GPS测量技术在工程测量中的应用探讨

董永卓

摘要：随着我国经济水平的飞速发展、人民生活水平的日益提高，我国的基础设施建设水平呈现快速发展趋势，越来越多大型、复杂的房屋、桥梁、道路等出现在人们的视野。这些建筑工程技术的实现与工程测量技术的发展密不可分，特别是GPS测量技术的应用，使工程人员能够更加快速、便捷、准确的完成工程测量工作。

关键词：GPS测量技术;工程测量;应用

目前，GPS技术是世界上最实用的一种全球导航、指挥和调度系统，且应用十分广泛。在我国，交通和建筑事业的发展十分迅速，从而对工程测量技术的要求也越来越高，基于高速度、高效率、高精度的测量优势，GPS 技术在我国工程测量中的应用不断扩大。对于GPS技术而言，它主要由接收装置和环球通讯卫星组合而成，属于一种无线电导航定位系统，可以为用户提供十分精确的时间信息、导航及三维坐标。因此，伴随着数字化进程的不断加剧，GPS测量技术的应用是不言而喻的，它将成为工程测量中不可缺少的重要技术，对于工程测量事业的持续发展有着深远的积极影响。

1 GPS测量技术的概念与特点

1.1 GPS测量技术的概念

GPS技术的出现与发展，为工程测量技术带来了革命性的变化，从根本上改变了工程测绘的工作方式。例如RTK设备以及其他利用GPS技术进行的精密工程测量、工程变形监测等都是GPS技术在工程测量领域的应用。GPS测量技术应用的是全球卫星定位系统，以此为基础进行点坐标的测量和高程的测设。

1.2 GPS测量技术的特点

首先，测量技术具有操作简便的特点。GPS技术集成了大量自动化，智能化的信息技术，因此使用起来简单方便。操作时，工作人员只需要输入简单的指令便可以获得测量点的空间信息，同样可以通过空间信息寻找未知点。

然后，GPS测量技术具有快速精准的特点。使用动态相对定位技术，如RTK技术等，测量人员最快只需几秒钟便可以获得测量点的坐标与高程信息，而且精度高于传统的光学测量法。

最后，GPS测量技术无需测站之间通视。GPS测量技术由于使用电磁波信号作为测量手段，因此避免了传统光学测量手段需要观测者和测量点需要通视的缺点，即使多个测量目标之间存在障碍物也不妨碍测量的进行。

2  GPS组成简介

2.1 空间卫星部分

全球定位系统的空间部分主体是空间卫星，定位系统全面建成之后一共有24颗卫星，这24颗卫星分布在不同的轨道平面上，每个轨道平面都有三颗以上的轨道卫星。轨道平面与赤道平面的夹角为五十五度。这样就保证了能够时刻对地球的任何一个地点进行实时探测定位。

2.2 地面控制部分

全球定位系统第二个重要组成部分就是地面控制系统，地面控制系统又可以分为三部分：分别是主控系统、注入系统和监测系统。地面控制系统的主要作用是保证空间卫星的正常运行，并且对空间卫星运行状况进行调整。在调整结束之后，将卫星的最新运行参数汇总反馈到与卫星相关的设备中去，保证定位的精确。

2.3 用户

这里所说的用户并不是我们理解的通常意义上的用户，这个用户的概念是针对于全球定位系统来说的。没有具体的指向，阐述的是一个服务的整体。简而言之就是全球定位系统提供的授时和定位服务。具体指向某一设备的话就是地面接收机。接收机的主体是天线、电源和主机。最重要的部分是主机，主机的主要作用就是对空间卫星发送的信息进行接收处理并进行相关的设备检查。主要工作原理就是在接收到卫星的相关信号之后，就进行内部的数据处理，然后得出相关的导航数据，最后根据得出的数据得出有用的信息。

3 关于工程测绘中GPS测量技术的具体应用分析

3.1 GPS测量技术在精密工程方面的应用

现阶段，在工程测量的各个过程中，都会用到GPS测量技术。工程测量是一个大范围的概念，我们经常所说的过程测量主要包括工程勘察设计、施工以及验收工作等，同时它还包含有工程测量过程中所用设备的安装以及测量工作。GPS操作简单而且测量精度高，除了一般的工程测量之外，它还可以应用于一些精密设备工程，例如：安装工程、隧道以及管道工程，桥梁工程等。同时，实践也证明，GPS在这些工程应用方面发挥着很大的作用。传统的测量方法，在进行控制点之间的测量工作时，必须是通视。

3.2 GPS测量技术在工程变形监测方面的应用

因为人为因素造成建筑物变形或者是位移，以及地壳的变形，通常被称为工程变形，在工程建设中属于比较普遍的问题。而GPS测量技术凭借自己三维定位精度高的技术优势被经常应用于工程变形监测。在工程建设的过程中，工程变形可以分为以下几类：海上建筑物沉陷、大坝变形以及陆地建筑物变形等。在进行大坝变形监测时，首先要在特定的位置设立一个基准站和几个监测点，然后分别安置GPS接收机，利用GPS监测技术进行连续的自动化监测，进行数据传输和分析。

3.3 GPS测量技术在网形设计方面的应用

在工程测量中，网形设计是十分重要的一个步骤。然而GPS测量技术因为不需要进行点与点之间的通视，增强了图形设计的灵活性。但是，利用GPS测量技术进行网形设计时，仍需注意以下几点：第一，因为GPS测量技术采用无线定位，易受外界环境的影响，因此，在进行图形设计的时候，要增加检核条件，提升数据的可靠性和网的可靠性。第二，关于GPS网坐标参数以及地面控制网坐标参数之间的转换，在進行网形设计的时候，必须有三个或者以上的控制网点重合。第三，关于GPS点的选择，必须远离高压线变压所等干扰源，选择信号接收好的地方。

4 结语

随着工程测量精度要求的提高，GPS技术的应用也日益广泛，在传统测量仪器的弊端逐渐显现的今天，GPS所具有的优势愈加明显。我国无论是大型的桥梁工程，还是误差精确的高级公路工程，GPS都能够在很短的时间内，作出精确的测量来进行准确定位。随着GPS静态以及动态相对定位技术的日益成熟，相信未来的工程测量领域，GPS技术必然是主导测量手段。

参考文献

[1]原涛.浅谈GPS技术在工程测量中的应用[J].江西测绘 .2013（04）：53-55

[2]刘发明.GPSRTK技术在工程测量中的应用浅析[J].中国地名，2013（11）：58-59

[3]张友银.浅谈GPS测量技术及其在工程测量运用中的特点[J].中华民居（下旬刊），2013（09）：307―308

（作者单位：西宁市测绘院）