浅谈GPS测量技术在工程测绘中的运用

周怀愿 云南优化房地产土地资产评估咨询有限公司

1 前言

GPS定位技术已经成为使用范围极广的全球地理信息定位系统，GPS定位技术都运用到了很多的行业和领域之中，其技术本身有着强大的优势和强大的技术支持，能够对于专业人员获得精准度较高的导航和技术支持。我国的GPS定位技术在不断的发展，工程测绘的技术也在不断地进步，各个方面技术的提升和支持大大提高了工程测绘的效率，使得施工能更好、更好方便地进行。

2 对于GPS测量技术的认识

一般来讲，GPS定位技术都是使用卫星技术来接收信号并实现GPS自动定位的，GPS技术和传统技术相比较来说，该系统具有较高的自动化水平，且在操作技术上要求较低，得到的测量结果也是比较准确的，并有施工时间较短的优点，尤其是在以地表为基准，以GPS接收机为基准，之后通过接收三颗或以上的GPS卫星发射端的载波相位波频，之后对于接收波频的距离进行计算，在通过接收卫星的具体位置信息对于大地坐标进行计算。其结果计算的精准度和卫星量接受有一定的关系。在工程测试使用中也受到很多其他因素的影响，但针对这方面的问题，我国的科学技术人员也在不断学习创新，争取突破这方面的难关。GPS导航定位技术在目前来看，是应用最为广泛、实现了内外测绘设计一体化的测绘技术。总的来说，GPS的运作原理就是利用几颗卫星同时发出信号，更为接受卫星和接收站的距离不同，接受时间也有所不同。GPS导航由以下三个部分组成：空间部分（GPS导航系统）；地控部分（地测系统）、用户设备部分（GPS导航信号接收器）。GPS定位系统在目前来说作为比较先进的定位技术，在各个行业和领域都得到了较为广泛的使用，也普及到了每一个人的手中，例如智能机。GPS定位技术的发展慢慢地渗透进入了我们的生活，也改变了我们的生活，让很多事情都有了更为高效的处理方式。其中本文主要叙述的是GPS测量技术在工程测绘中的运用。

3 GPS测量技术的优势

3.1 通途较为广泛，功能丰富

GPS技术是利用无线卫星为主要依据来进行判定从而建立的技术，和其他技术相比，用户三维坐标的定位方面要优于其他定位系统和定位技术。同时来讲，GPS定位技术为使用提供较为准确的时间信息和行进三维速度信息。GPS定位技术中的优势点使得它在极多领域和范围都得到了使用，且其使用价值较高，例如本文中所提到的工程测绘方面。

3.2 定位系统精准

GPS定位技术在测量静态背景环境下，对于定位系统的精准性是有一定的保障的。有较多相关研究者表示，对于一定环境在不同的极限范围使用GPS定位技术所得出的结果都是有着一定的差异的。在50km内的基线水平时，精准水平在1×107～3×107；在500km～100km基线水平时，精准水平在107～106；在基线水平有超过2000km时，精准度在109。对于精准度的判定，GPS技术的精确度可以达到分米甚至是厘米，这样的精确度是极高的。这种高精确度在一定程度也标志着GPS技术在工程测绘中能使用于测绘不同的工程使用，且其功能也是较为丰富的。

3.3 技术操作简单，自动化水平高

GPS技术其中较为突出的一点就是自动化技术高，这就表示在操作时只需要对于GPS技术足够的了解，且对于专业相关领域的知识要求并不是很高。在操作时只需要对于GPS技术中的几个流程较为熟悉，就可以完成相关的测量过程。第一步就是对于测量工程气象方面的数据信息进行收集，第二步对于测量仪器的高度进行适当的调整，第三部需要安装好开关仪器，第四部需要对于监测仪器的轨道进行合理的调整。GPS定位技术可以自动捕获位置信息和跟踪检测，不需要和传统技术一般需要大量的人力来进行其中的活动，有着较高自动化水平。

4 GPS测量技术在工程测绘中的应用

4.1 公路工程测量中的应用

在现今公路测量中，GPS定位测量技术有较大范围的使用。公路初测的目的是依据路线走向设置控制点，完成高程和平面控制的相关车测量，以作为施工放样、定线测设、地形图测绘的基础。GPS定位技术和传统技术相比较，有定位精度高、观测时间较短、使用范围灵活等优势，可以在一定程度上代替传统导线法测量。GPS定位技术还在不断地发展进步，RTK技术在公路测量中的使用就能较大的体现这一点。RTK技术的原理是在公路上先安装GPS接收机器，通过几次连续观测，通过发射台将观测到的数据发送给观测站台，然后使用所得到的数据通过相对定位原理来进行分析流动站的位置，同一时间就完成了中平、中桩和放线工作的测量工作。RTK技术操作较为简单，只需要一到两个人在测绘中进行，对于测绘的有效率的提高有较大的影响。在公路测绘中GPS技术的使用带来了不小的机遇，能够较为有效的提到测量水平和速度提高。但是在公路施工中使用RTK技术需要较大的资金方面的投入，其原因就是RTK技术所使用到的设备造价较高，一般情况下，都采用施工单位和勘察单位一同使用RTK技术，来节约成本，同时也使得工程高效稳步的进行[1]。

4.2 地形勘测

在地形勘测工程中使用GPS技术，能较为高效地寻找到定位结果，并较高的精准度。GPS定位技术在精准度上可以达到厘米级别的定位水平，定位所得到的结果还是较为严谨的。在当前地形勘测工程工作中，GPS定位技术的使用上较为普遍的，且需要的人力成本是不高，有时候甚至只需要一个工作人员携带仪器在几秒钟的时间之类就可以记录并完成测量。在实地地形勘测中，需要将测定区域所有需要的地形、地物点位定点之后，采用专业的软件来记录所需要的地形图，之后使用到GPS定位技术自动生成地形图。需要注意的是，界址点放样需要第一步将移动站与基准站位置设定好坐标，并完成移动放样工作，且需要所有的设备都使用同一系统进行工作，以此来对于移动站台的适应力有一定的保证。为了减少测绘中误差的存在，专业技术人员来测绘进行中需要知道自己的具体位置和放样对于自己的相对距离，以保障得到测量结果的准确性。

4.3 工程变形监测

在所有类型的工程建筑中，工程变形都是一种较为常见且一定会出现的情况，在实际工程中工程变形的发生数还是较多的。其中产生原因是受到多方面因数影响的，人为原因、建筑位移等都是较为常见的工程变形原因。采用GPS定位技术就是为了能够较为技术地了解到工程变形的具体实际情况与变形之后的结果情况，在工程变形方面GPS定位技术有着极大的使用价值。GPS定位技术不需要通视，有着使得监测布网变得自由便捷的优点，来大大地减少了使用成本。在传统检测工程变形中的平面位移方式所需要的工作量是很大的，且需要较多的分析时间，其工程工作的难度就存在着一定的问题，较为烦琐。GPS定位技术的使用可以同时对工程中所有点三维位移情况进行检测，这就大大降低了在使用中的分析难度和测量难度，且不管是在什么样的天气和气候之下，专业技术工作人员都能较好的完成工作内容。GPS定位技术还可以搭配防雷电装置，对于一些较为危险的天气、气候下的监测提供了极好的途径，对于人员的安全性也提供了较高的保障。在工程变形测绘中，常见的测量对象有大巴监测、地面沉陷监测、高层建筑监测。大坝变形监测主要是说垂直位移监测、水平位移监测、表面接缝监测等，由于水的作用力之下，水电站、大坝就都会出现有变形的情况，这时候就需要用到较为精密的仪器来帮助监测。随着时代和技术的不断发展，人们对于资源环境的开采也是越来越大，同样也对环境造成了一定的破坏，有很多地方都出现了地面沉降的情况，这对于工程测绘也造成了不小难度。如有的地方过度开采了地下水，使得城市出现了较为明显的下沉，GPS定位技术的使用使得测绘变得高效且不需要很大的成本。GPS定位技术不需要通视的，且测绘的过程较为便捷、快速，对于工程整体的效率提升有较大的帮助。对于高层建筑出现变形情况下，GPS定位技术的加入会使得测量的过程更为安全，能较好地测量出在地震等自然灾害下出现的位移情况[2]。此外，GPS定位技术还可以帮助人对于自然灾害等级做出正确的判断。

5 GPS技术在工程测绘中的应用流程

5.1 内业准备

在开始GPS外业工作之前，需要为内业工作做好准备。首先需要对于工程中的测量点的地形图做好收集工作，然后以工程测量的特征为直接依据，确认好工程项目的测量名称。在内业工作中，有发现已知坐标参数出现了一定的变化就需要采用人工的方式将变化之后的坐标输入，出现了没有明确的坐标转化要求，就需要根据之前所测量的数据节点信息进行分析判断使用，把控制点有效、均匀地设置在测量地点的周边，并保证测量在已知范围之内。测量点的放样需要内业工作者对于完成的测量点进行严谨的检查工作，并将流程记录下来，位置后野外的测绘工作做好基础。

5.2 GPS测量

GPS测量工作中之前内业工作总的控制点作为参照点，按照顺序排列为设置基准站点、启动信号接收设备，之后输入天线信号的点号、高程、已知坐标等信息。在进行完成以上的操作之后，外业工作人员就可以展开基准点的电台频率测试、流动站电台频率测试、基准点配制、电台指示灯测量环节，并进一步确认好有没有不符合标准情况的出现。多好之前环节的确认工作之后，就可以直接开始测量流程[3]。一般情况下，流动站测量需要首先拥有一个到两个控制点的数据，所以需要做好最少一个控制点的测量工作，并判定测量点的精确度，在完成之后做好动态数据工作。之后根据测量得到的坐标信息，通过传输系统将数据传送到计算机，之后由计算器来做分析处理工作。

6 结束语

在工程测量中使用GPS定位技术得到较为精准的测量数据，对于工程测绘质量和效率方面的提升都是较大的，有着较为重要的意义。其操作较为简单，测量结果精准度也是较高的，但在过程中容易受到一些外来的因素影响，引起误差的出现测量人员应当采用合理的方式方法避免这种情况的出现，得到有效精准的数据，为之后的工程作业做好铺垫。