GPS实时动态测量技术在工程测量中的应用

张力伟  何梓煜

机械工业勘察设计研究院有限公司  陕西 西安  710000

摘要：GPS实时动态测量技术是一种基于载波相位的实时差分GPS测量技术，是数据传输技术与GPS测量技术的集成体，显示了实时动态定位和高精度的目的，是GPS测量技术的重大突破。随着工程建设精度要求不断提高，对测量技术和测量效率提出了更高的要求，将GPS实时动态测量技术应用于工程测量，不仅能够获得更高精度的测量成果，而且该方法具有受环境影响小、效率高、机动灵活和精度高的优势。

关键词：GPS实时动态测量技术；工程测量；应用

1GPS实时动态测量技术的概念

GPS（全球定位系统）实时动态测量技术是一种利用GPS技术进行实时测量和定位的方法。GPS系统由地球上的多颗卫星和接收器组成，通过测量接收器与卫星之间的距离，以及卫星位置和时间信息，可以确定接收器在地球上的位置和高度。实时动态测量技术可以用于许多应用领域，包括地理测绘、导航、车辆追踪与监控、地震监测、航空航天等。通过使用多颗卫星同时进行测量，可以实现更准确的定位和测量结果。在GPS实时动态测量技术中，接收器会同时接收多颗卫星的信号，并使用接收到的信号来计算距离和位置。接收器会使用接收到的卫星信号的时间戳来计算信号的传播时间，然后利用这些时间信息和卫星的已知位置，通过三角定位原理计算接收器的位置。为了实现实时动态测量，GPS接收器需要实时接收卫星信号，并进行计算和处理。通过对接收到的信号进行实时处理，可以实时更新位置信息，并提供准确的导航和定位结果。

2GPS实时动态测量技术在工程测量中应用的重要性

（1）高精度定位。GPS实时动态测量技术具有较高的测量精度，能够提供高精度的位置定位结果。在工程测量中，准确的位置信息是至关重要的，这有助于确保工程的定位和布置准确无误。（2）测量效率提高。相对于传统的测量方法，GPS实时动态测量技术具有快速和高效的特点。通过使用GPS接收器，在测量过程中可以快速获取实时的测量结果，减少了测量时间和工作量，大大提高了测量效率。（3）实时性和动态性。GPS实时动态测量技术能够实时接收卫星信号，并通过实时计算和处理来获取测量结果。这种实时性和动态性使得工程测量可以随时随地进行，并能够及时检测和调整工程的变化情况，保证工程施工的准确性和可靠性。（4）可视化和数据集成。GPS实时动态测量技术可以与地理信息系统（GIS）等其他技术相结合，实现数据的可视化和集成。通过将GPS测量数据与地图等空间数据进行整合，可以方便地对工程数据进行分析、可视化和管理，为工程决策提供准确的数据支持。

3GPS实时动态测量技术在工程测量中的应用

3.1用地测量

工程用地测量的精度和效率对于保护居民权益和提高工程质量非常重要。GPS实时动态测量技术的高精度和快速性能为工程建设提供了有效的解决方案。首先，GPS实时动态测量技术能够提供高精度的测量成果。通过在测绘区域附近设置基准站，使用快速静态测量模式，可以实现1-2厘米的测量精度。这样的精度能够满足工程施工的精度要求，确保工程的设计和实际施工的一致性。这对于城市建设工程、公路、铁路等建设过程中的用地测量具有重要意义，可以保护邻近居民的权益，减少用地纠纷。其次，GPS实时动态测量技术具有较大的使用范围，能够提高测量效率。使用流动接收机进行实时测量，不再需要频繁移设基准站，大大减少了工程测量的时间和成本。这对于大规模的工程项目尤为重要，可以加快测量速度，提高工程施工效率。

3.2施工放样

施工放样是工程测量中一个重要的环节，它直接影响到工程质量。传统的放样方法需要在室内计算各种放样元素，比如起点坐标、终点坐标、曲线半径、转角等等。在外界进行工作时，需要多人协作才能完成放样任务。然而，如果将GPS实时动态测量方法应用于施工放样，就能够在流动接收机中输入各种放样元素，而无需在室内进行计算。在实地操作过程中，只需一个人就能完成全部放样测量工作。这种方法操作简单、灵活，而且效率和精度都很高，能够提高施工放样的进度。

3.3地形测量

地形测量是工程施工过程中重要的基础图件之一。一般来说，传统的地形测图方法不仅工作效率低、外业工作量大，而且精度较低，成本高。同时，随着无人机技术和实时动态定位技术的发展，航空摄影测量技术得到了快速发展，在地形测图方面应用极为广泛。但是，在工程测量过程中，需要的地形测图范围较小，若使用航空摄影测量技术成本高；若使用传统的测图方法，则效率低、外业工作量大。因此，将GPS实时动态测量技术应用于小范围地形图测量，不仅具有精度高、成本低的优势，而且降低了测绘成本，提高了测量效率。鉴于此，本文针对某工程修建过程中小范围地形测量成果，与早期开展的大范围航空摄影测量成果进行对比，分析其精度的可靠性。可知，使用GPS实时动态测量技术与航空摄影测量技术测量结果基本一致，数据变化范围基本一致，X的较差介于-0.36～0.42m，Y的较差介于-0.35～0.44m，Z的较差介于-0.35～0.34m，均小于±10，说明使用该方法所获地形图的精度是较高的，能够满足工程测量的基本需求。

3.4控制测量

控制测量在工程测量中扮演着重要的角色。其中，控制点的设置是控制测量的关键。控制点应该均匀分布在工程建设区域及其周边，以确保控制点的分散性。然而，传统的测量技术存在设备频繁搬动的缺陷。为了解决这个问题，可以使用GPS实时动态测量技术。GPS实时动态测量在15km范围内具有较高的测量精度。在这个范围内，只需设置一个基准站，即可完成以该基准站为圆心，半径为15km范围内的测量任务。因此，将GPS实时动态测量技术应用于控制测量可以带来许多优势，包括操作简便、效率高和精度高。

3.5其他方面测量

工程测量内容非常丰富，涵盖了施工、放样、地形、控制点等多个方面。在城市规划和建设中，房屋测量和水域测量是非常重要的环节。在城市房屋测量方面，由于城市房屋分布集中，常常有成片、成带分布的特点。在缺乏图根的情况下，可以利用少量的基准点坐标信息进行界址测量，即通过测量基准点到房屋四角的距离和角度等信息，确定房屋的位置和边界。利用GPS实时动态测量技术，可以快速、准确地测量出较大面积范围内的房屋界址，满足房屋测量确权登记的精度要求。同时，由于GPS实时动态测量具有高度的自动化程度，在测量过程中可以通过软件自动生成数字化图件。这样可以大大减少后期的数据处理工作量，提高工作效率。此外，由于GPS实时动态测量所获得的坐标信息是三维的，可以通过软件处理生成三维图件。这样可以更加直观地反映出房屋、水域等的分布特征，为城市规划和建设提供更详细、准确的数据支持。

4结语

综上所述，GPS实时动态测量技术是一种基于载波相位的实时差分GPS测量技术，该技术融合了数据传输技术与GPS技术。文章在分析GPS实时动态测量技术基本原理以及工作流程的基础上，以某工程测量为例讲述了该方法在工程测量中的应用，同时与传统的全站仪测量方法以及现代化航空摄影测量对比，所获测量精度均能够满足国家规范要求。同时，将该技术推广，不仅具有操作简便、外业工作量小、效率高、精度高的优势，而且具有更低的测量成本，尤其是在公路测量、铁路测量等距离较长的测绘工作中，更具优势。

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