工程测绘中GPS测量技术的应用

张飞

摘 要：GPS测量是一种集传统测量技术与现代电子技术为一体的新型技术。在工程测绘过程中，使用GPS测量技术不仅能够转变工程测绘的工作方式，也会在一定程度上增强工程测绘的成效性，全面提升工程测绘的服务项目。基于此，主要对工程测绘中GPS测量技术的应用进行了探讨。

关键词：工程测绘；GPS测量技术；水准测量；三维定位

中图分类号：P208 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.140

伴随着科技时代的来临，工程测绘技术也在发生着天翻地覆的变化，很多新技术、新理念在工程测绘中得到了广泛的应用，传统的工程测绘技术很难达到测量精准化的要求，而GPS测量技术就是一种新型的技术，它具有精确度高、效率优、耗费少而且可操作性强等优点，在现代工程测量中得到了广泛的应用。

1 GPS 测量技术的简介及应用

GPS网是一种根据GPS卫星定位技术而构建起来的控制网，它主要可分为以下两种类型：①全球性的高精度 GPS 网。这种高精度的GPS网不仅可以提供全球范围内的高精度坐标框架，还能将地壳内部板块的运动规律清晰地展现在研究人员面前。该类型的GPS网可帮助致力于科学研究的工作者做好准确的定位工作，提高他们的工作效率，方便其进行各种研究活动。该网 GPS相邻点的距离可以达到几万千米以上。②区域性的 GPS 网。该网主要是为国民经济建设服务，例如GPS城市网、GPS矿区网等，该网GPS 相邻点的距离仅在几十千米以内。

2 工程测绘中GPS测量技术的应用

2.1 GPS定位技术的应用

在工程测绘过程中应用GPS定位技术时，屋面主要是其与物理学科相关理论的有机结合，并根据GPS系统空间分布的卫星与地面接收装置完成对相关测量物体的定位观测工作。如今，很多国内外工程在测绘工作中对GPS测量技术的定位应用有两方面，分别是静态相对定位和动态相对定位。静态相对定位所需要的观测时间比较短，而且操作简单易行，只需将多台地面接收装置排列成一条或者数条基线即可，最后将所测量的数据上报有关技术人员加以分析与整合。与静态相对定位相比较而言，动态相关定位较麻烦，它不仅需要依靠载波进行测量，需要精确度高的控制点作为测量工作的控制基站，还需要安装多台地面接收装置连续接收多角度、连续性的观测结果，并及时将相关信息报送到接收部门。一个GPS接收机要能实现三维定位，至少需要接收4颗卫星。对于实时厘米级定位精度，则要求同时接收5颗以上的卫星。在理想情况下，因为GPS系统有24颗卫星环绕地球运动，因而，通常在水平角10°左右就可观测到7颗卫星。如果所观测的地方位于大山、建筑物等附近时，则所观测的卫星就会相应地减少，这必然会影响到接收机的准确定位，因此，某些应用还要与惯性导航技术相结合，才能将GPS系统的真正作用发挥出来。

2.2 水下地形测绘中 GPS 的应用

GPS技术在进行水下地形测绘的过程中要形成一个完整的水下测绘系统，相关负责人员要注意将GPS机与测深仪、差分GPS接收机、潮位仪与终端设备进行完整连接。GPS接收机接收的主要信号来自于GPS卫星信号和差分基站的信号。我们可通过实例加以说明，当船开始行驶时，我们首先要在计算机中输入测量阶段的起始坐标，通过GPS接收机将所测量的坐标值准确无误地输入到计算机系统中，接下来是对坐标值进行参数的转换与相关计算工作。在具体测量过程中，测量工作者要注意严格按照导航监视器的跟踪路线及时修正航向。在进行测量、定位工作时，相关技术人员要操控计算机，使其自动完成数据记录工作，并及时进行存储。

2.3 GPS 水准测量的应用

在工程测绘的所有项目中，水准测量是其中较为常见的一种测量项目。传统的测量方法存在一定的弊端，只是使用计算机预估出测量的水准点，而没有进行实地考察验证，导致所测出的水准点与预估出的水准点之间有较大的差异。而现在应用GPS水准测量可以完全避免此类情况的发生，GPS水准测量主要是通过GPS接收机获取相关导航信号，然后进行跟踪记录。在外业实地观测中，测绘人员要注意在每阶段的测量中都要严格遵守相关规定，按步骤进行，这样才能避免误差的出现，最大限度地提高测量结果的准确性。现以大型公路工程项目测量为例进行说明，在该项目中，首先测量人员可通过GPS测量技术观测卫星同步图片，其次按照该公路路段地形特征对其高度进行准确分析，寻求最佳的测量方法，注意要在沿路地区每隔200 m建立一个施工用水准点，最后在设置水准点时，测量人员要注意将其选在比较牢固的地方，并对其进行及时、全面的记录。

2.4 监测工程变形中 GPS 的应用

在工程建设的整个阶段中，会出现很多突发事件，工程变形现象是其中一个较为普遍的难题。出现工程变形的原因有很多，有人为因素，比如人为失误造成建筑物的变形等以及其他因素（例如建筑物出现不同程度的位移）等。GPS测量技术的成功应用解决了上述难题，原因在于其具有三维定位的功能，而且精确度高。在实际工程建设中，工程变形现象时有发生，例如建筑物的塌陷、大坝变形等，大坝变形是由于其长时间受到水的冲击作用，时间一长，很容易出现变形现象，因此要尽可能地减少意外情况的发生，提高大坝的可承载力。我们在检测工程变形中使用GPS测量技术可有效避免此类情况的发生。GPS测量技术的作用主要是当大坝出现一定的变形时，GPS测量技术可迅速监测出具体的数据，而且精确度非常高，报送给相关负责人员，以便及时采取有效的措施加以制止。GPS测量技术在工程变形中的应用不仅可以提高工程测量的准确性，还促进了大坝测量工程的自动化与信息化发展，具有深远的影响力。

3 结束语

总而言之，在工程测绘中使用GPS测量技术，不仅可以提高工程测绘的准确性和可靠性，还可以在一定程度上提升工程测绘的整体效果，有效降低工作难度与强度，在提高工程测绘的自动化程度中发挥着巨大的作用。在今后的工程建设中，GPS测量技术将在其中担任工程测绘的主要角色，并且随着GPS测量技术的不断发展壮大，它也会在更多的领域发挥其潜在的价值。

参考文献

[1]常文智，韩小波.GPS测量技术在工程测绘中的应用[J].商品与质量：建筑与发展，2011（10）：117-127.

[2]任建江，李冬梅，严新军，等.GPS测量技术在水利工程高精度变形监测网中的应用[J].水利水电技术，2014（02）：145-146.

〔编辑：王霞〕