浅析GPS技术在工程测量中的应用

刘英跃

摘要：在科技日益发达的今天，GPS技术也取得了快速的展其各方面的技术也日趋完善，由于其优秀的定位测量特性决定了其在施工领域必将得到的广大施工单位的应用。本篇文章主要讲述了GPS技术的基本应用原理以及现实施工建造方面的运用，希望本篇文章能对其他研究与应用此项技术的人员提供帮助。

关键词：GPS技术；应用原理；测量特性

在最近的几年中，GPS技术在飞速的发展，在施工建造中测绘方法也发生了巨大的变化，在在工程实施的测量过程中，GPS定位测量技术正在逐步取代传统的测量方法产生其不可替代的作用。例如，在施工领域GPS技术多用于对精密度要求较高的工程中。在其他方面还可以用于对各种自然灾害的实时监测中，用于检测地震、油田是否发生下沉等。GPS测量技术由于其不受气候地理环境影响、测量精度高、自动化程度高等特点而深受广大从事测绘工作人员的喜爱，现在已经在工程测量，灾害监测等多方面应用。在此主要探讨其在测绘测量方面的应用。

1.GSP RTK定位原理

其实GPS在测量方面主要用到的就是RTK技术，在这里面首先说到的就是其在定位方面的突出表现，因为现在卫星已经基本上实现了全面覆盖计划，这就为测量提供了很大的便利，下面我就主要分析一下其中的主要原理。

GPS RTK技术又被称为载波相位动态时差分技术，它可以实时的出测量点在指定坐标系中的三维坐标（x，y，z），而且能达到相当高的精度。RTK技术的发展与完善等于对测量技术进行的一场变革，因为其可以在野外作业中准确实时提供测量点的三维坐标，并且还具备了灵活、操作简单、高准确性等优点，能最大程度的提高测量效率。

GPS RTK系统在实际应用中包括基准站、流动站与数据链三个部分，在工作时基准站接收设备安置在任一坐标的参考点上，实时接连的接收每一个可视的GPS信号。基准站在整体中的作用就是将测量站点的坐标、载波相位的观测值、伪距观测值等数据通过第三部分站点发送到流动站。进行一系列的计算从而得出的厘米级的数据结果。

RTK主要有快速静态测量、准动态测量、动态测量等三种作业模式。其中第一种工作模式要求GPS接收机静止在用户站上进行数据的观测。并且在作业全程中要求实时的计算得出用户站的三维坐标。

2.GPS技术应用在工程测量中的优缺点

GPS测量和其他的老式测量方法有很大的不同，有其特有的优点但是也有其局限性，但总的来说是利大于弊。在最开始将GPS应用于施工测量方面时GPS就只能在一种模式下工作，当时的测量精度也远远不及现在，随着科技的发展，GPS技术也被开发出越来越多的功能，其在测量方面的优势也逐渐显现出来，所以才会出现现在这么广泛应用的时代。

①测量的站点之间可以有障碍，不需要达到通视的要求：正是因为其有这个特点才使得在选取站点的时候更加灵活与方便。但是测量站点之间应该尽量保持开阔，这样才能使得接收GPS信号时不会受到太大的干扰。②其定位精确度较高：GPS技术相较于传统的工程测量方法有更高的精确度，可以达到厘米级精确，而且距离越远这个性能越能体现其优势。③操作方便而且简单：现在的GPS测量已经基本实现自动化，只需要人为进行一些简单的操作便可以得到最终的结果，可以说已经达到了傻瓜式操作而且現在的GPS操作仪器也已经在想更小的型号发展，使用将更加灵活。④工作限制性小：可以长时间连续工作，不会受到地理环境、天气状况等的影响，受人为因素影响也较小，一般不会因为操作不当等而使测量的数据出现较大的偏差。

当然GPS技术也并不是十全十美的，在一些特定的环境中是不能使用的，比如在有些偏远的地方是没有GPS信号的，所以在这些地方此技术就完全无法使用，此时就必须用传统的测量方法才能进行测量。再者GPS之所以能领先其他的测量技术，就在于电磁波信号的抗干扰与直线传播能力，所以一旦存在能够干扰传播的介质那么其测量结果就会出现错误。

3.GPS技术在工程测量中的应用

在进行一个大型的工程时最先进行的便是测量，测量数据的准确性与精确度对施工有很大的影响。GPS技术的运用对施工带来了很大的便利，为一个工程的成功完成带来了保障。

在城市施工市政建设和国家大型工程进行中，控制网要求的面积比较大，而且必须达到一定的精确度，还有在工程进行的同时测量的数据也要跟着不断的变化测量。传统的测量方法则需要不断地改变测量点进行测量，而且这些测量点还是设在地面上的，所以随着工程进行程度的变化，这些测量点有一些会被破坏掉，无法完成精确的测量。但是在选用GPS技术进行测量时也要注意一些特定的规范，比如选择站点时要尽量选择没有金属物质的位置，否则金属物质就会干扰电磁波影响测量结果。

GPS在工程中最常用到的就是上面介绍到的RKT。从GPS的发展到熟练使用这么多年中RKT可以说是一项重大的突破，当我们在野外施工进行测量时如果我们使用的是KRT，那么我们可以立刻得到需要测量的数据，并且其精确度还是厘米级的，这无疑会给我们的施工带来极大的便利。

除了在城市建设施工方面的应用外，我们还可以应用RKT技术用于矿产、油田等资源的检测工作，用于矿井的开凿过程中以及钻孔、探测等方面，尤其是当其运用到水上作业方面时其优势就会更加凸显出来，比如在远离岸边的地方实施水上作业时就会受到自然潮汐的干扰，这无疑会给我们的测量工作增加很大的难度，所以此时我们就只能用不会受到干扰的GPS方法进行测量。

结束语：本人在这篇文章中主要介绍了GPS技术在工程测量方面的应用，开始的时候分析了一下GPS测量的主要技术原理，通过了解RTK技术原理，我们可以更加熟练的将GPS技术运用到实际的测量中，再然后就是分析了一下GPS测量技术与传统测量技术相比较的优缺点，从此处我们可以明白为什么GPS测量技术可以得到快速的发展，知道了在某些特殊环境中我们只能用传统的方法进行测量而不能使用RKT技术，最后介绍了GPS在测量中的几中应用实例，从此我们可以看出GPS应用范围之广。我相信在未来GPS测量技术将会得到更广泛的应用，也会有更多的应用功能会被开发出来，到时定会给测量领域在带来一场大变革，我们共同期待吧。endprint