GPS测量技术在土木工程测量中的应用

程润

【摘 要】GPS技术随着社会的发展与科技的进步已在各个方面具有广泛的应用。本文通过分析GPS测量技术的特点，重点对GPS测量技术在土木工程测量中的应用进行了研究阐述。

【关键词】GPS测量技术;土木工程测量;应用

1.GPS测量技术概述

GPS是新型卫星导航与定位系统，GPS最初研制是军事运用，研制时间地点是在20世纪70年代的美国，在20世纪90年代时才得以全面建成，可以实现海、陆、空全面实时三维导航，并且实现高精准的定位。GPS系统的组成包含三大部分，一部分是空间部分，即GPS卫星星座，第二部分是地面控制接收GPS信号，GPS定位技术可以在短时间内提供出精确的三维坐标，由点、线、面三种要素构成，具备精准度高、高效性等特点，随着GPS技术的不断发展，目前GPS技术已经不单单用在军事上，还用在民用交通导航、土地测量、野外考察、日常生活等多个领域。

2.GPS测量技术的特点

2.1实时定位

利用GPS全球定位系统可以实时为用户持续提供运动目标的三维位置及速度。这样，可以确定运动载体的预定路线并根据实时信息选择出最佳路线。在军事上，GPS可通过实时定位系统来对动态目标进行导航。

2.2 精度高

GPS技术的高精度体现在定位误差较小和测量精确两个方面。由于GPS技术依托24颗卫星和5个以上的监测站，而且分布均匀，实现地域全覆盖，使其对各个目标的定位和测量均可以实现高精度。同时基线解算、网平差等计算方法充分保证了较小的误差，提升了精确度

2.3 传输快

传输方面，CPS技术大量应用了现代光感传输技术及有线传输技术，在获得结果的瞬间即可完成点对点传输，通过监测站将数据传至主控站、用户终端等。

3.GPS测量技术在土木工程测量中的应用

3.1 在桥梁测量中的应用

GPS测量技术可有效提升桥梁施工测量的精度，并还原施工现场的地貌，因此，GPS定位技术在桥梁施工测量中具有广阔的应用前景。广东省虎门大桥是我国第一座应用GPS定位技术的桥梁建筑。在使用中，测量人员首先利用差分GPS技术，收集桥桩等受力点的坐标;之后，利用线坐标绘制出桥梁剖面，并将该剖面转换为桥梁模型，同时，测量人员通过高斯投影，将桥梁模型转化为与施工现场表面弧度相符的桥梁模型及各关键点的三维坐标。在放样过程中，测量人员会利用GPS定位系统再次确定桥梁模型的吻合度。在高程测量中，GPS定位系统可提供测量精度。传统的测量工具，需要设立参照物，测量精度相对较低。但GPS定位系统可依据地面基站假设相对距离点，因此其测量精度更高。

3.2 在地籍与房地产测量中的应用

地籍与房地产测量中GPS测量技术的应用主要是RTK技术的应用，在分析GPS观测数据并对数据进行有效处理之后，可以将这些数据直接录入到GIS系统当中，从而获取精准的定位图。如果地区处于卫星遮蔽地带，难以实现精准的定位，可以利用一些测量仪器通过图解法来实现对该地域的细致化测量，例如全站仪、经纬仪等。在房地产测量中，RTK技术主要应用在地质勘测上，RTK技术可以实现对界桩位置的精准测定，还可以在勘测放样、量算之后，将土地的使用范围、使用面積等信息准确测定出来。另外，RTK技术还广泛应用于土地利用的动态监测，不仅具备高精准度的优势，还能够节省成本，降低施工时间，对于土地利用情况的实时监测起着重要的基础作用。

3.3 在道路、隧道测量中的应用

道路、铁路、管线与隧道工程中，大部分施工段会在野外进行。受到交通条件的影响，全站仪等测量工具无法在测量全程中得到使用。同时，受地形地貌的影响，高程测量的准确性也难以提升。有鉴于此，我国已在道路、铁路、管线与隧道工程中广泛应用了GPS定位技术。例如，在我国的磨盘沟隧道、秦岭隧道、乌鞘岭隧道，均在测量环节使用了GPS定位技术。道路勘测图纸极为狭长，各测量段的衔接对于精准度的要求较高。GPS定位技术可通过高空视角俯瞰地面情况，全域施工现场将得到清晰呈现。在具体的应用中，测量人员应首先通过卫星地图，初步判断基站的安放点。之后，应通过GPS静态定位，开展控制测量并建立首级控制网与加密网。

3.4 在水坝测量中的应用

水库、水电站需要利用大型水坝拦截水流。当水库容量较高时，水坝将经受巨大推力。在水位变化时，水坝将在短时间内经受外部推力与内部拉力，水坝内部极易松动。有鉴于此，水坝需要得到及时加固与维护。但水坝的形态变化，不易通过肉眼判断，因此可借助GPS定位技术完成日常测量。GPS定位技术的测量精度较高，适用于大型建筑的测量。在具体的测量工作中，测量人员可首先在坝体外部设计测量点，并安放信号接收设备。之后，可在坝体中央设置两处观测点。测量人员可将接收到的卫星定位数据，制作成观测点的时程曲线，水坝振幅将得到准确观察。

结语

在工程测量中，应大力推进CPS测量技术在关键项目和重点环节的应用，发挥CPS技术优势，有效解决工程测量中存在的天气、地形和其他限制，提高测量效果。目前，CPS技术支持常规测量和一机多线测量两种方式，就建筑工程而言，两种方式均可以较好地满足测量所需。不过，在实际的应用中还存在一些问题，需要测量有关人员利用现代科技去解决，使CPS技术能够更好的在测量领域中服务社会。

参考文献：

[1]黄伟.GPS定位技术在土木工程测量中的应用[J].科学技术创新，2017（36）：132-133.

[2]邹翔.关于GPS技术在工程测量中的应用分析[J].资源信息与工程，2017，32（03）：147-148.