GPS测量技术及其在工程测量中的应用分析

包国峰

摘 要：在现代化城市的建设进程中，工程建筑施工越来越多，为了提高工程建筑施工的效率，需要加大GPS 技术在工程测绘中的应用力度。GPS测量技术作为有效的科技测量手段，对工程测量的精确度的提高具有明显的促进作用，并有效改善了以往工程测量数据不精确和大量人力物力投入的情况。通过对GPS技术测量技术的应用分析，可以有效提高技术实施的有效性，测量精确度。

关键词：GPS技术；工程测量；措施；精确

引言

随着社会经济的发展，在当前的工程建设和工程管理过程中，工程测绘技术已经发展成为一个成熟的技术，各种形式的测绘技术越来越不断涌现出来，被广泛的运用于现代建筑工程行业中。特别是GPS系统的建立与出现，它的出现为相关工程测绘工作提供了一个更好地测量技术。在科学技术飞速发展的带动下，GPS 测量技术正在朝着自动化的方向发展，在工程测绘中有着广泛的应用，能够简化测量流程，提升数据测绘的功能，应该得到相关技术人员的重视和推广。

1、GPS 技术的运用

GPS技术是依靠卫星系统，对工程测量区域进行卫星定位和信息分析的先进技术，由于其技术先进、精确性高，在当前各个领域中的应用较为广泛。从 GPS 测绘的原理上来看，主要就是将 GPS 接收机设置在某一点上，然后在卫星不间断的发送定位信息，通过计算机来对所接收到的信息进行处理，对接收机的三维位置加以确定。再者就是采用 GPS 实施测绘，实际工程过程中的测量可通过多种方法进行测量，也就是载波相位和伪距离的测量方法。其中的载波测量主要就是通过 GPS 卫星载波信号在传播路径上的相位变化计算信号传播距离。而在伪距离的测量则主要就是通过接收机所接收到的 GPS 卫星发出的测距码和电文内容，并结合信号发射到用户接收信息时间对两者间的距离进行计算。GPS技术的应用对我国的工程测量事业的发展起到了极大的推动作用，传统测量技术所要用到的测量仪器比如经纬仪、测距仪等容易受到周边环境、气候的影响，造成测量精度不高的问题，而 GPS 技术则能够全面有效的弥补传统技术中所存在的不足，不受任何外部因素所干扰，从而极大的提高了测量精准度。采用该项技术与传统測绘设备相结合的方法，可以完善和优化测量成果，比如在进行定点测量时，可以通过GPS进行静态测量弯曲从而提高定点布控的精确性，然后在配合传统测量设备，设置近距离位移，从而实现测量成果的目的。

2、GPS测量技术的实施要点分析

2.1 进行施工水准点的测定

在进行工程施工之前，工程人员需要对施工水准点进行定标确定，这样才可以保障施工的正确性。传统的水准点测定工作繁琐，精确度不高，容易出现失误。利用GPS技术进行工程测量中的水准点测定，可以有效保障测量的精度，提供更加可靠和有效的数据，从而让技术人员更好地进行测量分析。比如在矿山、公路等工程的测量时，通过对施工坐标和水平距离的科学测定，可以有效提高工程建设的可行性分析水平，确保工程建设的科学性。

2.2 对位置的确定分析

由于GPS技术是靠卫星定位的，在测量中的影响因素较小，可以进行各种复杂地貌的测量，在当前的工程测量过程中越来越受到重视。对工程建设位置和具体的施工坐标进行精确测量，是保障工程建设科学性的重要措施。在进行测量时，GPS技术可以充分的考虑测量时其他外界对测量的影响，减少误差，提高检测精度，对检测对象做出几何分析图形，绘制工程测量对象的形状，从而可以更好的做出分析，给施工工作提供科学指导，进而达到提高测绘效率和质量的目的。

3、提高 GPS技术在工程控制测量应用中的措施

3.1创建工程控制测量网络

随着科技的发展，测量的方式也将更加科技化，纯人工实地测量将会淡出，取而代之的是远程操控技术。同时，测量作业平台也会不再仅限于测量工作室，车载测量平台乃至空中测量平台会得到大范围应用，工程测量的灵活性将会大大提高，包括对建筑以及大型工业构件的测量、测量数据的处理、三维建模分析都有可能依靠自动化完成，同时计算机技术的应用将会使数据处理的结果更加准确。工程控制的网络是工程管理和建设以及维护工作开展的基础，控制网对于网型与精度的要求和工程的性质与规模有着密切的关系，通常工程控制的网络覆盖到的面积较小，所占位的密度较大，对于测量的精度要求高，一般采用的方法是边角网的方式。而在建立工程控制的网络时运用GPS定位技术，就会展现出其测量精度高和作业的时间短以及对于点位的选择限制较少和工程耗费低的优势。具体讲来其可以被运用于工程首级的控制网的建立与变形监测网以及工程施工的控制网和工程勘探项目中，同时也包括施工控制的网络和隧道相关的地下工程的控制网。在GPS技术的应用中，通常会使用载波相位静态差分技术来进行控制，其可以实现控制一致性。隧道和地铁一类的地下工程会采取对向施工的方式，有时立井施工也会被运用，主要目的是提高贯通的精度。而为了保证其贯通的精度，在具体操作中必须建立起针对地面进行精密控制的的网络，而隧道的纵向跨度较大，并且其上方的崇山峻岭较多，而地铁上方高楼众多，GPS技术的使用正好解决地铁控制网与隧道这一类型工程控制的难题。

3.2 PTK碎部测晕以及放样

PTK技术也就是载波相位差分技术，其是对载波相位的测量进行处理的差分方式，具体来讲PTK的系统主要由两个部分构成，也就是基准站与移动站。PTK系统运行的基本原理包括以下内容：把基准站所采集到的载波相位传输给用户，而用户需要对基准站差分信息求差解算，找到用户位置的相应坐标。在使用PTK的技术放样后，把定界标点标出，这其中需要注意的是其坐标属于直接坐标而不是常规放样的后视方向的坐标，因此运用解析法对其进行标定，会显得简单方便。当碎部测量出现在区域性的GPS 的差分系统中时，基准网和放样会对所有基准站提供差分信息的权，并实现差分的定位，提高 PTK 接收机标称精度，能够提高PTK测量点的精度，进而提高测量精度！

3.3 GPS的变形监测

形变是工程测绘中的重要组成部分，在绝大多数工程项目中，都存在着形变因素的影响，尤其是地理环境变化以及人为活动的影响，都会在一定程度上增加形变控制的难度。变形监测指的是对于大桥和水库大坝以及高层大楼这些建筑物的监测，同时还包括构筑物地基沉降和整体倾斜以及位移等状况的监测，一般监测技术应用的是水准测量这种方法，对地基沉降进行监测，而利用GPS测量方法建立变形监测网，可对基准点和变形监测点进行周期观测。这种方法具有精度高、受外界干扰小和连续性、实时性、自动化等特点。此外，GPS技术通常是在形变的地区设置测量点，并以几个基准点来测量，然后使用GPS来接收基准点和测量点的数据，这样可以实现监测的自动化技术，运用科学的传输技术来发送信息到处理中心，然后再分析数据并进行处理，这样可以随时控制变形的情况。

3.4 测量精度评定

采用平面平差基线相对精度统计"基线残差统计"环闭合差统计进行GPS定位中误差统计，100% 的点位精度控制在1cm 以内，甚至控制在0.5cm以内，如果测量数据合格，则表明基线解算质量良好，GPS技术的测量精度能够满足工程测量的实际要求。通过选择有效的精度控制方法，也可改进GPS 测量技术在工程测量中的不稳定现象，提高GPS精度，保证并提高工程建设质量。

4、结语

测量工作是工程决策和具体实施的科学依据，测量的精确性和数据的可靠性对工程管理和具体施工具有较大的影响作用。GPS测量技术具备操作简单、测量效率高、定位精确等优势，其具备非常大的发展潜力。采用GPS测量技术，可以有效提高测量精度，帮助施工人员进行有效的工程分析，保障各项工程施工和建设的质量，进而促进工程建设事业的科学发展和建设水平的有效提高。

参考文献：

[1]彭渊， 黄宗健 . GPS 测量技术在工程测绘中应用剖析 [J]. 江西建材 ，2015

[3]白杨 陈赛 曹璇.GPS测量技术及其在工程测量中的应用探讨[J].四川水泥，2015endprint