工程测绘中GPS测量技术的应用研究

任连生

（中国建筑材料工业地质勘查中心山西总队，山西 太原 030032）

0 引言

工程测绘是工程建设项目开展中重要的工作，主要包括测量、图形绘制等内容，是保证工程顺利开展的前期工作。而在前期测绘工作中，测量工作又是重中之重，因为无论是工程图形地貌绘制，亦或是后期的工程建设方案制定和施工，都要以测量参数和数据为参考。所以，测量工作的高精度完成，有利于工程建设后续施工环节的良好开展。而GPS测量技术具备高精度、自动定位等功能，是对传统测量技术的改良，对工程测量测绘实施有重要作用。

1 GPS测量技术概述

GPS测量技术是利用GPS体系完成测量工作，将GPS的定位测量工作延伸，从而实现高精度测量。在测量中用户设备的GPS接收机可以向卫星发送测量信号请求，卫星完成被测量信息的全面定位和分析，最后将数据信息回传给主站，同时信息传输至地面监控站后，地面监控站将卫星所获取的数据经过整理发送给GPS用户设备，用户设备接收到信息之后，可以利用GPS软件和终端完成基线解算、网平差，求出GPS接收机中心（测站点）的三维坐标。另外，在点对点的测量中，GPS技术体系构建了GPS-RTK方格网点，利用方格网点的数据信息处理，就能够完成定位测量。

GPS测量技术是对传统测量的优化，在其测量实施过程中，效率是传统测量的2倍以上，同时在测量工作中，减少了人力资源的使用，也降低测量成本。

2 GPS测量技术实施的要点

在实际测量工作中，GPS测量技术操作步骤也非常复杂，为了提升测量质量，也要求把控各项测量技术要点。以下对GPS测量技术要点进行分析。GPS测量流程如图1所示。

图1 GPS测量技术原理

（1）工程测量实际上是多点测量，而非定点测量，所以采用GPS-RTK方格网点进行测量，以确保测量能够覆盖整个工程。在测量前期工作开展过程中，就要完成测量控制网点布局，一般情况下测量加密点都是选择网格布局形式进行布点，按照工程需求确定布点数量以及布点位置，继而为后续的测量工作打好基础。

（2）GPS是依托GPS设备实现测量的技术。所以，在测量前应根据工程精度选择高精度设备，同时各组件以及辅助设备的选择也需要根据方案需求完成，确保各项测量监测工作开展有效。

（3）在测量中，按照GPS测量布置方案，实现对测量设备的布置，检查测量仪器是否正常运转，同时测量前也要求对仪器进行调整和调平，确保仪器调整有效，仪器精度符合标准。

（4）GPS天线的高度测量通常会测量其倾斜高度，但是不能更改为垂直高度，需要进行多次测量然后取平均值。

（5）启动GPS测量设备，让GPS设备进行自动测量观察。一般情况下，测量观察工作要在60~70min。

（6）测量观察结束后对GPS-RTK测量采集的各项数据进行对比分析，通过测量数据的采集和分析，完成最终的测量计算以及测量确认工作。

在GPS测量技术应用过程中，按照上述方案实施测量是标准的技术方案，而在实际的测量中，如果想要高精度的完成测量测绘工作，还需要完成多方面实施要点的把控。如测量中，要求对测量团队进行培训，要求团队每个人员都学会使用测量技术。同时也要设计紧急方案，包括特别天气测量、突发情况数据统计和保存等工作，防止出现数据丢失等问题。

3 工程测绘中GPS测量技术的应用

3.1 城市建设方面

在城市建设规划测量工作中，RTK技术可实时地测定界址点坐标，确定土地使用界限范围，计算用地面积，在土地分类及权属调查时，应用RTK技术可实时测量权属界限、土地分类修测，提高了测量速度和精度。其次，在GPS测量技术的应用过程中，也可以完成对建筑物的综合测量，通过对建筑物的测量，实现对城市建设单体建筑规划。另外，在当前GPS测量技术应用过程中，为了良好的完成建筑物测量，还将GPS技术与BIM技术相互融合，在二者相互融合之后，能够实现技术的良好管控，同时也实现了测量技术的三维模型构建，提升了测量效果。

3.2 水下地形测绘

利用GPS技术可实现高精度的水下测量测绘工作。实际的测量应用过程中，采用GPS进行测量可以实现1∶200的图形绘制，并且测量中，GPS测量网格大小在20 m×10 m左右、各网格的抛投量应根据图纸按网格上下断面方向的平均值求得按抛投断面计算出每个抛投小区的抛石数量，并对小区进行统一编号。测量中，应设计安全方案，保证水下测量的安全性，同时也要保证水下地形测量的设备安全管理。另外也要完成精度控制，实现对测量精度的综合控制，减少水下测量误差。

3.3 监测工程方面

GPS技术能实现对监测工程的有效测量，提升监测测量效果。在实际的测量工作中，需将GPS模块与自动化监测系统相联系，继而实现自动化监测工作。

图2所示是某工程中的GPS监测技术体系结构图，在实际的边坡测量监控过程中，设置三处GPS监测站，同时在边坡中安装GPS测量感应装置以及拉杆位移测量装置，能够通过GPS测量点+位移测量完成对边坡的实际测量，确保测量系统的设计应用更加合理，提升测量应用效果。在监测测量中，利用传感器以及拉线式位移分析，完成边坡位置的良好监测，确保监测工作良好实施，实现监测控制。

图2 GPS工程监测应用

3.4 虚拟现实技术方面

虚拟现实技术是现代社会发展中应用的关键技术，该技术可以实现三维场景还原，真实还原建筑或者文化的场景。在现代化虚拟现实技术发展中，应用GPS测量技术模块，可以实现前端的物体信息扫描，之后将其数据应用到虚拟现实场景还原之中，并且利用相关软件完成对测量数据的处理，构建虚拟现实情景，实现三维真实情景的测量还原，确保测量的设计应用更加合理，最大程度上提升测量工作效果。