工程测量GPS测量技术应用

工程测量 GPS测量技术应用

彭超

新疆天盛土地房地产评估测绘有限公司 新疆 石河子 832000

摘要：GPS测量技术由于其独特优势，被广泛应用于工程测量中。但很多单位由于对其工作原理和高科技的技术应用不是很了解，仍采用传统的测量方式，在工作效率和费用方面都有较大浪费。因此介绍工程测量中GPS技术的应用，对提高测量单位的工作效率和精准度、提升经济效益具有重要意义。

关键词：工程测量；GPS测量技术；应用

前言：随着通信技术的广泛应用，GPS与通信技术也实现了高效的结合，三维坐标的测定从原来的静态逐渐变为动态，定位与导航也开始变成了实时测量，不再需要通过数据处理而得到，GPS技术的广度与深度都得到了极大扩展。目前，GPS技术在地形、土地的测量中应用十分广泛，同时，在一些工程、地表沉陷等的监测中，也有着十分广泛的应用。

一、GPS测量技术概述

        GPS是全球定位系统GlobalPositioningSystem的简称，是新型卫星导航与定位系统，GPS最初研制是军事运用，研制时间地点是在20世纪70年代的美国，在20世纪90年代时才得以全面建成，可以实现海、陆、空全面实时三维导航，并且实现高精准的定位。GPS系统的组成包含三大部分，一部分是空间部分，即GPS卫星星座，第二部分是地面控制部分，也就是GPS系统当中的地面监控系统，还有一部分是用户设备部分，主要作用是用来接收GPS信号，GPS测量技术可以在短时间内提供出精确的三维坐标，由点、线、面三种要素构成，具备精准度高、高效性等特点，随着GPS技术的不断发展，目前GPS技术已经不单单用在军事上，还用在民用交通导航、土地测量、野外考察、日常生活等多个领域。

二、GPS测量技术的主要特征

        GPS可实现快速定位，在GPS的应用下，工程测量的定位模式发生变化，主要采取实时动态定位模式，只要流动站初始化稳定之后才能进行定位，且观测的时间仅需几秒即可，这样一来不仅缩短了观测时间，还提高了工作效率。

2.1 GPS定位精度比较高，根据相关风险得知，现阶段GPS定位技术可以达到毫米级的静态定位以及厘米级的动态定位，且根据实验以及工程实践得知，利用载波相位观测量进行静态定位的时候，其定位精确度得到提高。

2.2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。

2.3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。

三、工程测量GPS测量技术应用

3.1水利工程中GPS测量技术

        3.1.1渠道管线测量

        渠道管线测量在水利工程测量中表现出线性放射分散分布的特征，其过程消耗人力物力较大，传统模式下纵断面的测量采用半站仪或全站仪进行，由于受地形地貌与气候环境影响较大，因此测量结果所表现出效率低、精度差等缺陷，难以满足现代化建设需求。随着GPS技术的发展与应用，渠道管线测量实现了全天候连续作业，其实施过程对于自然环境依赖较小，不受地形地貌与天气气候的影响，进而大大提高了测量效率。

        3.1.2变形与地形观测

        受其自身属性的限制，水利工程施工过程中需实时监测堤坝外围、水库大坝、建筑地基等结构部位的沉降、倾斜以及位移（或变形）情况，此过程对于测量技术要求较高，需在保证观测安全与效率的基础上进行。传统技术主要以水准测量法实施地基沉降监测，以三角测量法实施结构位移与倾斜监测。通过GPS技术的应用，其在变形监测时对于GPS接收机的安置可远离大坝位置选择基准点而定，并在待测区域选取观测点并安置GPS定位机，以此便可实现自动化持续观测，并将所获取原始数据传输至处理中经计算后便可转化为变形数据。对于水下地形观测，GPS技术可通过在两个已知点处安置GPS接收机后便可实施水深测量，进而根据所得数据计算出转化参数，完成后便可实施定位观测，通过专用软件与具体水深数据（转化得出）便可获得水下地形图。

3.2公路测量中的应用

        公路工程测量对线路勘测定位的精度要求十分高，常规的测量手段相对繁琐，无法满足工程精度要求，而GPS测量技术可以有效弥补这一不足。当前国内已经借助GPS技术布控首级高精度的控制网，野外定位公路的控制点误差范围在2cm以内。一般桩位的放样、控制网的检测与布置是工程测量的重要任务，传统的测量多是将控制网设置为环状网或线形网，借助测距仪与经纬仪进行测量，这样的方式会耗费大量的财力及时间。然而利用GPS静态定位的方法，不会受到天气环境等因素的影响，缩短测量时间的同时，提高测量效率和监测精确度。

3.3城市测量中的应用

        随着城市化进程的加快，城市规模发生了极大的变化，有力促进了城市工程测量工作的发展。通常城市工程测量会受房产、地籍、地形等因素的制约，在实际测量过程中需要做好大地测量工作，为工程提供可靠的相关信息，如基础建设资料、控制点、测绘等。同时结合GPS测量的数据和测量获得的数据，形成对城市规划和建设的控制网及工程控制网，使其涵盖成图测量、工程测量结果等。当然在城市测量中采用GPS技术时，必须要严格按照设计技术和规定标准，有机结合城市上空卫星的运转时间，制定切实可行的城市测量规划方案，最大限度发挥出GPS技术的效用，促进城市测量工作精确度和效率的提升。

3.4控制测量

        在工程测量中，需要根据实际情况选取不同的测量方法。GPS测量技术中主要包括动态测量方法和静态测量方法，这两种测量方法各有优势。在控制测量一些大型的建筑物时，还要建立具有特定精密度要求的控制网。GPS静态测量法可用于互通式立交桥、隧道甚至是特大桥梁大型建筑的测量。而GPS动态测量则用于一般的公路的测量，其相对要求较低，采用GPS动态测量时，定位精度是波动的，且获得的数据是实时的，只有当测得的精度达到预期要求才会停止测量。

3.5施工水准点的测定

        施工水准点的测定是工程测量中另外一项不可或缺的技术。传统的测量技术没有预先考察和预算这一项，施工水准点的测定过程中常常会出现各种漏洞，从而使测量精度得不到保障。施工水准点的测定的测量结果不但会对施工造成一定的影响，还会影响整个工程的工程质量。如若使用GPS测量技术，就可以对临时水准点进行精确定位，进而保证测量结果的精度和准确度。

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，作出精确测量来进行准确定位。随着GPS静态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]任建江，李冬梅，严新军.GPS测量技术在水利工程高精度变形监测网中的应用[J].水利水电技术，2011（02）.

[2]马永健，张武英.GPS测量技术在地籍测量中的应用[J].重庆科技学院学报（自然科学版），2013.

[3]彭渊，黄宗健.GPS测量技术在工程测绘中应用剖析[J].江西建材，2015.

[4]白杨陈赛曹璇.GPS测量技术及其在工程测量中的应用探讨[J].四川水利，2015.