浅谈GPS在工程测量中的应用

李小红

常州市测绘院

浅谈GPS在工程测量中的应用

李小红

常州市测绘院

随着科学技术的快速发展，GPS测量技术日益成熟，在工程测量中应用GPS技术，不仅可以大大的提高整个测绘工作的效率，也可以提升测绘数据的准确性。但是，对于GPS技术而言，其自身的成本也较高，使用的技术要求也较高。并且在使用过程中要想得到更为准确的测量结果需要通过多次测量减小误差的方式，还要有一个比较完善的组织协调工作，在提高测量质量的同时也要考虑工作效率，进而提高经济效益和社会效益。

GPS测量；工程测量；应用

1　GPS定位测量技术的主要特点

1.1GPS定位测量技术具有定位精确的特点

GPS测量技术的实施，主要是依靠卫星导航和定位技术。随着科学技术的发展，现代的商业卫星在设计制造上的技术越来越先进，在进行定位时，对需要测量地区的位置确定更加精确。特别是在地质地貌比较复杂的地区，比如高山、河流地区，由于地球上的任意地区都能同时观测到四颗卫星，这些地区的测量不会出现死角和遗漏的情况。卫星信号的探测几乎不受地形地貌的限制，可以实现不同地区工程的精确测量。

1.2GPS定位测量技术具有自动化水平高的特点

当前，我国使用的主流GPS的接收机都比较简单，体积比较小。使用者在对其进行使用的过程中，只需要将天线对准天空就可以实现观测的自动化。通过这种便捷的自动化观测后，将观测的数据利用数据处理，再进行三维坐标的分析，最终得出需要的测量结果。

1.3GPS定位测量技术具有能够全天候作业的特点

GPS技术的实施时靠24颗卫星的运作进行的，卫星的运作是不受地面天气环境变化的影响的，而且其测量精确度也不会受时间的限制而产生变化，有效提高了GPS工程测量工作的工作效率。如果是采用测量仪器进行现场的人工测量，当发生恶劣的天气变化时，由于技术人员的操作失误和仪器设备受到天气变化的影响，测量数据会出现巨大偏差，甚至测量工作都无法正常进行，严重影响了工程测量的效率和工程建设的进度。GPS测量技术的全天候操作，大大提高了工程测量的效率。

1.4GPS定位测量技术提供的数据具有三维坐标

GPS不但能够对地面位置进行精确的测量，还能够在测量的时候为使用者提供一个全球统一的三维地心测量坐标。因为GPS测量的这一特点，使得对于大地水平面的形状研究和确定地面点高程的研究有了更加高效、便捷的方法。此外，由于GPS具有的特点，还为航空摄影测量和航空探索等提供了更加精密的高程数据。

2　GPS在工程测量中的应用

2.1GPS在公路测量中的应用

在公路勘测领域中应用GPS体现在多个方面，首先是利用GPS测量技术可建立精密的控制网，不仅便于对大型建筑物如隧道、桥梁等控制测量，还可对普通公路工程进行实时动态控制，提高其测量效率。其次，GPS还可进行大比例尺地图绘制。由于多数公路段使用的是比例尺在1：1000及以下的带状地图，利用GPS动态测量技术在公路路段沿线碎步点位置短暂停留1到2分钟，便可获得其对应位置的高程及坐标信息，然后通过输入位置点的特征信息等并进行分析处理，便可得出带状碎步点的准确信息，再在相关绘图软件帮助下完成绘图工作，整个过程花费的时间明显降低，并大大减少了工程量。

2.2在工程变形监测中的应用

随着科学技术的发展，GPS技术也在不断地完善，在完善的过程中产生了高精度的仪器，在工程变形监测中，GPS的应用有效的提高了工作效率及工作质量，具体说来，在工程变形监测中，GPS主要起了六方面的作用：第一，在进行工程监测时，会使用监测图，通过图上选点，然后到野外踏勘，这样一来，所选的点与布网的要求之间具有很高的符合度，同时也与野外的条件相适应；第二，在工程变形监测中，会设置多台接收机，根据台数以及规定的布网原则，GPS会设计观测控制网，同时，如果需要追加施测，路线也已经被选定完成；第三，在进行计算时，会达到精度指标的要求，从而使最终的施测方案变得完善；第四，观测具有一定的周期和时段，在进行设计时需要综合考虑工程及其变形的性质，通过GPS技术，全天候作业的特点可以满足设计的要求，得到最佳的观测周期及时段；第五，在对数据进行处理时，有两种方法，一种是在一定的时间内进行同步观测，随后对得到的数据进行分历元处理，另一种是计算分析，数据通过简短观测而来，处理时进行整段数据处理；第六，对数据进行分析，分析时可以采用的形式比较多，比如图表、逐步回归、一元或多元线性回归等。

2.3GPS在地形、地籍及房地产测量中的应用

在传统的测量中，所采用的方法为测图方法，比如经纬仪测量，在利用这种方法进行测量时，首先需要进行布设控制网点工作，在进行布设时，以国家高等级控制网点为基础，合理的设置次级控制网点，其次进行导线测量工作，目的是对控制点及图根控制点进行加密，最后，对地物点及地形点开展测定工作，并形成了平面图。传统的测图工作非常的繁琐，影响了测量的效率，而在应用了GPS技术之后，各级控制点坐标的测量速度得到了有效的提升，而且具有较高的测量精度，尤其是RTK技术的出现，节省了次级控制点布设的工作，从而有效的提升了工作的效率。

2.4GPSRTK技术在水下地形测量中的应用

水下地形数据的准确性对水利工程的施工有着十分重要的影响，传统的水下测量方法是采用全站仪、三杆分度仪、六分仪与测深仪配合测量。但是，由于水下的地形比较复杂，肉眼又无法看清，施测作业难度大等条件所限，导致其测量的范围有限、精度较低，给工程的施工带来困难，影响施工效率。

结束语

与传统的工程测量技术相比，GPS 测量技术凭借其自身功能多、精度高、观测时间短、能够得到三维坐标等优势在工程测量中逐渐显示出其巨大的潜力。但是由于受到一些技术难点的限制，GPS 技术在工程测量中也还存在着一定的不足。例如，GPS 测量技术一般作业的时间都较长，且需要通过内业处理才能得出有效的数据等。因此，这就需要相关的技术工作人员在以后的工作中，继续发挥 GPS测量技术的优势，并努力攻破其使用的局限性和难点，让GPS 技术发展成为多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高新技术产业。

[1]董仲英.对GPS测量技术在工程测量中的应用要点的探析[J].科学中国人，2014(22).

[2]叶积龙，张维宽.关于GPSRTK技术在地质工程测量中的应用分析[J].价值工程，2012(10).