探讨工程测量GPS测量技术应用

刘克伟

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摘要：随着我国社会经济的持续发展，在地质工程方面也有所提升，工程测量在地质工程中的影响变得更加显著。在科学和技术发展的时代中，工程测量期间的全球定位系统 (GPS)的应用范围更加广，在工程测量中更为重要。近年来，全球定位测量技术已成为主要的工程测量工具，为开发工程测量技术提供了新的方式和手段，提高了工程测量的安全性和效率。GPS是静态的，并且其动态和相对追踪技术正在开发，因此GPS技术必须起到领导作用。

关键词：工程测量；GPS测量技术；应用；

引言

GPS也被称为“全球定位系统”。它是一种通过卫星将收集到的信息传输到地球的接收设备。它使用无线电进行长距离传输。它可以为用户提供目标。地理位置，时间信息等。GPS作为定位系统的新秀，具有许多无与伦比的优势。随着先进技术的不断发展，GPS卫星导航技术在工程测量领域的使用已得到一致认可。同时，其机密性和抗干扰性对工程测量也很重要影响。

1.GPS在工程勘察中的应用原理和优点

1.1GPS定位精度高

GPS定位系统可以实现精细的全向定位，因此具有很高的定位精度精度。这已经成为工程测量应用的普遍共识。因此，GPS定位系统的应用技术将得到广泛应用。这主要与它的高精度密不可分。GPS系统的测量精度类似于红外仪器的测量精度，并且随着距离的不断增加，GPS测量数据的精度将变得更加突出。

1.2GPS定位系统的观测时间相对较短

当GPS定位系统用于工程勘测时，通常是通过使用GPS系统布置项目的测量点来完成的。观察每个调查点所需的时间通常仅为30-40分钟。因此，在测量和观测上花费的时间相对较短，同时，如果使用快速和静态GPS应用观测方法，则时间将更短。

1.3GPS测量技术可以实现自动操作

使用GPS定位系统进行工程勘测可以实现实时自动化，因此操作相对简单，尤其是随着技术手段的不断完善，GPS接收机正朝着小型化，简单化的方向发展，工程观测员只需要要观察的天线放置在相应的位置。除了观测站的平面特征位置外，GPS还可以为用户提供三维坐标。

2.GPS 技术在工程测量中的应用

2.1在工程测量中应用静态GPS相对定位

静态相对定位技术就是指利用两台或者两个以上的接收器接受卫星信号，对数据进行处理，对控制点的坐标进行准确的计算。同时，利用当中某一点的位置就可以算出其它点的位置。因为静态相对定位技术的准确度以及精度等都非常的高，所以其可以很好的应用于工程测量之中。例如，可以用于检测位移、测量地球定位以及对大的隧道以及野外涵洞等进行准确的定位。在对我们国家的公路进行工程测量的过程中，尤其是高速公路，其对测量的精度要求非常高，高速公路的距离非常长，已经知道的对其进行控制的点很少，需要在野外确定很多对其进行控制的点，如果采用一般的测量办法，工程测量的工作不仅会很麻烦，还无法对工程的精度需要进行满足。GPS测量技术就可以对这一问题进行解决，伴随着我国公路工程对GPS技术的应用，收割精度很高的控制网已经利用其进行了布控。利用GPS技术对控制点进行定位的时候，几十千米的误差低于2厘米，这是一般的测量手段根本没办法做到的。GPS测量技术不仅可以应用在公路工程测量的过程中，还可以用于隧道和桥梁等的工程测量过程中，无需对GPS技术进行全线通视，产生的图像非常清晰。

2.2GPS在建立工程的控制网中的应用

测绘控制网是工程建设的基础性工作，项目规模不同，对控制网的精度要求也不相同。一级测绘控制网的精度要求往往比较高，因为作为测绘的参照点，位置坐标必须要精确。在工程中常用的控制网的确定是采用边角法，即用测量仪器确定控制导线，在测量范围比较小时，这种方法比较方便和实用，但是在测量范围比较大时，比如像大型的公路、隧道工程，这种方法就非常受限。这时候全球定位系统的优势就显现出来了。全球定位系统具有很多优点，它在选择控制点的时候受到的限制比较少，而且精度比较高，费用比较低。用全球定位系统建立控制网采用的是载波相位静态差分技术，采用这种技术精度比较高，精度能达到毫米级。公路工程和隧道工程都具有纵向距离很长，横向距离很小的特点。因为导线法测量的范围有限，采用常规的导线定测点的方法要测量好多次，会造成很大的误差积累。采用上述技术就可以很好地解决这个问题。因为GPS技术不需要地面的相互通视，可以在很远的距离设置控制点构成测量三角锁，大大节省了人力物力，提高了测量的精确度。

2.3在施水准点测量中的应用

可以说该测定是比较重要的一种技术，如果采取传统技术进行测量，因为事先没有进行仔细的考察与预算，所以会导致施水准点过程出现诸多问题，无法保证测量的准确性。如果在测量中测量结果不准确，那么距离会越大，会给施工带来影响，且工程质量也会有所影响。然而将GPS技术应用其中，可以接收卫星信号，对施水准点的具体位置进行测定。除此之外，GPS测量技术的应用还能够协调工程观测的整个进程，对整个测量结果的精度有所保障，会保证施水准点测定工程的有序开展。

2.4GPS在变形监测中的应用

这里指的变形监测指的是大型建筑设施的变形监测，比如高层建筑、水坝和大桥等。测量的主要项目是地基沉降位移和建筑物的倾斜位移等。这些大型设施的体积非常巨大，所处的环境也非常的复杂，对监测的要求非常高。在测量这些大型设施的地基沉降时通常采用的方法是用水准测量，对于建筑的倾斜度测量采用的是三角测量的方法。这几种方法都比较费时费力。应用GPS技术则会比较方便，比如要测量一个大坝的变形，就可以在大坝上选取几个控制点，然后在控制点上布设GPS接收机，这样就可以对大坝的变形进行实时不间断地监测，要想远程获取数据，还需要采用无线传输技术将数据传输到数据中心进行处理，这样就可以实现对大坝变形的实时监测。对路面沉降的监测也可以采用GPS技术，实施方法和大坝变形方法类似，只是沉降监测只需要高程数据就可以。

2.5GPS技术在图根测量中的应用

GPS快速静态定位的工作原理是通过GPS接收机接收4颗以上通讯卫星信号，解算出卫星到GPS接收机的距离，通过卫星在地心坐标系的位置确定GPS接收机在该坐标系中的位置，从而解算出多个GPS接收机的相对位置，达到相对定位的目的。在图根控制测量中，图根控制网使用4台以上的GPS接收机，采用双参考站，以快速静态定位测量方式进行观测。每一时段同步观测卫星有效颗数均大于4颗，卫星数据采样率为15s，卫星高度角均大于15°，PDOP值小于6，各条观测基线的整周模糊度倍率因子在1.5以上，保证了卫星与接收机之间具有较强的图形强度；流动站观测时间为15min。观测单元间流动站的重合点数为2个。观测前后使用专用GPS量高尺测量仪器高度，取中数作为该站最终站高。通过数据质量检核，按单基线双差固定解作为最终结果。

2.6在虚拟现实测绘中的应用

GPS测量技术可以对待测对象作出显示绘制，这样工作人员可以對其进行分析、测量，大大减轻了工作人员的负担。对于其中地势比较险要的地方，这项技术就更能发挥它的作用了，工作人员的危险系数就会大大下降，并且还提高了施工的效率，对我们建筑工程来说具有很大意义。

3.结束语

随着北斗卫星、GLONASS卫星以及GAILEO卫星的不断发射以及GPS现代化进程的推进,GNSS卫星静态测量和RTK测量更加深入到生产生活中，并与其他科学不断的发生相互渗透，其应用也将越来越广泛。对于GNSS技术在工程测量方面的应用，以后将发展得更加广阔。

参考文献

[1]李森华.GNSS技术在现代水利工程测绘中的应用[J].中国高新技术企业，2015（31）：59-57.

[2]吴刚毅.工程测绘中GNSS测绘技术的应用[J].科技创新与应用,2017,（06）:287.