简述工程测量中的GPS技术

2017-03-10王维

环球市场 2017年1期

关键词：控制点基线高程

王维

嘉兴市中测测绘有限公司

简述工程测量中的GPS技术

王维

嘉兴市中测测绘有限公司

本文概述了GPS技术特点及优势，对工程测量中GPS 技术的应用要点进行了探讨，并结合实例分析了GPS 技术在工程测量中的具体应用，以供参考。

GPS技术；特点；工程测量；应用

前言

近年来随着GPS 技术的不断发展和进步，该技术已经广泛地运用在各类测量工作中，并且取得了非常好的测量效果。在工程测量工作中有效应用GPS 技术可以高精度并且快速的对各级控制点的坐标进行测量，所以在地形图测量中的运用非常广泛。

1 GPS 技术的特点及优势

(1)测量站点间不需通视，为测点选择提供了便利。不过需注意的是，为确保GPS 卫星信号的接收不收影响，需确保测站上空具备一定的开阔性。

(2)具备较高精度的定位功能。一般而言，双频的GPS 接收机基线解的精度为5mm+1ppm，当基线小于50km 的时候，其相对的定位精度竟可以达到12×10-6。由此可见，当位于长距离的带状测区内的时候，GPS 测量技术能够更加的便捷和可靠。

(3)需要的观测时间较短。当基线较短的时候，如低于20km 的时候，仅需要5min 的观测时间既能够实现快速相对定位。

(4)操作较为便捷。由于GPS 测量设备具备较高的自动化程度。因此在实际观测工作中，测量工作人员仅需要将仪器设备进行准确的安装，并按照规范开关仪器、量取仪器的高以及对仪器的工作状态进行监视即可。而对于卫星信号的捕获和跟踪观测等任务，都是由仪器设备自动完成的。

(5)能够全天候作业。不收时间地点的限制，能够在任意时间内连续的进行作业，且受到天气状况的影响微乎其微。

2 GPS 技术在工程测量中的应用要点

2.1 地形测绘前，要按要求做好准备工作

视野的开阔性十分重要，在视场内的障碍物高度角控制在15°以内，以保障测量的质量。测量过程中，要远离一些带有电波的发射源，距离要大于200 m。在测量点的附近不能有反射强烈的卫星信号物件，还要求交通便利以及地面稳定。

2.2 GPS 技术在建筑工程测量中的应用中，施工放样是比较关键的环节

在放样工作上有上部结构的放样以及基础施工的放样等等。初期阶段的测量主要是对建筑基础放样，在孔桩和平面位置的放样方面是比较重要的。工作内容很广，其中有控制开挖的深度以及开挖的边线等。对于起伏比较大的地段就要能对GPS 的坐标放样。通过将GPS 和RTK 结合应用，将设计好的点位坐标输入到电子手簿当中，明确放样位置，方便施工人员查找位置，以提高工作效率。

2.3 测量工作中，GPS 技术的应用要结合实际选取适当的标志地区

主要就是选择比较容易接收信号的交通路段和地点，然后结合路段选择划分区域，保证观测范围的可用性。然后还要加强建筑工程的测量数量的记录工作。合理设置天线安装的位置，在位置和建筑物间的垂直距离的平衡状态。还要在工程测量结合实际调整朝向。采用GPS 技术的测量后，要注重对相应数据的科学化处理，保障数据的完整性正确性。例如对于CDE 级的GPS 网基线，就可通过随接收机配备的商用软件进行运算，完善RTK 的数据处理工作。还需保持在点名以及三维坐标和坐标的残差等方面，这样才能有利GPS 技术发挥良好作用。

2.4 在整个工程测量当中，平面的控制测量具有一定的代表性，关系到工程测量当中所与之有关资料的精准度

通常可以采用卫星定位测量以及导线测量的方法建立平面控制网。建立平面控制网主要是为了准确测量平面控制点的位置。在进行平面控制网的布设当中通常需要遵循以下几点原则：首先，在进行首级控制网的布设时要因地制宜。其次，需要按照工程的规模以及控制网的用途和精度要求来科学合理确定对首级控制网的等级; 第三，加密控制网，可以进行越级布设，也可以在同等级中进行扩展。

3 GPS 技术在工程测量中应用实例分析

3.1 工程概况

南水北调的中线工程始于丹江口水库(河南南阳淅川)陶岔闸，然后流经长江流域和淮河流域的分水岭方城垭口，并沿着唐白河流域和黄淮海平原西部边缘开挖渠道，在河南省郑州市附近通过隧道穿过黄河，沿京广铁路西侧北上，自流到北京、天津。输水干渠全长1273km，天津输水干渠长154km。年调水规模130 亿m3。南水北调中线一期工程总干渠沙河南至黄河南新郑南段工程位于河南省新郑市市境内，本标段为新郑南段第一施工标段，设计桩号为SH(3)115+348.7 ～ SH(3)120+500，标段长度5.1513km，标段内共有各种建筑物11 座，其中河渠交叉1 座，左排倒虹4 座，退水闸1 座，公路桥2 座，生产桥共3 座。

3.2 参数及仪器选择

(1)根据设计、业主及监理单位移

交的控制点，察看现场。由于移交的控制点之间不通视，决定控制网复测及加密采用GPS 施测，等级按照规范中GPSD级控制要求，测区平均高程102m，中央子午线精度为114°，坐标系统采用1954 北京坐标系，高程采用1985 国家高程系。

(2)GPS 控制测量一般采用徕卡GX1230+GNSS 型双频GPS 接收机，静态相对定位精度为：平面：±(5mm+0.5ppmD)；高程：±(10mm+0.5ppmD)。系统配备Planning 星历预报软件、徕卡GPS 数据后处理解算软件LGO7.0，能满足GPS 控制测量数据处理的要求。

3.3 具体测量

采用静态测量，实测GPS 控制点20 个，组成闭合环26 个，基线54 条，LGO7.0 软件采用一步法进行平面及高程三维约束平差处理，平差过程中依据已知点QSH2、QSH3、DLG2、DLG3 为平面及高程已知点，进行三维约束平差。LGO7.0 软件对GPS 点大地高进行线性拟合平差，约束平差后以点位的1954 年北京坐标和1985 国家高程格式输出。根据规范要求，约束点间边长相对中误差应≤10ppm，约束平差后最弱边相对中误差≤ 25ppm。经检核约束点间边长相对中误差最大为2.8ppm，约束平差后最弱边相对中误差最大为9.8ppm 符合要求。施工测量中RTK 用于渠道征地边线、中桩、开口线实时放样，RTK 是指载波相位实时动态差分定位，通过实时处理即能达到厘米级精度。这样提高了工作效率，减少了劳动强度，保证了施工的需要，为按时履行合同工地打好了基础。