GPS技术在工程测量中的应用

2018-03-05王志华

经纬天地 2018年4期

□ 鲍捷王志华孙熙

（河南省水利勘测设计研究有限公司，河南郑州 450016）

0.引言

在工程建设中，工程测量作为建设初期的重要工作内容，在建设场地整顿以及工程基础施工方面都起着非常重要的作用。工程建设中的工程构件的安装以及整体工程的定位等都需要工程测绘技术的帮助。高效的工程测绘同样会提高工程的施工质量，在现阶段的工程测量中常见的测绘技术有遥感技术、数字化技术以及GPS测量技术等。

1.工程测量与测绘技术

工程测量是指在工程建设开始之前，对工程的周遭环境以及土壤条件的勘察检测；在工程建造中，对工程建造构件以及整体设计是否符合设计标准的检查与施工引导；在工程结束施工后对整体工程的质量检验。因此工程测量是贯穿整个工程建设过程的施工行为。工程测量的专业性较强，测量结果关系到整个工程的施工进度。工程施工环境较好时，其工程测量工作的施行同样比较容易，在环境比较恶劣，地形复杂的工程施工中，先进的测量技术的优势就会凸显出来，准确完成工程测量要求。

常见的几种工程测绘技术有GPS测量技术、GIS测绘技术和数字化技术。这里主要介绍近几年在工程测量中应用非常广泛的GPS测绘技术。

2.GPS技术在工程测量领域的应用

GPS测绘技术在各个工程测量领域都有广泛地应用，本文主要分析其在水利测量中的应用。GPS测绘在水利测量过程中进行平面的控制测量，使用特有的不同于传统方式的静态定位和动态定位，并通过软件处理信号得到目标定位来实现平面的控制。

GPS通过数据处理后得到的信息可以进行区域性的高程测量和变形测量。其中变形测量因为不需要设置参考网，降低了复杂性，更加简单方便。

2.1 GPS在水利测量中的要点

外业测量在水利测量中一直以来就是比较有难度的一个步骤，应用到GPS技术来测量就可以实现对网测量的控制和碎部的部分测量，降低了难度。GPS测量技术静态动态结合定位，在安置好导航基站之后再进行无线安置，对设备天线的位置固定和方向调整，最后是对安置好的设备进行防护措施。

GPS在进行测量点监控时，一般有两种布网方式，即边连式和点连式。边连式就是设立基站导航位置时于中心点的测量点设置。而点连式就是在测量控制系统时在附近设置导航基站；测量点的监控放样，同样有两种方式：动静态结合放样与线路放样，前者将相关数据输入设备基站根据需要放点放样，后者需要事前的路线定制并根据路线将数据输入，得到现场放样。

2.2 GPS在工程测绘中存在的问题

GPS技术应用于水利测量的优点很多，但是也存在一定的缺点。GPS测量以精确度出名，但是它的测量也在一定程度上存在误差。科技在不断进步，对于GPS技术的要求也在随着时代进步而不断变化提高，一般情况下，GPS技术可以完整地提供精确数据和位置定位，但是遇到一些意外情况，比如遇到障碍物阻碍了地球卫星的信息传播就会出现数据失误甚至消失没有数据，这样造成的根源性的数据失联比实际地面操作的失误更严重。

文中提到GPS测量技术在水利测量中的各种优点和便利，但在实际的水利测量当中对这项技术的应用并不算太广泛，因为在现阶段的水利工程建设当中普通传统的测量方式就可以满足建设要求，GPS测量技术的高精准度的测量是建立在高价的测量设备和高技术的人员配置上的，这一点也是局限GPS技术广泛应用的短板。

攻克了高昂设备费用的问题，另一问题就是操作人员的技术要求。传统的测量技术时间很长，建设工程人员对于传统测量手段的应用是明显略熟于新进出现的时间较短的GPS测量技术，操作不熟练导致的后果就是无法正常发挥GPS测量技术的本来优点，还会导致效率降低拖延测量工期，甚至严重地会影响后期工程建设。

2.3 测绘问题的改进方法

设备上的失误因为不可确定的因素不能完全避免，人工操作的时候就要尽可能降低失误，偶然的错误存在不能成为测量精确度的阻碍。工作时对所负责的部分尽到应有责任，以求测量得到高质量数据结果，严谨的工作态度可以最大程度上减少失误。

对于GPS测量技术的推广势在必行，加大宣传力度促进在水利测量工程中对于GPS测量技术的应用，将GPS测量技术的高精度测量和低成本运作等特点充分地应用到水利测量工程中。

对于专业的操作人员的专业培训也是必需的，掌握操作技能才能在实际的操作设备上发挥技术的最大功效。加强对技术人员的培训，使达标之后上岗成为标准工序，专业培训注重短时间的速成也要注重对技术的高质量掌握，持续性的联系与培训是一种优良方式，尽可能地减少任何一个人为失误的出现几率。

3.GPS测绘实例

“湖西引排工程”是“治太”十大工程之一，该工程具有流域内防洪排涝、旱季灌溉供应水源、航运和保护水生环境等功能，而其中的九曲河水利枢纽位于市区后巷镇境内的九曲河入长江口处，该项水利工程的建设就利用了GPS测量技术在最初的测量工作当中。该项目在初期的水利测量当中因为自然环境制约和工程需要使用了GPS技术，该技术充分发挥了自身优势，通过地面监测站等仪器设备实现于空间卫星的连接，多颗卫星同时作用，成功解决了的大气折光差、卫星钟差以及卫星轨道误差等系统性问题，引入现代工程测量技术，对测量目标实现预先设定的自动化作业，提升了工程测量的综合效率。小型化发展的GPS配置接收器的操作也越来越简单。工程测量在初期的水利测量中，GPS技术表现出了稳定扎实的信息数据收集提供能力和空间位置的描述能力，信息具有高精准性和及时性，充分发挥了GPS技术在实际空间测量技术作业活动过程中作用。