GPS测量技术在工程测量中的应用

向 欣鑫 1 付易 2 刘启 3

云南小龙潭矿务局有限责任公司 云南 开远 661600

摘要：GPS测量技术有着较多的技术优点，包括功能性强、定位精度高、观测时间短、操作简单等，适合在工程测绘中进行广泛应用。随着我国经济水平和国家建设的加快，工程测绘在数量和规模也在持续增长，GPS测量技术在工程测绘中的应用能够大大提高工程测绘的质量和效率，所以需要加大对GPS测量技术的分析研究，提高GPS测量技术的应用效果。

关键词：GPS测量技术；工程测量；应用

1、总结GPS测量技术在工程测量中应用的优势

第一，作业范围广泛。利用GPS测绘技术进行工程测量可以利用GPS技术的定位功能进行远距离定位。传统的测绘技术在进行定位测量时具有较大的局限性，在一些工程测绘当中需要通过多次测量才可以达到精度要求，测量误差相对较大，而利用GPS测绘技术可有效开展远距离测量，弥补传统测绘技术的不足，提高测量精度，减小误差，提高整体的测绘质量。第二，操作简便。GPS测绘技术主要是利用GPS接收设备与卫星定位系统采集地面信息，不需要太多的人为操作，可降低人力成本，也可以减少人工操作失误，提高测绘精度。在设定相关卫星参数与程序模型之后，可以对某一时间段以及空间点进行定位。在时间定位的过程中也可以利用信息节点传输技术以及载波相位测量进行整周未知数的计算，控制累积误差，提高作业效率与精准度。与传统的测绘技术相比，GPS测绘技术的工作量相对较少，所需的测绘人员少，操作较为简便。第三，测量精度高。在应用GPS测绘技术时，可以利用GPS接收系统采集地面位置信息，所采集的测绘数据会经过专用程序或随机程序的计算，同时可以通过GPS卫星系统的准确定位获取地理空间的坐标数据，从而提高测绘精度。相比于其他测绘手段，GPS测绘技术的准确度更高，可减小误差累积，且后续数据是利用计算机处理的，无需人工处理，可提高数据处理的价值。

2、阐述GPS测量技术在工程测量中的具体应用

2.1、现代化城市建设中的应用

城市管网的精度要求较高，同时涉及面积大，应用频率高，并且城市管网主要在城市地面分布，这些导致城市化建设发展过程中，出现不同程度的破坏现象，为城市建设持续稳步发展造成较大影响。因此，为了确保城市管网建设工作的顺利开展，应当充分重视城市管网测量工作，而且在测量过程当中为了保证测量效率和质量，必须要精准迅速的提供控制点。而运用常规控制测量，如导线测量过程当中，需要确保点间通视，并且投入大量的时间和人工，而且精度不均匀。而测量工作开展过程中运用GPS处进行测量，不仅操作简单，而且精度高，效率快，因此，在城市建设过程当中GPS技术被广泛应用，进而项目测绘效率及其质量得到大幅提升。在满足城市规划标准基础上，使得城市控制测量精准性及其测量速率得到最大保障，发挥了十分重要的作用。而且将GPS技术应用于城市建设测量工作当中，逐步取代了过去应用的导线测量。伴随GPS技术高效发展，推动城市建设测量工作的快速推进，其更利于城市现代化建设与发展。

2.2、水下地形测绘应用

在众多工程测绘项目中，水下地形测绘工程无疑是一大难点，但归根结底又是一项十分重要的测绘工作，水环境测绘形势下，若仍采用传统的工程测绘方式，这样仅仅能够针对有限的地形范围展开测绘，大大降低了测绘成果的精确度与全面性。与此同时，水下地形测绘工程中，人力、物力及财力等方面的消耗显然要高于普通测绘方式，尤其是对于测绘工具的选择应用，这一系列问题都为工程测绘单位的实际成本投入及各项资源配置带来了阻碍，更为重要的是，由于水环境因素、人为因素以及测绘工具因素的影响，导致最终的测绘数据误差较大，不具备较高的参考价值。而GPS技术的应用，极大程度上改善了测绘过程中的问题，并从根本上弥补了传统测绘工作存在的不足，在此基础上，由于GPS测绘技术在测量及数据处理等方面技术的先进化及科学化优势，在根本上保障了水下地形测绘中大面积、全面性的测绘需求，且为实际测绘过程带来了极大的简化，有效地降低了环境、人为因素及工具设备等问题所带来了误差影响，最大程度上提升了工程测绘结果的真实性、客观性、科学性及实效性。

2.3、工程变形监测中的应用

在施工建设进行的过程中和建成后，由于人为施工或外在原因所造成的建筑物损坏、地壳自然运动和变形对建筑物的影响等因素，可能会导致工程产生变形的问题，所以必须要对工程的变形情况进行监测。GPS测量技术可以通过精确的测量定位作用进行监测，在实际应用中能够达到显著的效果。尤其是在我国施工项目数量和规模不断扩大的情况下，工程的变形问题也发生的较为频繁，包括建筑物的地面沉降、大型河坝的修建变形等。比如在进行大型河坝的修建时，需要将水压冲击大坝的作用降到最低，就必须要进行连续的精确监测，才能够在异常情况发生时立即进行调整和处理，避免异常扩大导致降低工程质量的问题。GPS测量技术在大型河坝的修建中能够有效提高监测的精确度，保持在1.0ppm，还能够进行自动化的精准测量，掌握更加全面的工程数据。

2.4、虚拟现实方面的应用

利用传统的测绘技术开展测绘工程时，需要借助大量的人力来完成，在一些地形和地势较为复杂的环境，工作人员进行实地勘察测绘的难度大，安全也得不到保障，受到传统测绘技术的限制，测绘工作无法顺利展开。基于以上原因，可以利用GPS绘图系统在计算机中三维模拟地形进行绘图，利用计算机的数据处理功能可以对单位地形图进行高度模拟，模拟图中涵盖了具体的地理环境和地理现象。利用这个三维模型可以实现地形工程地图的绘制，对复杂程度高的重点、难点测绘环境，也能够利用高度模拟技术展开精确测量。在降低测绘难度的同时，还能保障工作人员的人身安全，GPS技术的运用推动了测绘工程的发展。

2.5、构建工程控制网

工程控制网的构建是工程测量的基础，需重视控制网的网型与信息精度，防止对测量精度产生影响。场地中工程控制网的覆盖面积一般比较小，且点位密度略大，所以工程控制网对精度要求普遍较高。常规使用方法有很多，如可以使用边角网控制GPS完成定位。应用GPS技术建立道路勘探控制网，这类控制网有着横向较窄的特点，过去测量人员侧重于选择三角锁导线方案，通过分段实施避免误差积累，但这样的控制网构建方式会让流程变得复杂。GPS技术应用之后，该技术可以构成较长的GPS点三角锁，支持长距离的线路坐标测量，防止操作时遇到问题。测绘控制网是项目施工的基础性内容，其测绘到的数据准确性将会对工程质量产生影响。对精度有着较高要求的控制网就是一级控制网，这也是工程测绘的参照点，对定位数据提出了很高的要求。构建工程一级控制网，以往人们采用边角法，应用测绘设备对三角网与导线加以控制，随后确定坐标位置，建立测绘控制网。实际上边角法仅仅适合用在小范围的测绘工作，不能用在大范围工程测绘中，边角法应用容易出现误差，导致数据精确度无法保障。所以，此时采用GPS技术，实现对边角法的有效补充，完成工程测量中对点的精确控制，保证测绘网准确度与实用性。

3、结束语

通过对GPS测量技术在工程测绘中的应用分析能够发现，GPS测量技术具备的多种技术优势能够有效保障工程测绘的质量和效率，避免传统测量技术的不良影响，不仅适用于多种工程测绘需求，也更适用于精密工程，进而促进工程建设的快速发展。且GPS测量技术还具有极高的成长性，能够随着科学技术的不断提高达到更高的精确度水平，为未来工程测绘的发展提供更多的可能性。

参考文献

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[4]徐晓萍.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用[J].广东省韶关市曲江区大宝山矿业有限公司地测部,2013

作者简介：向欣鑫，男，28岁，汉族，毕业于云南国土资源职业学院测绘专业，现任云南小龙潭矿务局有限责任公司布沼坝露天矿分公司地测部地质测量员。

作者简介：付易（1992-），男，2016年毕业于中国地质大学（北京）地质工程专业，现任云南小龙潭矿务局有限责任公司布沼坝露天矿分公司地测部副主任，主要从事露天煤矿地质、测量技术管理工作。

作者简介：刘启，男，1994年6月出生，毕业于昆明理工大学测绘工程专业，现任云南小龙潭矿务局有限责任公司布沼坝露天矿分公司生产技术部主管，主要从事测量工作、采矿设计及现场管理。