工程测量中的GPS技术工程测量分析

工程测量中的GPS技术工程测量分析

阮香琴

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重庆钧鸿测量规划设计有限公司

摘要：在目前阶段，我国技术测量引进了最新的GPS技术，这将极大地提升测量工作的精确度，这对于提升总体效率有着十分显著的效果，应该对工程测量点进行科学地定位，精确地获得在工程施工过程中所需要的地形资料，为工程施工提供完备的数据参考，为各种工程项目的质量控制奠定良好的基础。在这一背景下，文章就GPS测量技术的概况和在工程测量中应采取的技术措施作了简要的介绍。

关键词：GPS技术；工程测量；应用；

引言

我国庞大的人口和繁荣的经济，为建筑业的发展提供了有利的条件。随着社会对建筑业的要求与日俱增，传统的测量方法已不能适应社会发展的需要。利用GPS测量技术进行测量，能够很好地解决常规测量方法的不足。这对提高地形图的精度有着重要的意义。随着国家经济的高速发展，各类工程建设接踵而至，使测量学得到了越来越多的应用。在测量工作中，采用GPS测量技术，可以提高测量工作的准确性，并且具有简单、快速、易于操作等特点。全球定位系统是通过空间交汇来实现对目标的定位。技术原理是：利用GPS卫星、接收端、导航电文等进行位置信息采集，按照技术要求在指定位置设立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，通过计算数据接收前后所需时间，得出GPS接收机与卫星间的距离。同时，通过GPS接收到的卫星历表，可以得到一定时间内的卫星在整个空间的三维坐标。

一、全球定位系统测量的技术特征

（一）具有很好的自适应和高定位

在传统的测试模式中，工程测试的方法受到外部环境的干扰，很难实现全天候的测试，工作效率很低。GPS技术具有较好的自适应能力，不会受到外部环境的干扰，可以24小时工作，极大地提高了工作效率。GPS定位技术对外界环境的适应性较强，对物体的定位能力较强。在实际工程中，采用此方法，可获得5mm5×D的高精度红外测距数据，但其基准精度为5mm1×D。GPS在测距中具有较大的优越性，它能对一定的范围进行精确的定位，因此它的测距精度很高。

（二）使用的灵活性和测试的时间

GPS测量具有较高的自动化水平。现在的全球定位系统接收机越来越小，操作也越来越方便。观察人员只需要调整天线的位置，测得天线的高度，然后开启电源，就可以实现自动观察。利用软件对数据进行处理，实现了对单点三维坐标的精确测量。运用这一方法，可明显缩短预测量所需的时间，为项目总进度提供了有力的保障。该方法不要求测点间有一定的观测距离，从而使测点的选取具有很大的灵活性。不过，要想接收到全球定位系统卫星讯号，基地台上空的天气就必须很好。利用GPS建立控制网，通常需要在每一站进行30-40分钟的观测。

（三）渗透到各个领域

全球定位系统能在任何时候都能持续工作，位置、时间都不会受到任何气象条件的影响。因此，GPS测量技术被越来越多地运用在矿山开采、桥梁建设和其他一些工程项目中，并逐渐地渗透到了社会的各个领域。

二、工程测量中GPS技术的应用

（一）作详尽的初步研究

利用全球定位系统技术开展实地测量，首先要做好初步测量工作。要实现对工程周围环境的精确定位，就必须掌握工程周围环境，搜集有关资料，并制订出相应的观察计划。另外，测试者在进行测验时对测验结果的影响也很大。所以，操作者必须具备一定的专业技术，并具备相当程度的技术，才能保证在使用该仪器时，按一定的标准和规格来实施具体的检测程序。同时，对时间的掌握也能使观察练习与数值观察的精度得到充分的保障。

（二）野外GPS测量

(1)选定一处地点。选择接受装置容易安装，视野开阔的地方。在选择测点时，必须要考虑到：每一测点都要对齐，以便为以后的测量工作提供依据；高度角不能超过15度。把他们放置在你的视线范围内，使他们不会阻碍你的信号。为了防止电磁干扰和削弱多路径效应，测点周围必须没有强烈的辐射源（电视台，微波站等），测点之间相距200米以上，距离高压线路50米以上。取穴时，宜取穴方便，取穴稳定。地面基座，可方便存放、可扩充及可连接其它观察模式，方便观察及后续利用；必须牢固、稳固、充实。

(2)观察。现场观测的内容包括安装天线，启动观测，确定气象参数，记录观测结果，并将资料及时传送至储存装置，完成观测记录。

（三）资料分析

GPS接收端将采集到的观测资料送入存储器后，需要对其进行分解处理。对原始观测资料进行译码处理，剔除无用的观测资料和多余的资料，从而得到星历资料、观测资料及台站资料。文件和其他数据文件格式的统一，把不同种类的接收器的数据记录格式，项目，采样密度，观测数据单位，都统一为规范的文件格式，并对其进行统一处理。在此基础上，本项目将采用多项式拟合法，对GPS卫星逐小时传送的轨道数据进行平滑处理，并对周期跳跃信号和载波相位信号进行修正，从而实现对观测时间内卫星轨道的规范化。观测资料做必要的修改，可将对流层修正加入到GPS观测资料中，并将电离层修正加入到单频接收资料中。前处理的目标是对观测数据进行提纯，从而提高观测数据的精确度。台星双差观测是目前应用最广泛的资料处理软件。

三、全球定位系统的误差分析

空间卫星测量中的误差可划分为四类：星历误差、钟差误差、轨道误差和仪器延迟。其中，卫星轨道误差是全球定位系统中最为常见的一种误差。在实际应用中，可以通过三种方式来减小卫星轨道误差：一是不考虑轨道误差，即以导航信息中所包含的轨道信息为基准，不考虑轨道误差。总之，本文提出的方法仅适合于测量精度较低的实时性目标；基准资料被施加到一个修正资料，这个修正资料代表了卫星的轨道偏离的特征。把这类数据看作一个常量，然后和其它未知量联合起来进行求解；该方法能有效地降低GPS系统中卫星轨道误差对其测量结果的影响。这种方法已被广泛地应用于高精度的相对定位项目。结构本身造成的误差；在施工过程中，计算机操作员在测量的过程中，有一些操作程序与设置要求不相符，从而造成天线中心误差、天线相位中心误差、定位精度指标等CQ值的误差。通常情况下，测量工作要求有效地使用GPS定位系统。在工程正式开工之前，必须事先准备好工程区域的地形图，以便对工程施工中的各种因素进行有效的控制。GPS的动态观测为工程建设提供了精确的施工条件。在此基础上，合理运用测量软件，实现了地形图的精确绘制。因而，它的特点是高效率，高精度，更快速。

结语

总之，GPS测量技术相对于传统的测量技术，在精度和可靠性方面具有许多优点，并且可以减少测量工作的强度，使技术人员摆脱了繁琐的野外测量工作。然而，在工程测量的应用过程中，也存在着一些问题，比如点位选择比较困难、高程精度稳定性不够、受电离层影响较大等，这些都需要测量人员引起足够的关注，并采取适当选择观测时段、适当增加测量频率、对内业数据进行优化等措施，来提高GPS技术的测量精度，并将其在工程测量领域的应用价值充分地发挥出来。

参考文献：

[1]张菲.GPS技术在水利工程测量中的应用[J].内蒙古水利,2022(05):59-60.

[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《现代测量技术及应用》[J].工业建筑,2021,51(03):208.