浅谈GPS技术在工程控制测量的应用及测量精度

陈冬

摘 要：在当前的工程控制测量过程中，GPS技术的应用是十分广泛的。因为其自身具有十分显著的特点。首先这一技术不会受到环境的影响，其次它具有较高的测量精度，第三，其自动化水平相对发达，并且可以应用在很多的领域中。当前工程控制测量中，应用这一技术可以将工作人员的工作量得到显著的降低，并且促进工作质量的提升，传统的几何测量方式显然是无法达到这一效果。因此具有显著的应用优势。本文重点对这一技术的发展以及具体应用情况展开了论述，希望可以促进今后测量精度水平的进一步提升。

关键词：GPS技术；工程控制测量；应用；测量精度

与传统的工程测量技术手段相比，GPS技术是一种重要的创新，是在传统工程测量基础上的革命。因为这项技术打破了天气以及通视条件的束缚，在定位精度上变得更高，并且操作也十分便捷，具有较高的自动化水平，不需要投入较高的成本就能实现工程测量的工作。所以，对GPS技术的应用情况进行研究是十分重要的。并且具有一定的现实意义，当前，人们对工程测量的精度提出了更加严格的要求，所以通过GPS技术的研究可以帮助我国工程测量工作得到进一步的发展。

1、GPS技术在工程控制测量中的应用优势

GPS技术在工程测量中所具有的优势主要包含以下三个方面。首先具有较高的自动化程度。采用GPS技术应用在工程控制测量过程中，主要是通过GPS接收机对测量信号进行传输的，将天线安装在检测站上，同时启动接收单元，GPS接收机就可以正常的进行工作，随后在完成测量工作以后，将电源关闭，接收机就结束自动接收的任务，同时将其传输到数据处理中心中，并对相关的数据进行计算。

其次，GPS技术具有广阔的适用范围。无论是在我国的各个领域中，GPS技术的应用都十分的广泛，尤其是在工程测绘时，施工人员对GPS技术十分青睐。工程测绘补偿中，不仅需要对地壳板块的运动情况进行检测，还需要对大地以及其他工程开展测量工作，所以将这一技术应用在工程控制测量中的发展前景是十分广阔的，并且这一技术能够进行自动化的检测，在今后的研究过程中将是一个重要的研究内容。

第三，具有较高的测量精度。GPS技术在测量精度方面，如果进行短距离的测量，那么能够满足毫米的级别，如果进行差分导航，那么精度可以达到厘米的级别，因此在对工程建筑以及构造物进行监测的过程中，通过这一技术可以实现精准的定位测量，在相应的处理软件以后，可以对数据进行及时高效的处理效果，这样让相应的高程以及平面精度都达到毫米的精确度。

2、GPS技术在工程控制测量中的应用

文章以工程为例，该工程采用了6台Ashtech型静态单频GPS接收机（测量精度为5mm±1ppm）采集野外信息，作业基本要求包括：数据采样率（S）不超过30s；时段长度不小于60min；同时观测有效卫星数量不小于4；平均重复设站数不小于1.6；同时观测有效卫星书不小于4；卫星截止高度不小于15°。每时段观测都采用测量天线高两次的方式，相差小于3mm，天线高为测量的平均值。GPS观测数据采用Ashtechsolutoons2.5进行基线解算，以此保证每一个基线都能求出整周模糊度。GPS技术在工程控制测量中的应用主要表现为以下几个方面：

首先，可以实现静态定位的效果。在每个流动站中分别设置GPS接收机，在进行观测的过程中，主要采用静止观测的方式，同时，可以对太空卫星传输过来的信号进行接收，对基准站的同步数据进行记录，在此基础上，对监测站一周所产生的未知数和三维坐标加以进一步的解算，如果测量的精度符合相应要求的规定，那么就可以停止测量，如果测量精度受到诸多因素的影响，不能保证其精度的准确性，那么就需要对测量进行加密控制，所以即便是在恶劣的环境以及地形中，都可以促进测量精度准确性的提高。

其次，可以实现动态定位的效果。在测量的过程中，实现动态定位需要做好前期的准备工作。并且前期准备是是十分重要的，应该先选取一个合理的控制点，并且在这个控制点上观察一段时间，事先设置好流动站，这样就可以在流动站上进行自动测量，同时将基准站观测到的数据相互结合在一起，这样就能够将具体的坐标位置确定下来，以实现对测量结果的要求，实现动态定位。当前工程测量对于精度的要求相对较高，通常要求测量精度达到厘米级别，动态定位能够独立完成桩测量、地形图测绘、纵横断面测量等，并且具有非常高的测量精度，致使动态定位技术在工程测量中具有非常好的应用前景。

第三，测绘大比例尺地形图。传统的测法测站与碎部点之间必须通视，不仅拼图环节的精度不能保证，并且还需要至少两人进行工作，花费较长的时间。采用GPS技术，仅仅需要一台机器和一个人，并且花费几秒钟的时间，就能够完成碎部点高程以及坐标的测绘工作，然后输入特征编码，能够迅速成图，显著的降低了绘图难度，提高测绘速度。

第四，选线以及放样。将GPS的接收机作为流动站，在一定的距离接收测量数据，对重要的物质进行定位，然后将获得的信息输入接收机，并利用CAD绘图软件进行选线。采用GPS技术进行放样测量，仅需输入点位坐标，接收机能够将提醒信息准确的传输至任何放样点，这样不仅能够提高放样精度，还能够降低劳动量，加快放样速度。

3、提高GPS技术在工程控制测量精度的措施

（1）创建工程控制测量网络。工程控制测量网络是工程管理、维护工作开展的基础，同时也是提高工程测量精度的重要措施。通常状况下，工程控制测量网络的覆盖面积相对较小，占位密度相对较大，对测量的精度要求相对较高，采用边角网的方式，创建工程控制网络，在采用GPS定位技术时，能够充分的体现GPS技术精度高、作业时间短、工程耗费低等优势。

（2）PTK碎部测晕以及放样。PTK技术，即载波相位差分技术，采用PTK技术对相位的测量进行处理，能够将基准站收集的载波相位信息传输给用户，用户通过对基准站差分信息进行求差解算，能够准确的找到用户的位置坐标，并将定界标点标出，采用PTK碎部测晕和放样，能够提高测量精度和标定的准确性。

（3）区域差分网络的碎部测量以及放样。当碎部测量出现在区域性的GPS的差分系统中时，基准网和放样会对所有基准站提供差分信息的权，并实现差分的定位，提高PTK接收机标称精度，能够提高PTK测量点的精度，进而提高测量精度。

（4）测量精度评定。采用平面平差基线相对精度统计、基线残差统计、环闭合差统计进行GPS定位中误差统计，100%的点位精度控制在1cm以内，甚至控制在0.5cm以内，如果测量数据合格，则表明基线解算质量良好，GPS技术的测量精度能够满足工程测量的实际要求。

4、结束语

总而言之，GPS技术在工程控制测量的实践应用中，对操作要求相对較高，并且随着现代工程测量对精度要求的不断提高，工程控制测量人员应该熟练的掌握GPS技术在工程控制测量中的应用流程，并采取有效的措施提高测量精度，进而为工程的控制测量提供更好的服务。

参考文献：

[1]赵志辉.关于GPS技术在工程控制测量的应用及测量精度研究[J].科技创新导报，2013，（35）：44.

[2]方顺贤.GPS技术在公路工程测量中的应用思路探讨[J].科技资讯，2011，（9）：20-21.