工程测量GPS测量技术应用

工程测量GPS测量技术应用

温耀辉

广州市城市规划勘测设计研究院 广东省广州市 510060

摘要：GPS是一种新型应用技术，具备测量速度快、精度高等特点，在工程测量中得到普遍应用，为保证工程项目规划建设的精度和质量提供强有力的技术保障，还可满足降本增效的新要求。但是，在实际应用中还存在着些许问题，如点位选择难度较大、高程精度稳定性不足、受电离层干扰较大等，需要从外业和内业工作中共同着手进行优化，通过合理选择观测时段、适当增加测回频率、内业数据优化等方式，使GPS技术的测量精准度进一步提升，在工程测量领域实现长远发展。基于此，本文将对工程测量GPS测量技术应用进行分析。

关键词：工程测量；GPS测量技术；应用

1 GPS测量技术相关定义

GPS测量技术是基于人造卫星所进行的点位测量技术，应用GPS测量技术时，可在人造卫星数据的指导下，建立精密的控制网，随后根据控制网内的点位对检测物进行测量。对比其他技术，GPS测量具有实时性、实用性强的特点，且测量结果精度高，所需时间短。据了解，基于GPS测量技术的工程测量，测量数据的精度可保持在分米级、厘米级；实际测量过程中，动态GPS测量仅需几秒、几分钟，静态GPS测量可控制在50~180min。另外，GPS测量操作流程简单，可选点位范围广，测量成本低，可满足建筑工程、路桥工程、隧道工程等不同类型工程项目测量的基本要求。GPS测量技术是在人造卫星观测站的作用下，针对工程项目分布区域构建完整的观测网，精准地获取测量数据，为工程项目建设提供更有参考价值的数据信息，帮助建设方优化项目设计方案，确定各区域的地形信息，以此减少工程项目中的设计风险、质量风险的一种新型测量技术。

2 工程测量GPS测量系统构成要素

1）地面控制系统。该系统由主控站、注入站、监测站构成，且系统间的作用不尽相同。主控站的作用在于修改卫星钟参数、计算卫星星历，且计算所需参数由监测站供给，将修改后的参数传递给注入站，由注入站接收后才可发挥修改作用；监控站的作用在于接收GPS卫星中发射的各类信号。

2）卫星接收设备。该设备由气象仪、接收机以及计算机信息处理软件等组成，作用在于采集GPS卫星中传递的信号，并经过综合分析处理确定位置。气象仪针对外界气候条件进行测量，避免气候因素对测量产生干扰，提高测量结果的准确性；信息处理软件是将数据收集起来综合分析，是接收设备的基础。

3）空间卫星群。由6个轨道面上分布的24颗GPS卫星构成，且每个GPS卫星与地面的距离均为2×105km，彼此间的夹角为60°。卫星所处轨道面与地球赤道面的交角约为55°，通过这种形式的分布，可保障接收到4~11颗卫星传递的信号。

3 工程测量GPS测量技术应用

3.1 工程测量方案的制定

在工作人员设计建筑工程的具体测量方案时，可以利用GPS测量技术，从3个方面来制定测量方案。这3个方面分别是设计制定测量精度、设计测量地点以及确定测量时间。在工作人员设计和制定测量精度的时候，需要参考国家规定的相关标准，并根据测量地的实际情况，利用测区范围内合适的GPS控制网来进行测量工作。工作人员还可以利用GPS接收机来设计合理的布局，通过把GPS接收机和GPS控制网相结合，可以提升测量效果。在对建筑工程测量的时间进行选择时，可以根据GPS提供的预报图来合理设定，在保证测量的卫星处于均匀分布的状态下来选择最合理的建筑工程测量时间段，保证测量的精准度。

建筑工程测量的位置选择对于建筑工程的最终质量有较大的影响。一般来说，在选择最合理的建筑工程测量地时需要考虑两个方面的要求：首先就是为了接收到最好的信号，必须要防止受到电磁信号的干扰。其次就是在选择场地时尽量选择在较宽阔的场地上，避免障碍物对测量结果造成影响。GPS测量技术能够在工作人员制定设计建筑工程测量方案的时候，选择出最合理的时间、地点及精度。

3.2 RTK测量

3.2.1道路施工

RTK可应用于道路施工中的原地面采集、放样道路中边桩、边坡开挖填筑工作，极大限度地提升道路施工效率。以道路放样为例，RTK测量技术支持下，相关人员可应用RTK软件导入道路施工设计中标准横断面、加宽、道路边坡、路基结构等关键参数，实时显示道路施工活动中当前里程、路基路面填挖值等数据，从而减少道路施工对计算设备、设计图纸的依赖，有效地提升道路施工中的外业放样效率。

3.2.2桥梁测量

桥梁测量中RTK可用于桥梁桩基、基坑开挖的放样与复核。桥梁工程放样测量时，RTK测量技术可在放样作业中，将GPS基准站布设在桥梁工程测量控制网内，随后利用移动站进行放样。放样后从RTK测量控制器中提取放样测量时获取的“桥位坐标”。准确地标记桥梁结构，控制施工误差。

3.2.3大土方开挖

大土方开挖中，RTK技术的主要作用集中在原地面测量、计算土石方量、边坡开挖控制、截水沟放样等方面。以土石方测量为例，相较于传统全站仪测量技术，RTK测量技术可在各网格点放样处理后，高效率地测量土石方外业量，且RTK具有“放样直线”功能，所以在实际测量中可直接分解土石方测量区域的方格网，将其分解为直线，每隔10m设置1个测量点，从而减少土石方工程测量时的逐点测量工作，提升土石方量的测量效率。

3.3 数据的采集记录和处理

负责人在采集数据时要及时备份相关的测量数据，并预处理该数据，避免由于人为因素和环境因素对测量的精准度造成影响。负责人员可以依据已知的高程点数量和三维坐标等信息，评估采集到的测量数据的质量和精准度，并及时在软件中传输相应的测量数据。

在数据的测量记录中，野外测量人员要及时系统记录建筑工程测量的全部流程，把收集的原始观测数据与技术策略方法进行整理，为后续进行计算机决策时提供参考。数据测量整理分为3类，分别是测量手簿、观测数据及其他有关记录等。工作人员需要处理接收机中的初始信息、GPS的测量时间和原始的观测数据，并把其加入进观测记录里。工作人员必须及时记录，第一时间备份相关数据，避免数据出现丢失或者破坏等问题。在采集和记录完成数据以后，工作人员要及时处理相关的观测数据，提高数据信息的利用率。工作人员在正式处理数据之前，必须要审查数据信息的准确性和真实性。

3.4 数据分析

GPS测量技术实践中，还应利用计算机技术，有效分析工程测量数据，准确核算各项参数，以此保证工程测量的精确度、整体质量。比如，测量人员可基于外业检测技术，评估GPS测量数据与工程测量情况的匹配度，建立GPS工程测量数据库。在实际项目中，GPS测量后复测网的数据处理主要包括GPS的基线解算和内业平差两方面。基线处理时，结合GPS检测网的基线解算，采用静态数据处理软件，获取观测值。验算外业测量数据时，可在观测工作结束后，利用基线解算进行结果验算，并检验外业测量时的复测基线边、三边同步环基线。

4 结束语

随着城市建设向“精建精美”“绿色低碳”高品质发展，对工程项目建设的质量有更高要求，工程测量质量把控的重要性更为突出。GPS测量技术作为新时期常见工程测量手段，其在工程项目建设中可通过动态化、静态化的观测技术，建立观测控制网，科学确定工程测量点位，准确获取工程建设中的地形信息，为工程建设提供完整的数据参考，为各类工程项目的质量控制打好基础。

参考文献：

[1]董校洪.测绘新技术在工程测量中的应用[J].居舍,2022(18):42-45+69.

[2]焦晓磊.GPS测量技术在工程测量中的应用[J].华北自然资源,2022(03):105-108.

[3]任英桥,郑孝波,徐欢,岳军红.工程测量技术在校区建设中的应用——以某化工学院为例[J].粘接,2022,49(06):83-88.