GPS技术在工程测量中应用

李博

摘  要：新时代的来临给各个行业都带来了巨大冲击，工程测量领域也不例外。在新时期背景下，传统主要依赖人工进行的工程测量技术已经渐显落后，而GPS技术由于具有更加灵活的应用优势，近年来得到了人们的广泛青睐。以下本文简要介绍了GPS技术在工程测量中应用的优势，并就其具体应用方法和注意事项进行了阐述，以期为相关行业工作人员提供些许参考。

关键词：GPS技术;工程测量;应用方法

GPS技术是一种比较先进的全球定位技术，能够实现全方位实时三维定位和导航，其应用范围十分广泛。工程测量是一项系统化的复杂工作，包含的内容较为复杂，以往人工测量模式受到诸多方面因素影响，无论是测量效率还是质量，都存在一定的不足之处，而GPS技术的应用，则可以有效弥补这种缺陷。

一、GPS技术在工程测量中应用的优势

1.测站之间无须通视

采用GPS技术进行过程测量，相邻测站之间无需再满足必须通视的条件，这在很大程度上突破了地形地貌等的局限性，大大提高了测量工作的便捷度，同时也减少了测量误差的发生几率。另外，无需测站通视，工作人员的工作量也能够大大减少，从而降低作业负担，减少人员负面情绪，从而提高作业效率。

2.观测时间较短

依托于计算机技术、信息技术等，GPS技术的应用越来越深入，技术水平也越来越先进似，自动化与智能化程度越来越高。与传统人工模式相比，GPS技术应用于工程测量，观测周期能够大大缩短，基于当前技术水平，20km以内的静态相对定位测量时间大概只需要15分钟;15km以内的则可以在1分钟之内完成，一个厘米级的定位数据，仅仅几秒钟内就可以确定。

3.定位精度高

现代GPS技术的应用主要通过双频接收机、红外仪标称等实现，该类设备的数据解读精度较高，前者可以达到5mm+1 ppm;后者可以达到5mm+5ppm。由于技术本身不受地形环境影响，距离局限性又比较小，所以能够进一步保障测量进度，特别是局部重点测量工程，在5km以内的基线范围，精度能够达到12 x 10-6;在100-500km以内，可以达到10- 6～10- 7，精度。另外，与传统测量技术相比，GPS技术的三维数据提供功能，也比二维平面测量的精确度更高，特别是在高程测量方面，效果十分突出。

4.使用方法简单

GPS测量技术的应用方法也比较简单，由于技术本身的自动化以及智能化水平，测量人员是通常只需要根据测量需求对设备进行参数测量，然后安装好是信号接收机等，即可自动进行定位数据捕捉和记录分析，经过简单的培训，技术人员即可上岗，大大降低了人力成本。

二、GPS技术在工程测中的应用方法

1.静态GPS相对定位

静态GPS测量技术主要用于建立工程控制网。之后再利用其它测量方法进行加密的附合导线测量.控制网的常规控制测量方法主要包括三角测量和导线测量，测量方法通常是先布设控制网点，在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点，以往是利用全站仪及棱镜等实施，而在这一过程中要求点间必须通视，而且外业中不能及时知道测量成果的精度，耗力费时。GPS静态相对定位系统测量时，无需点间通视，就能高精度地进行测定，还可以高精度快速地测定各等级控制点的坐标。

2.动态GPS相对定位

GPS动态测量就是通过GPS信号实现对运动目标的实时监测，相对于某一个参考系的时间、位置、速度、姿态及加速度等参数，通过安装在运动载体上的GPS接收器，实时获得GPS信号接收机的所在位置，也就是GPS实时动态定位系统。相对于静态GPS定位来说，动态的GPS定位系统主要单指一台固定的接收机，并以此作为基准，另一台接收机则处于不断运动的状态，作为流动站。动态GPS定位技术，通过对两站之间信号差别的计算与比较，最后得出每个流动站在任意时间的坐标位置与位移情况。GPS动态测量的差分数据主要有两种处理方法：一种是即时处理，另一种是滞后处理。即时处理主要指及时对基准站中测量到的信息传送到流动站，并进行对比加工，形成数据链，应用到实时传输信息数据中;滞后处理则不需要将基准站中的测量信息很快传输到流动站中，只需要在后期对有关数据进行处理即可。

3 .GPS RTK技术

RTK的理论基础是载波相位动态实时差分法，静态测量，动态测量都需要测量后进行解算才能得到厘米级的精度，GPS RTK技术在野外就能实时获得厘米级定位精度。RTK作业模式中，基准站用电磁信号将其观测值以及站点坐标信息一起发送给流动站，流動站在接收来自基准站数据的同时，也要观测GPS卫星信号，数据系统会自动分析数据并得出观测值，帮助技术人员实现实时处理，给出流动站点位坐标。采用GPS RTK技术进行工程测量时，一般只需要一个人停留在被检测位置几秒钟就能够获得完整数据。技术人员只需要在检测系统当中输入相应的特征编码，设备就能自动显示该点位的测量精度，如果误差较大，技术人员可以当即重新进行数据获取，直至结果达到理想标准。测量完成后，相应的GPS 计算分析软件会自动对所采集数据进行解析，出具相应的地形图。

三、 GPS技术应用于工程测量中需要注意的问题

首先，是选择GPS测量点位的过程中，应尽可能选择视野开阔的地方，避免存在障碍物影响，因为过高的建筑会形成对流层折射，影响信号的正常接收。一般建筑物高度角应在10-15°之间为佳。其次，观测时间应尽量选在早上或傍晚，因为此时卫星信号较强，能够获得更加完整准确的数据资料。再者，在建立测量控制网的时候，应注意均匀布置起算点，在确定网点个数之后，可以适当增加GPS条数和异步环个数，从而提高监测密度。针对基线起点坐标不准确之类的常见问题，可以选择准确度较高的坐标作为基线解算依据。另外还需要注意的是，采用点位地形能够在一定程度上减少多路径差，因为卫星信号在传播过程中，会受到地面以及地面物体的反射波影响造成一定信号干涉。

四、结语

经过以上分析阐述不难发现，GPS技术在工程测量工作中有着十分突出的应用价值，对于提高工程测量的精度和效率等，都大有裨益。未来随着城市建设步伐的加快，GPS技术的应用范围还会越来越广泛，因此，相关行业工作人员应当对此形成全面而正确的认识，积极学习先进的技术理论知识，并加强理论与实践的融合创新应用力度，以促进行业长效健康发展。

参考文献：

[1] 杨亚东. GPS技术在工程测量中的应用[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2016（15）.

[2] 王军， 贾超. GPS技术在工程测量中的应用探讨[J]. 房地产导刊， 2017， 000（021）：63.

[3] 赵籍滨. 浅谈GPS技术在工程测量中的应用[J].  2021（2012-3）：34-34.7DC1053D-9E8B-42EC-926D-D975D46446D0