GPS测量技术在工程测量中的应用

范文涛

摘  要：随着科学技术的快速发展，GPS技术发展速度较快，并在实际应用中取得了较好的成效。在当前工程测量中应用GPS技术，能够为工程建设提供更为准确的信息支持。而且GPS测量技术具有自动化程度、准确度和效率高等特点，因此在工程测量中进行应用，其能够为工程测量提供重要的支持。该文从GPS测量技术入手，并进一步对GPS测量技术在工程测量的中应用进行了具体的阐述。

关键词：GPS测量技术;工程测量;外业操作;数据处理;变形监测

中图分类号：P228      文献标志码：A

0 前言

随着GPS测量技术在工程测量中的应用，其与通信技术有效结合，这也使三维坐标实现了动态测量，能够实时进行定位和导航，促使GPS技术在广度和深度方面取得了较大的进展。而且将GPS测量技术应用于工程监测中，可以有效地提升工程监测的水平，并取得了较好的效果。

1 GPS测量技术

1.1 GPS系统

GPS系统主要是由3部分共同组成的，即空间卫星、地面监控系统和卫星接收设备。由二十几颗空间卫星分布于6个轨道平面上，因此在任何时间和地点都能够接收到卫星信号。地面监测系统作为GPS中央控制系统，其能够同步对卫星定轨进行跟踪。GPS接收设备主要是由GPS接收机、数据处理软件及相庆的气象观测仪器设备组成的，具体通过接收GPS卫星信号来实现对卫星信号的导航和定位。

1.2 GPS测量技术的原理

GPS测量技术在实际测量应用过程中，其是利用高轨测距的方式，以观测站至GPS卫星之间的距离作为基本观测量，并通过一定距离运算而得到所测位置的三维坐标。具体需要通过伪距测量和载波相位测量来获取预测量的距离数据。在伪距测量中，通过对GPS卫生信号到达地面接收器的传播时间进行测量，其对观测点的定位速度具有积极的促进作用。在载波相位测量中，其通过对卫星载波信号与接收器等产生的参考载波信号的相位差距进行测量，可以保证测量的准确性的精度。

1.3 GPS测量技术的优点

利用GPS测量技术过程中，其观测时间较长，能够实现快速测量，而且GPS系统中卫星接收设备智能化水平较高，能够自动完成信息的捕获、跟踪观测与记录，且能够连续对数据信息进行自动化采集，不需要人员值守即能够完成。GPS系统是具备分布在6个轨道面上的空间卫星群，因此能够全天进行工作，而且测量工作可以随时随地开展。同时GPS卫星接收装置还具备防水功能，在实际测量过程中不受天气影响。具体测量操作较为简单，观测过程中不需要人工参与，具有强大的综合测绘能力，而且测量精确度较高，在各种测绘的内业和外业作业中都具有较好的适用性。

2 GPS测量技术在工程测量领域的应用

2.1 GPS测量技术的外业操作

在GPS测量技术应用过程中，在外业操作过程中，主要以选点和观测内容为主，通过正确的选点和准确的观测，可以获取到更为精准和有效的测量结果。

2.1.1 选点的要求

对于GPS定位系统而言，其设置观测点时，至少要选择两个以上的观测点，而且选点位置直接关系到测量的准确性。在实际选点操作过程中，需要保证GPS测量设备位置的正确，并要对GPS测量设备的使用要求进行了解，在具体使用GPS测量设备时，当处于室外空间时，设备上部15°角范围内不宜存在遮挡物体，这样GPS设备能够准确的接收来自于卫星和基站的信号。由于放置GPS测量设备的点位作为工程关键点，因此在选择时不宜选择次要工程点，设备也不应随意放置，选点时两个测量点之间要保证具有较好的连通性，这样后续测量工作能够有序开展。即使实际测量过程中无法满足通视要求，最终也不会影响具体的测量结果。

在实际GPS测量技术应用过程中，其以电磁波信号作为测量载体，这就要求测量时测量区域内不宜使用大功率电器，而且高压输电线路及变电站等设备也会影响GPS测量设备的信号，导致测量精度和准确度下降。因此在实际GPS测量过程中，要避免高强主电磁波所带来的干扰。具体所选择的观测点还要遵循交通便利及地面基础稳固的原则，在为测量人员提供便利操作的基础上，也能够保证测量设备的测量精度。另外，在具体设置完成观测点后，需要对其进行明确标注，这样相同标注的设备在实际测量中能够互相对应，并将具体的测量点位置在图纸上标注出来，可以为后续测量和数据处理提供更多的便利。

2.1.2 观测的要求

在实际观测过程中，需要合理放置信号接收天线，并打开仪器完成具体的测量工作。在实际GPS测量设备使用过程中受天气影响较大，因此需要随时记录气象观测，并在数据处理过程中针对天气因素对测量数据的影响进行修正。另外，在针对每一个测量点进行测量时都要保证相应的测量时间 ，这样可以保证测量数据的准确性及测量结果的可靠性。另外，还要随时保存测量数据结果，避免出现丢失问题。

2.2 数据处理

在具体针对GPS测量数据进行处理过程中，需要将测得的数据直接输入到计算机中，通过对数据进行预处理，完成基线计算和GPS消差，从而获得最终的结果。在将测量数据输入计算机之前，需要针对数据进行具体的分类，并将与本次测量无关的数据筛选出来，避免影响到具体的计算结果。通过对输入计算机的数据格式进行统一，保证输入计算机的数据的统一性和可识别性。另外，还要二次筛选调整好的格式数据，针对误差较大的数据进行剔除，确保其计算结果的精准性。

2.3 在变形监测中的应用

在建筑物变形监测中应用GPS技术的过程中，其对于测量精度具有较高的要求。在具体应用GPS测量技术过程中，其可以将监测点划分为几个时间段，能够准确对中整平，当基线长率在4 km以内时，能够有效地达到变形监测的要求。

2.4 GPS布网

在应用GPS測量技术的过程中，需要科学地进行规划和全面布网，特别是以不同区间作为目标进行布网的过程中，要从实际情况出发，并与现场实际相结合，基于已知的各种信息网及公网资料，充分完成布网工作，进一步提高GPS测量的精准度。在工程后续的测量过程中，利用控制网也能够保证测量数据结果的精确度。

3 结语

由于GPS技术具有精度高、测量速度快及经济性好等特点，因此在许多领域应用得十分广泛。将GPS技术引入到工程测量中，可以进一步提高工程测量的精度，为工程顺利实施提供重要的信息支持。由于GPS技术在工程测量中具有极为重要的作用，因此在实际应用的过程中要提升GPS技术水平，不断地对GPS技术进行改进，确保工程测量工作质量的全面提升。而且工程测量中应用GPS技术进行测量时，无论是对于工程进度还是质量都具有极为重要的意义。而且将GPS技术与工程测量相结合，目的在于能进一步提高工程测量的精确度及工作效率，使工程建设的质量得到全面的保障，这一举措，必然会加快推进工程测量技术的现代化和数字化发展进程。

参考文献

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