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

张永杰

身份证号 410402197607181534

摘要：GPS测量技术是在人造卫星观测站的作用下，针对工程项目分布区域构建完整的观测网，精准地获取测量数据，为工程项目建设提供更有参考价值的数据信息，帮助建设方优化项目设计方案，确定各区域的地形信息，以此减少工程项目中的设计风险、质量风险的一种新型测量技术。

关键词：GPS测量技术；工程测量；有效应用

1 GPS测量技术相关定义

GPS测量技术是基于人造卫星所进行的点位测量技术，应用GPS测量技术时，可在人造卫星数据的指导下，建立精密的控制网，随后根据控制网内的点位对地面的公路、建筑物、隧道、大坝进行测量。相较于其他测量技术，GPS测量具有实时性、实用性强的特点，且测量结果精度高，所需时间短。据了解，基于GPS测量技术的工程测量，测量数据的精度可保持在分米级、厘米级；实际测量过程中，动态GPS测量仅需几秒、几分钟，静态GPS测量可控制在50~180min。另外，GPS测量操作流程简单，可选点位范围广，测量成本低，可满足建筑工程、路桥工程、隧道工程等不同类型工程项目测量的基本要求。

2 GPS技术构成要素

（1）地面控制系统。该系统由主控站、注入站、监测站构成，且系统间的作用不尽相同。主控站的作用在于修改卫星钟参数、计算卫星星历，且计算所需参数由监测站供给，将修改后的参数传递给注入站，由注入站接收后才可发挥修改作用；监控站的作用在于接收GPS卫星中发射的各类信号。（2）卫星接收设备。该设备由气象仪、接收机以及计算机信息处理软件等组成，作用在于采集GPS卫星中传递的信号，且经过综合分析后确定位置。气象仪针对外界气候条件进行测量，避免气候因素对测量产生干扰，提高测量结果的准确性；信息处理软件是将数据收集起来综合分析，是接收设备的基础。（3）空间卫星群。由6个轨道面上分布的24颗GPS卫星构成，且每个GPS卫星与地面的距离均为2×105km，彼此间的夹角为60°。卫星所处轨道面与地球赤道面的交角约为55°，通过此种形式的分布，可保障接收到4~11颗卫星传递的信号。

3 GPS测量技术在工程测量中的应用

3.1 工程测量方案的制定

在工作人员制定建筑工程的测量方案时，可以利用GPS测量技术，从3个方面来制定测量方案。这3个方面分别是设计制定测量精度、设计测量地点以及确定测量时间。在工作人员设计和制定测量精度的时候，需要参考国家规定的相关标准，并根据测量地的实际情况，利用适合测区的GPS控制网来开展测量工作。工作人员还可以利用GPS接收机来设计合理的布局，通过把GPS接收机和GPS控制网相结合，可以提升测量效果。在选择建筑工程测量的时间时，可以利用GPS提供的预报图来确定，在保证测量的卫星处于均匀分布的状态下来选择最合理的建筑工程测量时间段，保证测量的精准度。选择建筑工程测量的位置对于建筑工程的最终质量有较大的影响。一般来说，在选择最合理的建筑工程测量地时需要考虑两个方面的要求：首先就是为了接收到最好的信号，必须要防止受到电磁信号的干扰。其次就是在选择场地时尽量选择在较宽阔的场地上，避免障碍物对测量结果造成影响。GPS测量技术能够在工作人员制定设计建筑工程测量方案的时候，选择出最合理的时间、地点及精度。

3.2 线路勘测

在城市建设过程中，工作人员需要做好线路勘测工作，为工程建设提供数据支持，从而保证线路布置的合理性。线路勘测涉及铁路、交通、通信等工程。因此，工作人员需要先在勘测路线上设置GPS控制网，再利用GPS接收机静态观测勘测路线，并且合理控制观测时间（观测时间一般为30min～90min），最后组织专业人员处理和收集数据信息。在选择道路时，工作人员应利用GPS测量技术绘制大比例尺地形图，以此来提高待测量区域的清晰度。在施工过程中，工作人员可以应用GPS测量技术计算土石方量。在这一过程中，工作人员需要将GPS测量技术与计算机技术、绘图软件相结合，深入分析测量数据，从而保证土石方量的计算效率，提高计算结果的准确性。总之，应用GPS测量技术，有利于提高线路勘测的效率。

3.3 数据处理

（1）利用相关技术获取完善的信息数据；（2）将数据进行计算机系统的输入；（3）利用云系统对数据进行预处理工作；（4）通过对基线的计算来对GPS的数据误差进行消除；（5）获得具有真实性与可靠性的计算结果。在这一过程中，施工单位应当明确数据输入的过程中是要以人工数据管理为主，先要开展数据分类后，实现信息的筛选，才能够确保后续的数据不会对计算结果造成较为不利的影响。而后，在进行数据计算与输入的过程中，还要结合实际情况进行格式化应用，确保整个计算机中所存在的数据都能够满足识别要求，在统一性方面能够得到有效保障，并为后续工作奠定良好的信息技术。为了确保计算结果不会受到外界因素的影响，施工人员还要对数据开展二次筛选处理，并对其格式进行有效调整，将本身误差数值较为明显的数据进行剔除处理，以此来确保工程施工能够顺利开展，施工单位的经济效益也能够因此得到有效保障。

3.4 水准点的测定

从工程测量角度来进行分析，有关水准点的测定工作同样也是不可或缺的重要内容。施工单位在对其进行测定的过程中，往往需要先对相关数据进行深入考察与计算，倘若在数据考察或者是计算过程中出现任何问题，都会对最终的结果产生不利影响，有关水准点的测定质量也就无法得到有效保障。为了避免类似的情况出现，施工单位在进行水准点测量的过程中，应当依照实际情况进行质量上的调整，选用GPS测量技术进行信号接收与管理，这样不但能够有效提高水准点的精准性，同时还能够为后续的工程设计与建设带来积极有效的信息数据。从效果上来看，GPS测量技术具有信息化的各项特征，提高工程观测质量的同时，还能够确保测量结果的精准度不会受到不利影响，通过对该技术的应用，能够有效节省企业的成本支出，提高工程质量。

3.5 精密工程测量

与传统的测量技术相比，GPS测量技术在检测精确度方面更具优势，其具有测量效率高、操作简单、成本低等优点。因此，GPS测量技术适用于精密工程测量。比如，在隧道贯通测量工作中，施工单位需要保证隧道贯通精度。因此，施工单位需要测定隧道开挖方向，并且控制隧道的标高与坡度，从而保证开挖方向的准确性。另外，施工单位还需要合理应用GPS测量技术，严格控制开挖施工顺序。隧道内的通视条件较差，因此，施工单位必须多次设置新的测量点和后视点，从而保证隧道开挖面的安全，提高开挖效率。总之，应用GPS测量技术，有利于提高精密工程测量质量。

4 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]丁元生.GPS测量技术在工程测量中的应用[J].城市建筑空间,2022,29(S1):155-156.

[2]侯丽霞.GPS测量技术在工程测量中的应用[J].信息记录材料,2022,23(04):154-156.DOI:10.16009/j.cnki.cn13-1295/tq.2022.04.020.

[3]张吉.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].房地产世界,2022(06):91-93.