探究GPS技术在工程测量中的应用

2020-02-16于慧

建材与装饰 2020年5期

于慧

（中铁二十二局第四工程有限公司天津 301700）

0 前言

随着GPS技术的产生出现与持续发展成熟，位于民用领域的引用变得愈加普遍与广泛，并发挥着十分关键的影响和作用。GPS技术因为具备的优势特点，位于工程测量方面发挥着非常关键的影响和作用，测量速度相对更快，测量精度相对更高，测量成本相对较为低廉等优势特点，对传统工程测量发展产生重要促进作用，向着数字化以及科学化与现代化快速发展。

1 GPS技术优点分析

1.1 测量速度更快

因为GPS主要基于接受获取的卫星载波为基础计算的实时坐标，且载波传输速率同光速较为相似，所以接受获取至计算成果所需的时间相对较短。静态观测阶段，GPS仅需半小时时间，便能够对平均边长达到9km的区域范围共同作出静态定位。工程之中的具体应用，仅需GPS接受终端充足，并可以一站全覆盖全段；具体施工阶段，RTK技术，即实时动态测量的科学合理应用，使工程测量的快、准、方便的高标准得以充分满足。应用GPS进行测量放样，仅需架设完成基准站，一秒钟的时间便可以对实时位置坐标做出快速精准测量。因此，GPS测量技术也成为工程测量中十分关键的重要部分。

1.2 定位精度更高

以GPS工作原理为基础，基于理论层面做出分析，接收机仅需一颗卫星传输的信号便能够完成定位位置，不过因为GPS卫星覆盖范围十分广泛，具体使用时可以接受获取多颗卫星传输的信号，以更多的卫星信号当作检测值以及修正值运用至定位计算之中，确保GPS测量平均误差可以小于1mm。对测量定位相对较为严格、较高的工程测量而言，GPS技术则可以充分符合具体标准要求。

1.3 操作简单、全天候

目前，GPS测量技术具备十分良好的自动化以及智能化程度，便于操作人员的日常使用。针对静态导线而言，技术人员仅需对接收器具体工作状态做出相应的调整，对接收参数做出具体设置，便能够位于控制点进行架设，并进行开机工作。系统能够自动对完成对信息数据的采集以及整理，测量完成之后，仅需关闭按钮，并合理保存便可。现场应用阶段，通过接收机配置标准，技术人员可以对所需坐标做出计算和设置，完成即时现场定位。同传统技术进行对比，不但使操作更加方便，且作业时间得到明显的减少，增加工作效率。

1.4 观测点间无需通视

传统测量技术需彼此相邻控制点进行通视，作业期间需确保观测仪器同棱镜之间保持通视。若地形起伏相对较大，会对测量产生相应的影响。不过GPS测量无需过于担心，因为其定位计算参照点位于空中，所以不用对现场通视情况做出考虑，以此使测量工作的灵活性以及流畅性得到充分保障[1]。

2 GPS测量技术及其在工程测量中的应用要点

2.1 静态GPS测量技术的应用

针对静态GPS测量技术而言，主要用于构建工程控制网。然后，通过其他测量方法完成加密的附合导线测量。关于控制网常规控制测量方法，涵盖三角以及导线测量，测量方法主要为对控制网点做出提前布设，基于国家高等级控制网点为前提，对次级控制网点进行相应的加密，通常使通过全站仪和棱镜等完成，在此阶段要求点间应该保持通视，且外业无法及时掌握、获取测量结果的具体精度。GPS静态相对定位系统测量阶段，不用考虑点间保持通视，便可以完成精度相对更高的测定，通视能够对不同等级控制点具体坐标做出精度更高的快速准确测量[2]。

2.2 动态GPS测量技术的应用

2.2.1 施工放样阶段的应用

放样主要为测量坐标的相反过程，即将图中设计坐标和高程位于现场区域做出准确标定。通常使通过全站仪和棱镜等完成放样，需不少于两名操作人员的配合，放样点同测站点之间需保持通视，如不通视情况下需采取转站。如果附近缺少相应的控制点，还需完成引点操作。针对GPS技术来讲，位于放样阶段，仅需对放样点具体坐标准确输入至电子手薄，测量人员携带GPS接收器，按照提出达到放样点位置即可，测量流程十分简单方便。因为RTK技术具备更高的测量精度，各个放样点之间的无法影响互不影响，且相互独立，所以测量工作整体精度相对更高。

2.2.2 地籍测量阶段的应用

地籍测量阶段，应用RTK技术对土地测绘地籍图与权属界址点做出精准测点，因为RTK技术具备更高的精度，对GPS接受获取的信息数据做出科学处理，便可直接录入至GPS系统，能够快速准确的得出地籍图。建设用地勘测定界测量阶段，RTK技术还能够对界桩位置做出实施精准测定，对土地具体使用界线范围做出明确，对用地面积做出准确计算。土地利用动态监测阶段，同样可对RTK技术加以充分应用，能够使监测精度以及速率得到明显的增加，以此完成实时动态监测。

2.2.3 地形测图阶段的应用

因为RTK技术具备更高的测量精度，所以，RTK技术同样能够应用到地形测图、地籍与控制测量等相关测量方面。地形测图主要由全站仪对地物碎部点与地形做出有效采集，通过测图软件进行制图。具体标准主要为测站点同地物与地貌碎部点之间需要保持通视，且需2～3人共同完成操作。通过应用RTK技术，测图过程中，一名人员事先位于基准站架设仪器，另一名人员携带仪器至各碎部点进行立杆，同时将特征编码记录数据输入至电子手薄，取3s当作记录单元。信息数据记录阶段，要求测量人员立点应保证精准，保持中杆稳定，并绘制草图，便于内业整图加以参考。定位精度充分满足标准时，对区域范围地形以及地物点位进行测量时，测量完成需将信息数据传输至电脑，通过专业绘图软件完成地形图的绘制工作[3]。

2.3 动态GPS测量技术在公路工程测量中的实际应用

动态GPS测量技术位于公路测量中的具体应用，即对（RTK）实时动态定位技术的应用。RTK技术是基于载波相位观测值作为基础的实时差分GPS技术（RTDGPS），动态定位模式位于公路勘测中的应用，完成对横断面测量、桩测量与地形测绘等相关工作。无需通视的前提下，测量时间仅需1-3s左右，测量精度可以保持在10～30mm左右，该技术较常规测量仪器具备更加明显的优势特点。所以，RTK技术存在十分显著的优势特点，对精准测量结果做出实时动态呈现；避免因为误差产生的返工，使测量工作效率得到有效增加；作业效率相对较高，各放样点仅需停留1-2s，流动站小组仅需2人左右便能够对5～10km左右的中线进行有效测量。若开展地形测量，各小组每天平均可以实现对0.8～1.5km范围的地形测绘，精度以及效率相对较高；中线放样期间还可同步进行中桩抄平；关于竣工测量，GIS前端信息数据采集众多环节，如对有关软件加以辅助，RTK同全站仪搭配开展作业，能够使彼此优势得以充分发挥。