘测、数据收集及其施工测量等方式来完成公路的勘测，这不仅可以提高工作效率，而且还使经济收益实现了最大化。GPS广泛应用于公路勘测中，对高级公路的勘测方式与工作方式产生了巨大影响，勘测进展与勘测效率得到了明显的提升。而飞速发展的实时动态测量技术性（GPS-RTK），在公路测量中也逐渐覆盖，在公路测量方向发展的应用前景十分宽阔。

4.2在工程变形监测中的应用

变形监测的工作特点为被监测体规格较大，且具有十分复杂的监测自然环境，需要相对较高的监测技术性来进行监测。比如对立交桥、堤坝、多层建筑等房屋建筑地基偏移和整体的歪斜问题进行监测。更为常见的测量方法是水平测量法，用于对地基的地基沉降开展监测；而三角测量的方法则主要运用于监测地基的偏移和整体的坡度。在这一领域中，GPS技术的应用十分广泛。例如，对大坝与边坡的变形给予监测，便需要在原先大坝或边坡的恰当部位挑选好几个点，并且在变形区挑选好几个监测点。后将GPS接收机各自安装于测量点与监测点上，开展实时全自动观察。与此同时依靠适度的数据传输技术向数据处理方法中心及时、全自动传送数据，并对其展开分析和处理。

4.3在工程测量中的应用

实时动态的英文简称为RTK，通常是载波相位实时动态差分信号定位方，归属于GPS一个全新的发展趋势，不仅可以促进工程项目施工放样及完成其地貌地形测量使其达到长远发展，而且还能提高工作效率，实时动态在建筑工程测量中拥有非常广阔的市场前景。RTK可从根本上解决与其他不同的定位方式（静态数据定位、准动态性定位）产生的缺陷，及不能将定位结论实时计算出来和数据处理方法比较落后等诸多问题以保证观测数据库的品质。实时动态定位（RTK）系统软件由基准站和流动站所组成的，通过对无线网络数据通信的搭建使其达到实际应有的效果。实时动态检测原理是将具有较高定位点的测量精度部位做为测量点，并设定一台接收器做参照站，以此对通讯卫星开展持续观测。而处于流动站之中的接收器对其信号给予接收到的同时，还会继续运用无线电传输机器设备来接受基准站里的观测数据信息。任意电子计算机通过融合相对性定位等原理，实时计算并表明流动站的三维坐标及其检测精度，通过及时处理，RTK可以实现厘米级读取。有关工程人员应通过实时检测待测点的统计数据来观测质量和基准线校正构造在收敛性层面的现象，并依据待测点的选读指标值来确立观测时长，进一步降低不必要观测，保证生产效率的全面提升。动态性定位在勘察、施工测量、GIS前端数据收集和工程监理等工作中具有很大的实用价值。

结束语

总而言之，GPS技术在降低测量与施工测量中均可推动测量稳定性与工作效率的提升，降低工作抗压强度，保持和现代化节奏相一致，也促使技术人员不再频繁的进行测量施工放样工作，提高了日常工作效率。但GPS测量还是和基本测量有着很大的不同，非常容易忽视不明显的错误，因此，还需要众多技术人员在工程实践中展开积极推进和认真梳理。

参考文献：

[1]杨清晨.GPS在工程测量中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2013(9).

[2]雷鸣.GPS在工程测量中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2012(15).

[3]董波.GPS在工程测量中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2011(15).