关于工程测绘中GPS测量技术的使用

周贤国 姜涛

【摘要】随着社会的发展，科学技术也在以飞快的速度发展着，我国的给水工程测量技术也受到了国内外各种设计技术的影响，传统的控制测量方法逐渐被GPS高程测量技术取代。本文将针对GPS新技术进行探讨和GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点进行探讨。

【关键词】工程测绘；GPS测量技术；运用探究

一 GPS技术在给水工程测量中的应用现状

现今，随着社会经济的发展，工程测绘也越来越受到重视了，各种新型的测绘设备和技术也逐渐被应用到工程的测绘当中，GPS技术就是在这样的一个过程中被发现的。GPS测绘技术有着精度高、成本低、效率高等特点，因此在给水工程测绘过程中不断地被应哟，很受人们的欢迎。GPS全称为全球卫星定位系统，是一种以已发射的卫星作为基础的无线导航系统，GPS测绘主要通是过测量地面的三维坐标来定位和实现导航。同时，GPS技术在我国工程测绘中还有着更高一级的应用，其主要是采用了GPS-RTK技术，及实时动态定位技术，这个技术在未来的给水工程测绘中将会有着广阔的应用前景。

传统的给水工程中的一些大型的管道阀门施工图都是以电线杆或者周围的建筑物等等为参照物，以米尺为工具量管道阀门的相对位置。传统的给水工程测量方法操作虽然方便简单，但是在施工现场场地地貌变化较大时，可能会导致一些管道和阀门埋失的问题出现，这样很可能引起给水管网的安全性等问题。尤其是在一些新敷设的大型的沿途建筑物变化很大的大型给水管网上，传统的测量技术已经满足不了管道工程建设的需要了。因此在给水工程的施工初始阶段采用GPS测量技术不仅能够提高测量工作的效率，还能使得其可靠性和准确性大大提高。

二 GPS测量技术的特点

GPS测量技术的特点主要包括高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。

2.1定位精度高

实践证明，GPS在50km范围内定位时，精度可达10-6；在100km～500km定位，精度可达10-7；在1000km定位，精度可达10-9。GPS在300m～1500m工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面位置误差小于1mm，与ME-5000电磁波测距仪测定得的边长相比较，其边长较差最大为0.5mm，校差中误差为0.3mm。

2.2观测时间短

随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，目前，GPS在20km范围内相对静态定位，仅需15min～20min ；当每个流动站与基准站相距在 15km 范围内，GPS在快速静态相对定位测量 ，流动站观测时间只需1min～2min，并且可随时定位，每站观测只需几秒钟。

三 工程测绘中GPS 测量技术的应用

1.工程变形监测方面的应用。工程变形在工程建设中会常常遇到，它一般包括人为因素而造成的建筑物或地壳的变形和建筑物的位移，而由于GPS测量在三维定位中具有高精度的觉势，所以它就成了监测各种工程变形的极为有效的测量具，在工程建设过程中，往往会遇到形态迥异的各类变形，其变形类型主要包括储地建筑物的變形和缺陷、大坝的变形、资源开采区的地面沉降、海上建筑物的沉陷等，如具体应用在大坝变形的监测中，水降或水电站的大坝，由子水负荷的重压，可能引起大坝的变形，因此我们为了避免大坝变形引发安全事故，就必须对大坝进行连续而精密的监测，如果采用GPS精密定位技术，不仅可以实现大坝变形监测工作的精度达到（1.0ppm一0.1ppm），而且还有助于实现监测工作的自动化，比如为了监测大坝的变形，先在远离坝体的适当位置选择一基准站，然后在变形区选择若干监测点，之后并分别在基准站与监测点上安置GPS接收机，就可以进行连续地自动观测，同时采用适当的数据传输技术，实时的将监测数据自动地传到数据传输中心，以进行处理、分析和显示。

2.施工临时水准点的测量与确定。在以往工程测绘中的水准测量中，设计单位常常利用传统的方式进行测量，所得到的水准点之间的相对距离较远，而造成这种现象的主要原因是由于设计阶段并没有进行严格的预算和实地考察，一般情况下，设计单位的水准点间的距离要保持在500-1000m之间，而这在实际施工时会产生一定的困难，一般施工中需要进行临时水准点的测量和确定，往往利用GPS接收机来进行卫星信号的接收，整个过程一般分为安装天线、操作接收机和观察记录，在进行观测时应该严格按照事先做好的观测计划进行，这样才能够保证整个观测过程顺利和高效，比方说在对某一公路工程进行外业观测时，利用GPS测量技术，相关人员可以获得相关的卫星图片，并可以对整个路基的高度进行全面的分析，结合实地考察的结果，在整个工程线路中设置相应的临时水准点，水准点的间距一般控制在200-250m之间，可以选择附近的建筑物，也可以自己进行埋设，随后做好每个水准点的位置进行详细的记录。

3.GPS 定位技术在工程测绘中的应用。在工程测绘过程中使用GPS 定位技术，主要是把数学中的几何原理与物理学科中的原理进行完美的结合，同时使用GPS系统中分布在空间的各个卫星进行遥感测量，然后将测量的数据传递到地面的接收设备，并在接收设备内进行处理，从而实现对测绘工程相关数据的多角度定位测量，现阶段工程测绘过程中使用的GPS 测量技术主要包括两大类，即静态相定位和实时相对定位，其中静态相对定位操作起来相对简单，一般只需使用数台地面接收设备，并将地面接收设备按照测量规程排成一条或者多条基线，然后进行同步观测，观测时间通常在45 分钟左右，测量结束后，测量结果交由专业技术人员进行处理，而实时动态相对定位的基本依据则是载波相对观测量，在测量工作进行时，通常要求选取点位相当精确的控制点，并将这些控制点作为整个测量工作过程中的控制基站，然后使用一台或者数台地面接收装置连续接收来自于不同角度的实时动态数据，在测绘过程中，一台地面接收装置必须同时完成对4颗卫星传输过来的数据才可以进行三维定位，如果实时定位的精度较高，达到实时厘米级的定位精度，那么就需要同时完成对5 颗卫星传输过来的数据，但从理论上来讲，在水平角达到1O度或者10 度以上，一般都能接收7 颗卫星传输过来的数据，但是，如果在观测点的周围有高大的障碍物，那么能接收到数据的卫星数目相对就会减少，这样就造成地面接收设备的定位困难。在这种情况下，为了提高测量的精度就必须和惯性导航技术配合使用。

四 结束语

综上所述，GPS测量技术除了在雷雨天气下有所限制，不受任何天气因素影响，这就比其他的观测方式具有了优越性，对于GPS测量技术在工程测绘中应用，不仅能够提高工程测绘的精确度和可靠性，而且对提高工作效率、降低工作强度和提高工程测绘的自动化程度都具有重要的作用，所以成为工程测绘中重要的工具，相信随着GPS测量技术的快速发展，GPS测量技术将会得到更多的领域应用。

参考文献：

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