工程测量中GPS测量技术的实际应用钟伟楼

钟伟楼

江门市新会规划勘测院

摘要：GPS测量技术是一种以GPS技术为依托的工程测量手段，具备高度自动化、高精度的特点，由于优势十分明显，越来越受到测量工作者的关注。工程测量涵盖工程建设中的设计阶段、施工阶段与管理阶段，在工程建设过程中有着不可替代的地位，此外，其对于测量手段的要求较高，必须要具备很高的精度，因此，探讨工程测量中GPS测量技术并研究其实际应用具有重要的现实意义。

关键词：工程测量；GPS测量技术；技术要点

1GPS技术的概念

GPS技术主要是指全球定位技术，能够借助于卫星导航来开展各类定位工作，并且可以对卫星覆盖到的所有区域进行观测。GPS技术是上个世纪七十年代在美国创立的，真正开始广泛使用则是在1994年。我国的GPS技术在近几年来也有了很大的发展与突破，主要是由于近几年来我国卫星导航的相关技术已实现了飞速的发展。对于GPS定位来说，只要相应的信号接收设备能够同时接收到三颗卫星传递回来的信息，那么就能够通过这些信号来计算出自身相对于卫星的坐标，并通过三维定位来确定设备所处的位置，从而通过借助卫星来了解更为全面和详细的观测数据。

2GPS测量技术的特点

2.1快速定位

GPS测量技术作为一种先进的测量手段，其具备完善的配置，采用实时动态定位模式，能够实现快速和实时定位，并提供精准的三维坐标，在具体应用过程中具有效率高的特点。而且观测站之间对于通视性没有要求，可以灵活进行选点。但在实际设置过程中，要求观测站上空要具有较好的开阔性，以此来实现GPS卫星信号的有效接收。

2.2全天候观测

利用GPS测量技术，可以在任何地点和任何时间进行连续观测，而且不会受到天气状况的影响。同时观测时间较短，在观测时能够快速进行定位，这就进一步缩短了观测的时间，有效的提高了测量的工作效率。

2.3定位测量过程精确度较高

GPS技术的内部组成结构，包含用户仪器设备部分、地面监测站部分，空间卫星部分，其中用户仪器部分可以借由对多颗卫星的同时连接，切实且充分地实现对大气折光差问题、卫星钟差问题，以及卫星轨道误差问题等系统性误差问题的全面同时解决处置，继而有效且充分地彰显和发挥GPS技术在实际空间测量技术作业活动过程中的精确性和有效性。

2.4操作简单、便捷

由于GPS测量技术自动化程度较高，而且接收机越来越向体积小型化和操作简单化的方向发展。在实际观测过程中，需要整平中天线，通过掌握天线高度后并打开电源，实现自动观测和自动接收测量信息，从而获取补测点的三维坐标。

3GPS测量技术在工程测量中的实际应用

3.1GPS定位技术

GPS定位技术是GPS测量技术中应用十分广泛，也是最基础的技术之一，GPS定位技术可以在任何时间、任何地点为用户提供准确的位置信息服务，其主要原理是通过GPS接收机将信号接收过来，在误差处理之后进行计算，从而得到准确的位置信息，随后，将位置信息传输到连接的设备当中，相关设备会对这些信息进行计算与变化，最后再传输给移动终端，实现定位功能。GPS定位技术主要分为三种，一种是基于CellID定位技术，主要是通过基站的Cell信息来定位到用户所在的位置，精度受基站分布与覆盖情况的影响；一种是基于AFLT的定位技术，也就是AdvancedForwardLinkTrilateration技术，该技术是CDMA特有技术，通过监听基站导频信息、利用码片的方式，在三角定位法的计算下得到最终的定位位置；最后一种是基于AGPS的定位技术，主要通过无线网络的辅助来完成定位功能。

3.2虚拟现实的测绘

虚拟现实技术的绘制是GPS技术应用的重要内容之一，能够有效提高工程测量工作的效率。相关技术人员使用GPS技术有效降低工作人员的工作量，直观呈现出某些区域的具体影像。因此，这项技术一般都会应用到地势比较险要的区域。在对地势险要的区域进行测量时，通过使用虚拟现实测绘技术，可以远离测绘区域，直观体现出测绘地区的详细情况，有效降低工作人员测量的危险性，同时也显著提高了测量的效率。但在一般工程中，技术人员可以轻易直接到达工程区域进行测量，就无需使用GPS技术功能了。

3.3RTK技术的应用

RTK技术是指实时动态差分法，它采用了载波相位动态差分法，能够得到厘米级的定位精度，这种技术是GPS测量技术应用的一个里程碑，在其发展方面也有着重大突破。RTK系统由基准站（坐标已知）和移动站（用户接收机）两部分组成，该系统的基本原理是将基准站采集的载波相位发送给用户设备，用户根据接收到的差分信息进行求差解算，从而建立用户位置坐标。目前RTK技术已经应用于公路工程测绘地形图、地籍图，房地产工程的测绘址点等方面。在进行公路工程测量时，可以结合快速静态定位和动态定位两种模式进行测量，这样方便于各种前端数据的采集。而在进行房地产工程的测绘时，可运用实时动态定位技术以简化勘测的工作程序，加快检测的速度，提高准确性，保证了工作质量。

4GPS测量技术在工程测量中的实际应用

4.1桥梁、隧道工程测绘

随着交通事业的不断发展，桥梁、隧道工程变得越来越多，但是由于桥梁、隧道工程建设的复杂性，传统的测绘技术具备很大的局限性，不仅容易被外界因素干扰，测量工作量与时间都无法得到保障，而且测量精度也相对较低。一般情况下，在大型桥梁工程中，工程跨越的地域面十分广泛，很难实现两岸通视，在一些大型隧道工程中，隧道的长度比较长，受地势等因素的影响，隧道内会存在一些弯道，也无法达到两岸通视，这就为测量工作带来了极大的不便，传统测量方式很难实现有效测量。而GPS测量技术受外界因素干扰较小，精准度较高，在桥梁、隧道工程的测绘中具备良好的应用效果，能够降低成本，提升工程的施工进度，提高测量的精准度。

4.2施工临时水准点测量

在工程测量过程中，水准测量是其中较为关键的一个环节，由于传统的测量技术测量结果存在不准确性，水准点距离偏远，这给施工带来较大的难度。运用GPS测量技术进行施工临时水准点测量，能够准确对施工临时水准点进行确定，规范具体的作业流程。并根据观测计划来进行外业观测，有利于全面提高外业观测的整体效率确保测量结果的准性。

4.3形变工程测绘

在工程建设过程中，工程变形是较为常见问题，一旦发生工程形变问题，则会影响到施工进度和增加施工成本，严重时还会引发安全事故。因此要在工程建设过程中做好形变控制工作。通过将GPS测绘技术在形变测量中进行应用，有效的获取到的精准的测量信息，进一步找出控制形变的方法。例如，在水电站大坝建设的过程中，受到水负荷压力的影响，很容易导致大坝出现形变，不利于大坝的正常运行，这时，就可以利用GPS测量技术对大坝进行严密监测，并且要连续性检测，水电站的监测人员选择一个最佳的基准站，然后在大坝变形区域内选择合适的监测点并安装GPS接收机，这样就能实现对坝体的实时监测，但是需要注意的是，基准站的建立必须要远离坝体。

5结语

通过对GPS系统的了解以及对GPS技术在工程测量的应用及实践研究，可以发现GPS测量技术为工程测量解决了很多困难，不仅使工程测量的工作更加简单，还保证了工作效率和质量。随着GPS测量技术的不断进步，工程建设也将随之进步，向更加广阔的天地发展。

参考文献：

[1]王芳，戴建安，晏承志，孟伟.工程测绘中GPS测量技术的应用研究[J].资源信息与工程，2017（01）.

[2]李德恒.工程测绘中GPS测量技术的应用分析及特点探究[J].建材与装饰，2016（48）.