GPS测量技术在工程测量中的应用研究

洪嘉霖

（江西省地矿局水文地质工程地质大队）

引言

GPS技术将传统测量技术与现代信息通信技术进行了有效结合，能够有效提高工程测量的性能与质量，在测量范围、测量效率、测量精度上均能够得到有效保障。然而，我国在GPS技术虽然取得了长足的发展，但在实际应用中还存在一定的问题，严重阻碍了GPS技术在工程测量中的价值性，需要有关部门强化技术研究，为具体施工提供保障。

1 GPS技术概述

1.1 GPS技术主要构成

GPS主要为构成为三个部分，分别为观测卫星、监控系统、卫星信号接收等三个阶段。观测卫星是基础工程，我国可在太空中一次发射多颗卫星，为GPS应用奠定了良好基础。监控系统是指卫星接收装置对GPS信号进行反馈，是给GPS技术构成的关键要素，如图1所示。

图1 GPS工程测量现场图

1.2 GPS技术应用优势

1.2.1 测量效率高

GPS技术能够在很短时间内确定工程需要测量位置，在测量阶段减少了人工测量所需要的时间，能够优化整体资源效率。传统的测量主要依靠人工进行，会消耗大量的时间，在地势特征比较复杂的地区，甚至会造成一定的安全隐患。GPS技术不仅可以缩短测量所需时间，还可以减少测量中的人工成本的投资，减少了人力资源消耗，对于提高工程效率、提高工程收益具有积极意义[1]。

1.2.2 测量精度高

除了在测量效率上具有一定优势之外，GPS技术在测量精度上也比较高。随着卫星技术的不断完善，其精度也会越来越高。以目前技术而言，卫星定位在静态定位上可以达到毫米距离，在动态测量中也可以将误差缩小在厘米之间。在传统测量技术中，误差是必然存在的，GPS技术在建筑工程中应用比较广泛，能够有效保障建筑物施工质量，减少因测量而造成施工误差的情况。

1.2.3 实时测量法

GPS技术最大的应用优势在与可以实现工程的实时测量。测量人员可以自主安排在测量实践，并不受空间地域的限制，传统的测量会受到各种天气因素、环境因素影响，甚至会因恶劣的自然环境而产生误差。GPS技术能够有效解决时间问题以及环境问题，可以有效降低工程测量所需的成本，并以实时测量方式为测量工作提供了极大的便利条件。

1.2.4 观测较便捷

GPS技术具备观测技术，通过对卫星数据的科学整理以及分析，可以得到工程所需的测量参数，并降低测量难度。传统施工技术需要将测量设备搬至施工现场，在测量控制上也十分困难，而GPS技术的实施观测功能，为工程测量工作带来了极大的便利条件。

2 GPS技术在工程测量中应用分析

2.1 GPS定位技术在工程测量中应用

GPS定位技术包含了物理学知识以及几何图形知识，并以此作为技术应用的基础理论。定位技术在工程测量中应用，以地面接收设施为测量信号接收对象，通过空间卫星实施测量地位。定位技术在工程测量中分为两种，分别为静态、动态相对定位技术。以某工程测量为例，在测量中以静态相对定位基础为主，在测量开始之前，将接收装置成排摆在施工区域内，对其定位间观测，观测实践通常为40min以上，约在45min。经过静态相对定位之后，测量人员需要对定位结果进行分析，保障其结构与实际操作之间不存在明显差异性。静态相对定位在操作上十分便捷，而动态定位需要以相对载波观测量为测量基础，并在测量过程中安装控制基站，以连续接受装置作为信息接收器，在不同的观测角度，为测量人员提供大量动态测量信息[2]。

2.2 GPS技术在工程水准点测量中应用

GPS技术在工程测量中应用可以以施工水准点实现，传统测量技术无法满足工程测量水准点控制的实际需要，及时经过实地考察之后，也无法表面其出现水准点距离过大的现状。GPS技术在水准点测量以及确定中发挥着重要应用价值，GPS技术可以通过对卫星信号的实时接收，对水准点为位置进行测量。以某建筑工程水准点确定为例，在应用过程中首先安装天线设施，对微信信号进行接收，并在附近区域安置操作接收机，实施信号接收操作，并对观测的数据进行记录，有效的保障了基准点确定的稳定性，保障了工程施工整体进程。GPS技术在施工基准点测量中应用可以有效提高施工效率，对于提高工程质量具有重要意义。

2.3 GPS虚拟现实技术在工程测量中应用

GPS技术在发展过程中可以有效规避传统测量中工作人员现场测量的现状，极大程度减少了地质施工测量环境而导致的安全隐患。GPS技术可以借助虚拟现实技术，为工程测量建立一个可供测绘的虚拟环境，并与实际测量结果起到一定的交互作用，能够有效解决上述中存在的安全问题。GPS虚拟现实技术可利用计算机系统，在软件中构建工程测量具体模型，并以三维的形式将其展现出来，在测绘的过程中，人员无需到达施工环境中进行测量施工模型的测绘，通过虚拟现实技术，可以明确测绘中的重点，并有效规避其在测量中的安全事项[3]。

2.4 GPS与传统技术融合在工程测量中应用

我国现阶段GPS技术的应用并不是十分完善，其测量精度虽然照比传统测量模式较高，但仍然存在一定的不足之处。我国很多施工地区的卫星信号较弱，处于卫星信号屏蔽区域，很难在工程测量中发挥GPS技术的应用价值。针对此现象，有关部门可以采取解析法以及图解法，将传统测量技术与GPS技术进行有效融合。GPS技术主要借助卫星信号以及接收器实现距离的测量工作，采取电磁波信息传输技术，对信息进行反馈测量，会在准确性上略显不足，另外，若测量地区存在遮蔽物，也会导致其测量的精度存在问题。将传统测量技术与GPS测量技术进行有效整合，可以有效提高工程测量在特定区域的测量精度。结论：总而言之，GPS技术在我国工程中仍具有十分广泛的发展空间，能够给予工程测量工作一定的技术保障。然而，在GPS技术应用过程中，还会造成少许的测量误差，会严重影响工程施工质量。随着我国技术的不断完善，GPS技术的测量误差会越来越小，并在效率、精度、操作上均会得到一定提高，为我国工程建设提供更加便利条件。