GPS定位技术在土木工程测量中的应用

翟京斌 保定国家高新技术产业开发区发展有限公司

目前，GPS定位技术已经被用于土木工程测量的领域，特别是在一些视野较大、卫星信号强的地区，GPS定位技术的使用更为广泛。因此，研究和分析GPS定位技术在土木工程测量领域的应用情况具有重要意义。本文主要是通过对GPS定位技术工作原理分析、GPS定位技术在土木工程测量中的优点以及GPS定位技术在土木工程测量中的应用进行分析和探讨。

一、GPS定位技术工作原理分析

GPS定位技术的高效率、高精度，使三维坐标的确定变得更加容易。随着这项技术的快速发展，GPS定位技术在国家建设与工程测量中获得更广泛地用，在进行工程测量的过程中，理解和掌握GPS技术的工作原理是非常重要的。一般用GPS定位技术进行测量主要是基于距离交会定点的原理，先假设在待测量点某处安装一个GPS接收器，在某个时刻可以同时接受到3个或更多卫星发出的信号，这些卫星分别是S1卫星、S2卫星、S3卫星等。然后通过对数据的计算和分析处理，能够知道此刻接收器天线的中心与卫星之间的距离为P1，P2，P3，最后再通过卫星记录获得卫星的三维坐标[1]。

二、GPS定位技术在土木工程测量中的优点

（一）工作效率比较高

GPS定位技术在使用过程中控制因素的需要相对较少，因此，不需要进行测量场所的迁站或转移。通常来说，基准站的数据链可以控制十几千米的测量距离，且GPS定位技术的物力和人力的资源成本较低，特别是在山岭地区进行高速公路的测量以及其他的特殊地貌测量是十分有效的。因此，GPS定位技术的主要优点是测量精度高以及高效率，GPS定位技术的应用不仅可以有效地减少成本，还可以提高测量工作的效率。

（二）定位的精度较高

在测量线路的过程中使用GPS定位技术通，可以保证每次测量点位置的误差是互相不干扰、互相独立的，而且对于已经造成的误差不会互相累积或重叠。使用GPS定位技术时，其测量的精度可以达到厘米，因此，GPS定位技术具备很高的定位精度优势。

（三）测量站点之间不需要通视

GPS定位技术的应用不需要测量站之间的通视，只通过电磁波等设备就可以进行相关的测量，再加上GPS定位技术本身受自然环境因素的影响较小，选择测量站点使就变得更加方便，从而提升了工作的效率。

（四）自动化程度高

现阶段随着我国科技的不断发展，与GPS定位技术有关的设备也在逐渐地取向便捷化、小型化、智能化，工作人员在进行测量时，只需要把天线进行整平处理和对中和就可以。GPS测量仪器通常可以自动地进行观察，通过软件进行数据的处理之后，就可以得到测量点的三维坐标，从而减少了工作量[2]。

三、GPS定位技术在土木工程测量中的应用

（一）GPS定位技术在建筑中的应用

在建筑中应用GPS定位技术仍然存在一些局限性，GPS定位技术在建筑物中运用的主要目的是为了可以获得施工坐标系和大地坐标系之间的转换关系，并通过观察建筑物的变形和震动的现象来获得更加准确的数据。在进行实际应用的过程中，观测基点大多数用来确定观测方向以及起算点，防止观测点产生变化从而影响建筑的质量[3]。

（二）GPS定位技术在桥梁施工中的应用

在桥梁的实际施工过程中，有关各控制网的有效构建以及把有关的施工数据进行精密处理是GPS定位技术对桥梁施工时不可缺少的主要组成部分，GPS定位技术对桥梁的施工帮助很大。例如，GPS定位技术能够更准确地进行实际施工现场的测量，并且GPS定位技术还能够运用到相应高程度的测量作业以及跨河工程的有关测量与检测的作业中，不仅可以大大地提高了工作的效率，还可以更加准确地测量相关的大数据，与传统的桥梁施工技术此相比起来更加有效。从而提高桥梁各施工步骤的精准控制。

（三）GPS定位技术在线路勘测中的应用

在进行线路的实际测量过程中，随着线路测量工程的不断发展，GPS定位技术的应用范围也越来越广泛。一般情况下，由于在线路工程中施工的线路较长，并且大部分线路工程的测量控制网都会展现出狭长的形式，甚至有些线路工程，需要经过一片无人区的森林或贫瘠的山路。因此，控制点周围的环境因素是无法预测的对测量工程产生一定程度的影响，并且对于一些无法控制的未知因素导致的变数和最终测量的数据都会产生一定的影响，这也是传统测量方法不能在这种复杂的线路工程中进行更准确的测量，无法获得准确的测量数据的原因之一。所以为了防止这种情况发生，使用GPS定位技术可以用于下路的远距离监测以及极为复杂地形的线路工程监测，而且GPS定位技术比传统的测量手段更加精准，工作的效率高，不仅大大地降低了测量人员的工作量，还避免了测量中的不稳定因素，从而缩短了施工的周期[4]。

结束语：综上所述，GPS定位系统具有全天候、连续性、全球性的定位能力，不仅为用户提供了更加精准的信息，还可以提高工作的效率。随着GPS定位技术不断地发展，GPS定位技术的应用范围变得越来越广泛，在土木工程的测量中，因为其包含的项目多，精准度要求比较高，因此，在土木工程测量中应用GPS定位技术具有十分重要的意义。