GPS测量技术及其在工程测量中的应用剖析

文/杨晓庆 南京新华泰工程质量检测有限公司 江苏南京 210000

GPS 测量技术将传统测量技术与现代信息通信技术进行了有效结合，能够有效提高工程测量的性能与质量，在测量范围、测量效率、测量精度上均能够得到有效保障。

1、GPS 测量技术应用的简要概述

众所周知，GPS 定位系统的定位数据具有高准确性、高精确度、高实效性等鲜明的特点，此外GPS 还具备着自动化形式的运行模式，如此强大的功能优势吸引着世界各国愈来愈多的工程测量研究者的关注，并激发了他们在这一领域的研究兴趣。由此，GPS 由原来的单一工作模式转变为多功能运行模式，GPS 定位技术相应地得到了进一步地优化、提升。GPS 技术应用向前推进的趋势显而易见，静态定位模式也被广泛使用，其可以更加全天候、全方位地对监测目标进行监测任务。诚然，GPS 定位技术与工程测量的结合运用越来越密切，两者之间的技术研究不会仅仅止步于现在的发展成就。

2、GPS 测量技术的优点

2.1 定位快速、高效

GPSRTK 技术成果研发出来后，其代表着进行工程测量能够运用实时定位模式，这是一个动态的定位模式，只要相应的流动站的初始状态稳定后便可以随时进行定位工作，并且每一观测站点都可以在极快的时间内得出定位数据。如此一来既可以大大减少其观测时间提高工程测量的工作效率，又可以保障其测量质量。

2.2 定位数据精确度高

在GPS 技术的实际应用中，其有精准定位差距在毫米之间的静态定位效果，还有数据与现实差距控制在厘米之间的动态定位效果。在测量上，GPS 定位具有明显的精确度优势。更为显著的是，观测技术的发展和数据处理手段的发展使得GPS定位系统的定位结果更为精确，甚至可以说其测量出来的数据几乎是接近现实距离，可忽略不计。

2.3 定位时效灵活

采用GPS 技术进行定位工作，其可以达到一个动态的、实时的、高效的定位状态。也就说，GPS 技术可以随时随地观测运动目标，实时得到运动目标的三维位置数据以及分析出它的运动速度，从而确保运动物体在规定的轨迹上运行的状态，如此还有利于在动态中选择运动目标的最佳运动路线。

2.4 观测受天气影响较小且便于操作

GPS 卫星一般都呈现出均匀分布的状态，且有着较多的数量，以此有效保证定位系统能够覆盖全球。通常情况下，地面观测点能够接收到四颗GPS 卫星发出的数据信号，做到全天候观测目标。除非是出现不宜观测，即较为恶劣的雷鸣天气要不然其运行基本上不怎么会被天气活动变化所影响。因此可以肯定GPS 技术作用于工程测量测绘是一大技术创举，其可以在效率和精准度上助力于测量任务的更好实现。

3、GPS测量技术在工程测量中的应用

3.1 在工程控制网中的应用

利用GPS 技术可以建立工程控制网，包括测图控制网、施工控制网、变形监测控制网。测图控制网是在工程建设的初期建立的，主要目的是为测绘施工场地的地形图提供控制点; 施工控制网是在工程开始施工的时候建立的，主要目的是为施工测量提供控制点; 变形监测控制网是为对重大工程进行变形监测提供控制点。利用GPS 技术取代传统的工程控制网的建立方法，能够降低工作强度、提高工作的效率，同时也能够提高控制点的精度。利用GPS 技术建立工程控制网可以采用动态实时定位(RTK) 的方法，也可以采用静态相对定位的方法。

3.2 在碎部测量和施工放样中的应用

在工程建设的勘测设计阶段，需要测绘工程建设场地的地形图，可以利用GPS 技术建立测图控制网，也可以利用GPS 技术进行碎部测量。利用GPS 技术进行碎部测量的原理是GPS 技术可以实现动态实时定位(RTK) ，利用一台GPS接收机以测图控制网的控制点为基础建立基准站，通过GPS 接收机之间的数据传输，利用另一台GPS 接收机建立移动站，从而实时的测量出碎部点的三维坐标。同时利用GPS 技术也可以进行施工放样，既可以放样点的平面位置，又可以进行已知高程的测设。利用GPS 技术进行施工放样的原理同样是GPS 技术可以实现动态实时定位(RTK) ，利用一台GPS 接收机以测图控制网的控制点为基础建立基准站，通过GPS 接收机之间的数据传输，利用另一台GPS 接收机建立移动站，把需要放样的点的坐标文件传给移动站，移动站就可以实时的进行坐标放样。特别是在公路工程、铁路工程等线路工程的施工过程中，由于线路工程的施工区域一般都是一个狭长的地区，因此，相比较传统的测量方法，利用GPS 技术进行施工测量就会大大提高工作效率。

3.3 在高程测量中的应用

虽然GPS 技术测量得到的高程一般是指大地高，而工程建设中使用的高程一般是指正常高，但是，我们仍然可以利用GPS 技术来测量正常高，从而提高工程建设中高程测量的效率。利用GPS 技术测量正常高的原理是先用GPS 技术测量出点的大地高，再通过其他方法测出点的高程异常，从而求出点位的正常高。这样就会大大提高高程测量的工作效率。

3.4 在变形监测工作中的应用

在工程建设开展的时候，工程变形的情况时有发生，由于建筑物变形将会危害建筑物的安全使用，因此，各级政府和单位都相当重视变形监测工作，特别是关系国民经济的大型建筑物的变形监测。建筑物变形监测主要包括建筑物沉降监测、建筑物倾斜监测、建筑物裂缝监测、建筑物位移监测等。随着国民经济和科学技术的发展，目前对变形监测的精度要求也越来越高。由于GPS 技术具有操作方便、观测时间快、精度高、自动化、测站之间无需通视等优点，它在变形监测工作中的应用越来越广泛。应用了GPS 技术，大大提高了变形监测的效率和精度，同时也可以节省变形监测的费用。特别是利用GPS RTK 测量技术可以实现实时动态自动化变形监测，为大型建筑物实时安全性监测提供了条件。

结语：

综上所述，GPS 技术具备其自身独特的优势和作用，在测量工程中也相应地表现出不可替代的效果。GPS 技术与工程测量的高效结合、应用在还在不断地得到推广。毫无疑问，这一技术的研究、完善必然需要有关部门的高度重视与不懈探索。