GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点浅析

沈瑞

摘 要 随着我国经济提高，基础建设工作力度也在不断加大，对于工程项目而言，涉及很多的环节以及技术，其中最为重要之一就是工程测绘工作，工程最后的质量如何与测绘工作有着直接的关系。而传统的测量工具已经逐渐由GPS测量技术取代，因为其不但效率高，而且精度也高。因此，本文对工程测绘中GPS测量技术的应用以及具有的特点进行分析与阐述。

关键词 GPS测量技术;工程测绘;应用;特点

GPS的组成有两部分，接收装置以及全球通信卫星，其是一种全球定位系统，以卫星无线电导航定位系统，将定位精准的获取，而GPS测量技术随着全球定位系统技术的提高而提高，二者紧密相关。对于工程建设而言，工程测绘是最为基础存在的，工程建设质量有测绘精度有着直接地关系，具有十分重要的作用。因此，本文主要探讨了在工程测绘中GPS测绘技术有何特点以及应用。

1GPS测量技术具有哪些特点

（1）较多的功能以及广泛的应用。近年来，GPS应用逐渐广泛，这是因为GPS可以将精准的技术参数全天候且连续的提供给全球用户，技术参数主要包括时间信息、速度以及三维坐标等。GPS除了导航以及测量之外，对于测时和测速也有所应用。由于GPS测量技术发展速度不断提升，使之其应用越来越广泛，各大领域中都有所涉及。现阶段，对于导航而言，除了陆地、空中以及海上导航目标应用广泛之外，还能够应用于很多方面，比如说，救援运动目标及其报警、管理和监控运动目标等。对于测量而言，在很多领域中都具有广泛的应用，其中包括海洋测绘、工程测量、地籍测量、大地测量、航空摄影测量以及工程和地型变形监测等，比如说，对地壳形变以及地球板块运动状态进行检测时，对航空航天中的即时摄像头位置进行测定，并在几乎没有地面控制的情况下实现航测快速制图[1]。

（2）较短的观测时间。实时导航定位可以应用GPS实现。边长在十五千米以下的静态相对定位中GPS接收机的使用，这种情况下，将一小时内的数据进行采集，可以将高精度定位获取。若是有两台仪器正常工作，每天四条基线是最少测定的数量。若是双频接收机在快速静态定位模式下，只要将时间大约在五分钟内的信息进行采集就可以，若是单频接收机的话，能够对五颗卫星进行观测的话，时间也只需要十五分钟进行采集就可以。所以，建立控制网时利用GPS技术，就可以将观测时间有效地减少，并且能够将作业效益有效的提升。

（3）较高的定位精度。大量工程应用GPS之后，表明和传统的测绘技术相比，GPS测绘技术具有的优势是无法比拟的。五十千米的范围内都是其可精确测量的范围，厘米级别是其能够达到的精度值，这一点传统测绘技术无法相比。在工程测绘中，GPS测绘技术的精准度会根据测量深度的下降而不断提高，对地下三百米至一千五百米进行测量时显得尤为明显，测绘误差不超过一毫米。因为工程建设与工程测绘质量有着直接的关系，由于GPS测量技术不断提高精度，使得工程测绘质量不断地提升，进而保障了工程建设的质量。

（4）简单的操作方式。GPS测量在操作上具有极高的自动化程度，有些自动化程度甚至达到了“傻瓜式”，仪器的开关以及安装、对仪器工作状态的监视、对仪器高度的量取以及对环境气象数据的采集这些工作是由操作人员进行，其他的工作，比如说记录、跟踪观测、捕获卫星等都由GPS接收器自动完成。比如说，在一个测站进行观测时，要长时间且连续的进行，利用这种方式，就可以将观测数据进行采集并利用网络等方式向数据处理中心进行传输，并不用任何值守人员，就可以将采集以及处理数据全自动的完成。观测结束时，要做的只有将电源关闭，将接收机收好，就可以将野外数据采集工作有效地完成。而现阶段的接收机也在不断地革新，不仅具有十分轻的重量，而且具有越来越小的体积，搬运以及携带都极为方便。

（5）通视不用在观测站间进行。传统测量技术要进行通视在各个观测站之间，GPS测量技术与之相比正好相反，在通视不需要在观测站间进行，只要视野内障碍物高度角保持在超过十五度就可以，所以不需要将觇标进行建造，若是造标的话，其费用在总费用中的百分之三十至百分之五十之間，而此项技术的应用可以将造标费用大大节约，这也是GPS测量技术的一大优势。另外，点间通视不需要进行，就可以根据实际需要对点位位置进行布设，极具灵活性。在传统工作中还有很多测量工作都已经省略，比如说，测量控制网中的过渡点以及传递点等，GPS测量技术的应用可以有更为灵活的选点工作。

（6）作业具有全球全天候性质。因为目前具有较多数量的GPS卫星，同时具有合理的分布情况，因此，无论是在地球上那个位置，都能够连续地对四颗以上的卫星进行同步观测。为三维定位连续的全球且全天候观测提供保障。观测不宜在雷雨天进行，除此之外，天气状况对其观测不会造成任何影响。

（7）三维地心坐标可全球统一的提供。传统测量控制说的是应用不同类型的手段对高程以及平面进行测量。但是，GPS测量不仅要将观测站二维坐标，也就是平面位置精确测定，还要对观测站的大地高程进行精确测定。三维地心坐标可以全球统一提供的特点，对大地水准面形状以及地面点高程的确定有着很大的帮助，另外，其应用于精密导航、航空物探、航空摄影测量等，可将高程数据有效地提供。

（8）具有较高的经济效益。GPS测量在国内外的应用极为广泛，而通过实践证明大地控制网的建立利用GPS的话，与常规方法相比，节省了大量的费用。原因就是GPS具备较快的定位速度，以此有效地缩减了工期，而且GPS定位在测站间内并不要求通视，因此，视标不需要建立，将大量的时间，财力、人力等有效地节省，而且现阶段，一台全站仪的价格和GPS测地型接收机三台价格接近一致，所以其具有极高的经济效益[2]。

2在工程测绘中GPS测量技术有何应用

2.1 应用于工程变形监测中

在工程建设中会出现工程变形的情况，而且较为普遍，产生的原因通常是由人为因素导致的，一般出现的情况是建筑物的位移或者是地壳的变形以及建筑物变形。GPS测量有很多的优势，其中高精度在三维定位中最具明显。因此，它成为一种有效的测量工具，对于各种工程变形的监测。在工程建设过程中，经常会出现一些大坝变形、海上建筑物的沉降、资源开采区的地面沉降以及建筑物缺陷和变形等各种各样的变形情况。比如说，在监测大坝变形中应用此项技术，大坝就可能因为水负荷重压以至于变形出现，而大坝变形的话，会导致安全事故的发生，为了将安全事故有效地避免，就要对大坝进行监测，而且保证其精密又连续。GPS精密定位技术的应用，除了能够将监测大坝变形的精度提高，对于监测工作的自动化实现也很大的帮助，例如，为了对大坝变形实行监测，基准站可以进行选择在距离坝体较远的地方进行，将若干个监测点选择在变形的区域内，然后将GPS接收机分别安置在监测点以及基准站，就可以将连续的自动观测实现，另外将数据传输技术适当的应用，就可以将监测的数据实时地向数据传输中心自动的发送，可以良好显示并分析以及处理。

2.2 应用于精密工程方面

在各个领域中都要进行工程测量，而都可以应用GPS测量技术，工程测量说的就是针对工程进行勘察、设计、施工、验收等工序，另外，还有一些应用性的测量工作，比如说安装设备等，具有较为广泛的范围。而GPS测量具有很多的优势，比如说简便的操作方法、较快的速度以及较高的测量精度。不仅应用于一般的工程测量，还应用于很多重要的工程建设中，比如说隧道与管道工程、桥梁工程以及精密设备安装工程等等。应用于隧道贯通控制测量方面，对于一些地下工程，比如说城市地铁、海底隧道工程、铁路以及公路隧道等，任务极为重要。为了将隧道开挖的方向有效控制，利用联测方式在隧道中间开挖面处或者是两端的开挖面处，将起始的基准方向建立起来，为隧道的贯通准确性提供保障。若是运用传统的测量方法进行，就要将通视建立在各控制点之间，所以GPS测量的应用意义重大，而GPS精密定位技术在以上控制测量工程中具有广泛的应用，不仅效益高，而且精密度也高，使得工程测绘工作质量有效的提升，进而保障了工程的质量[3]。

3结束语

总而言之，GPS定位测量技术就很多的优势，其中最明显的就是高效的经济以及精度极高，另外，自然天气因素不会对其造成任何的影响，而且设备具有简单的操作且方便携带甚是轻巧，因此，广泛的应用于工程测绘中，是一项极为有利的技术保障，对工程测绘良好的发展有着促进的作用。另外，不论建设工程控制网，还是说现代化城市建设，都具有极大的帮助。在工程测绘中有效提高了测量精度，为科学可靠的测绘结果提供保障，将社会经济进步发展以及全球化信息发展趋势更为有利的加快。

参考文献

[1] 黎懋铭.GPS测量技术在工程测绘中的应用关键要素探究[J].中国标准化，2019（18）：106-107.

[2] 刘浩.GPS-RTK测量技术在工程测绘中的应用和特点分析[J].智能城市，2019，5（8）：60-61.

[3] 陈超.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].现代物业（中旬刊），2018（8）：43.