GPS测量技术及其在工程测量中的应用王冠楠

GPS测量技术及其在工程测量中的应用王冠楠

王冠楠

天津市滨海新区规划和国土资源地理信息中心天津300455

摘要：在我国现在对工程测绘工作中可以清楚的看出，现在使用的工程测绘方法大多数是GPS测量技术，这项技术不仅具有精度高和速度快特点，还有操作比较简便的特点。这就从很大的程度上决定了这项技术在各种工程测绘中应用的范围会越来越广。通过采用GPS测量技术，可以有效改进在以往测量技术中存在的问题，这就需要相应的施工人员对这项技术的发展有高度的重视。但是在研究过程中发现这项技术还存在时效性需要进一步提高、信息处理速度需要进一步提升、数据处理方式需要进一步改进等问题。需要不断对GPS测量技术进行改进和提高，进一步提高GPS测量技术的发展。本文探讨了GPS测量技术及其在工程测量中的应用。

关键词：GPS；测量技术；工程测量；应用

通过分析GPS定位测量技术的特点，了解其具有准确度高、操作简单、较少受外界条件干扰、效率高、节省人力等优势，在工程测绘方面发挥着重要的作用。同时，GPS定位测量技术在实际生活中有着广泛地应用，推动了现代化城市建设步伐、完善了工程控制网，解决了很多工程测绘的难题。我们相信，在未来的时代，随着GPS定位技术自身不断更新换代，进行技术创新，它必定能够为工程建设发挥更大的作用，促进市场经济的快速发展，为国家和人民带来更大的经济效益和社会效益。

1GPS技术概述

GPS技术作为一种新型的观测方法，是以卫星为基础，可以全方位实时定位和三维导航海陆空，具有高效益、抗干扰性、操作简便、精度高、全天候等特点，被广泛应用在各个领域中，如工程建设领域、地质勘探领域、军事研究领域、交通运输行业等。通常GPS技术在工程测量中的应用，其具有如下几方面的优势：（1）观测时间短：将GPS技术应用于工程测量中，可以在实际测量中有效运用GPS定位系统，合理布设工程的测量网点；由于每个布设点的时间只需要30～40min，因而在具体观测中所花费的时间相对较短，而有效运用快速静态的GPS定位，则能进一步缩短测量时间；（2）定位精度高：GPS系统的构成部分包括用户仪器、地面监控站、空间卫星等，其中用户仪器可以连接多颗卫星，能对大气折光差、卫星钟差、卫星轨道误差等一些系统性误差加以消除，提高GPS系统的精准性。工程测量人员充分意识到GPS技术在工程测量领域的应用优势，将其合理运用在工程测量工作中，以便体现出数据测量的准确性及精确性；（3）自动化操作：将GPS定位系统应用在工程测量中，可以更好地实现实时自动化测量的目的。随着科学技术的不断发展，GPS测量技术中的接收器更加小型化，在实际运用中也更为简单，工程测量人员只需在相应位置上恰当放置贯彻所需的天线，借助GPS测量技术即可实时定位观测站平面特性位置，及时为用户提供三维立体坐标；（4）用途广泛。GPS技术在各个领域的应用较为广泛，尤其是测绘领域，如在大地测量中的应用，利用GPS技术监测地壳板块运动，构建各种工程监测网等。可以说，GPS技术在工程测量具有广阔的应用前景，工程施工自动控制系统和自动变形检测系统等都会成为未来的重要研究方向。

2GPS测量技术及其在工程测量中的应用

2.1在工程测量中应用静态GPS相对定位

静态相对定位技术指的是，通过采取至少两台左右的接收器，接受卫星信号之后处理获取的数据，最后精准计算出控制点的坐标。并且结合某一点的位置，便可以计算取其他测量点的位置。在实际工程测

量中，比较普遍运用静态相对定位技术，主要是其具有较高的测量精度和准确度。比如说，在野外涵洞、测量地球定位、检测位移、或者是大隧道等等测量中。此外，在我国高速公路展开工程测量时，由于要求非常高的测量精度，并且考虑到高速公路具有非常长的距离，已知控制点数量较少，因此需要在野外明确一些控制点。如果采取其他测量方式，会导致工程测量工作比较繁琐，并且无法满足高速公路对于精准度的要求。而利用GPS测量技术，可以有效解决上述问题，随着我国公路工程建设加强对GPS技术的运用，充分的发挥出精度较高的控制网性能。GPS技术在定位控制点时，可以将几十千米的测量误差控制在2cm以内，此种优势是其他测量技术所不具备的。除了可以在公路工程测量中使用GPS技术，在桥梁工程和隧道工程中，也可以使用此种测量技术，以此获取高清的图像信息。

2.2在工程测量中应用动态GPS相对定位

GPS动态测量技术指的是，结合某参照物体的加速度、速度、位置、以及时间等等参数，来实时测量运用物体的信息。可以说，GPS实时动态定位的测量原理，便是通过安装在运动物体上的GPS接收器，以此实时测量GPS信号接收机器上天线的位置。相比较静态GPS相对定位，动态GPS相对定位通过固定某一台接收器，将其作为参照物；其他接收器处于运动状态，此类接收器属于流动站。通过计算两个站之间的信号距离，便可以获取每个流动站的位移和坐标。就现阶段而言，有两种方式可以处理GPS动态测量获取的差分数据，分别是即时处理和滞后处理。即时处理数据也就是在获取测量信息之后，基准站第一时间将信息传输到流动站，通过对比处理之后，形成数据链，以此来实时传送测量数据。而滞后处理数据是指，获取测量数据之后不需要及时进行输送，只需要对一些数据进行后期处理。现如今，在国外的道路勘测工程中，比较普遍使用动态GPS相对定位技术，并且获取良好的测量成果。但是我国此方面技术还不够完善，还需要进一步完善和发展。国家某高校研制出一种由一个捷联式惯性系统、一台计算机、以及两个接收器所构成的新型动态定位系统，通过使用此系统，能够在测量道路工程中，实施直线定位和曲线定位。

2.3带ＲTK的碎部测量与放样

ＲTK技术又被称作为载波相位差分技术，此种测量技术可以实时处理两个测站载波相位观测量。ＲTK技术主要是运用到测绘地籍图、地形图、以及房地产的平面位置等施工中。ＲTK技术操作比较简单，只需要一个工程人员操作即可，在一个特征点上固定住GPS接收器，同时输入此特征点的编码即可。在计算机中输入某范围内的地物特征点信息，利用专业的成图软件，工作人员便可以获取相应的图形信心。

总之，GPS技术逐渐的取代了传统的技术，具有很高的测绘精准度、测绘的成本低。GPS技术有着极高的精度。它的作业不受环境和距离限制，非常适合于地形条件困难地区、局部重点工程地区。GPS技术可以大大提高工作及成果质量，它不受人为因素的影响，整个作业过程全由微电子技术、计算机技术控制，自动记录、自动数据预处理、自动平差计算。GPS网络技术将彻底改变公路测量模式。RTK能实时地得出所在位置的空间三维坐标。

参考文献

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