工程测绘中GPS 定位测量技术的优势与应用

刘谦

保定市中鼎测绘科技有限公司 河北保定 071000

GPS 技术被应用于工程测绘领域，大大提高了测量的效率与精确度，进而促进了工程建设质量与效率的提高。在进行具体的测量工作时，应当掌握GPS 技术在测量中的运作原理，根据施工的实际情况，结合施工现场的地形情况，规范测量方式，提高测量的精确度与效率。

1 GPS 定位测量技术概述

1.1 关于GPS 测量技术的概括

人造地球卫星是实现GPS 定位技术对某一具体特定地区的实时监控的基础，目前在我国GPS 定位技术已经被应用在大坝实时监测以及隧道变通等等高密度和高精度要求的工程当中。国家通过对GPS 定位技术的应用，设立精密非常高的工程设置网，进而实现各项高精密要求的测量工程其任务的完成。利用目前GPS 测量技术在其工程测量当中的具体使用状况反馈上分析，GPS 测量技术可以全天候性并且具有时效性等特性来完成测量工程的具体要求。

1.2 GPS 定位测量技术的原理

GPS 进行定位测量时，接收机的天线被看作为静止状态，接受卫星数据，利用理学以及几何学知识求得定点的坐标、高程信息，实现对该点的多角度定位。GPS 静态定位测量模式操作简单，使用多台接收机在不同地点进行同步观测，时间一般在40 分钟以上，观察结束后，再将专门的数据交由专业人员进行处理，为了实现对定点的全方位观测，需要至少四颗卫星同时参与工作，要求的精度越大需要的卫星数量也就越多。另外，在实际测量中可能会出现建筑物遮挡卫星信号的现象，影响接收机的正常工作，此时就需要GPS 与全站仪等传统定位仪器结合使用，以满足测量需要[1]。

2 GPS 定位系统在工程中应用的主要优势

2.1 测量精确度较高

结合GPS 定位系统测量工程中的控制网、线路控制点等，能有效提高信息的准确度，使测量工作效率不断提高。在接受基准站数据过程中，流动站只需要从数据链接装置获得数据，并采集GPS 收集到的观测数据，在保证4 颗卫星的观测结果，为工程提供厘米级的精确定位结果易如反掌。根据相关资料数据内容可知，一般情况下，在10km 的测量范围之内，GPS 定位系统技术能保证的数据精度约为15mm+1ppm，也就是说，其测量出来的数据可靠性较高，点与点的测量记过基本独立，不会造成误差的累积，保证数据的精确度。

2.2 测量耗时较短

传统的工程方式主要是利用三角网、导线网等方式进行详细数据的测量，整个测量过程及其浪费时间，还要保证整个操作过程满足点间同时标准，在通视精度分布方面也常常出现不均衡问题。但是在使用GPS 定位系统技术进行测量过程中，能有效实现平面位置的精准测定，对于大地高程也能进行精准测定，能有效减少测量过程中仪器设备的搬动，也能最大程度地避免因误差问题引起的返工情况，减少参与测量工作的人数与测量过程中消耗的时间，能有效提升测量工作的效率及质量。

2.3 适应性好

GPS 系统主要借助卫星实现全球地形和信号定位，这不同于传统的测量技术，几乎不受地形与通视等条件的制约，从而防止了因为地形条件制约引起的测量不精准情况。这一特征正好增强了GPS 系统针对地形的适应性，从而提升了测量效果及效率，促使测量工作可以在更加繁琐与困难的条件开展。只要可以保障测量站的上方和所要测量地方的空阔，GPS 系统就可以完成特定地方的测量任务，并确保测量的精准性和稳定性。

3 工程测量中GPS 技术的应用

3.1 工程控制网建立

工程控制网的建立是工程建设、管理与维护的前提，工程控制网的建立应当以工程项目的规模与性质为基础，根据项目的特点来建立不同精度与网型的控制网。使用GPS 技术来建立工程控制网，有着精确度高、效率高、点位选择限制小等特点。

3.2 RTK 的碎部测量与放样

RTK 技术可以通过对于两个测量站载波相位观测量的实时处理来进行差分。RTK 系统主要由基准站与移动站组成。RTK 技术主要被应用于地籍图与地形图的测绘、平面位置施工放样中。将GPS 中的RTK 技术应用于碎部测量中，可以有效地提升测量的效率，保证测量的精度[2]。

3.3 GPS 变形监测

测量桥梁、建筑的位移与地基沉降等都是属于变形监测的范围。监测地基沉降一般都是选用水准测量的方式，而位移与整体倾斜则一般选用三角测量的方式。运用GPS 技术来进行变形监测可以有效地提高测量的精确度，提高测量的效率。

3.4 像控点测量

GPS 技术应用于像控点测量可以大大缩短测量的时间，使用传统方式对像控点进行测量，需要铺设大量的导线来测量相应的平高点，而使用GPS 技术中的RTK 技术对像控点进行测量，则是在测区以及其周围高等级控制点处架设基准站，来测量各像控点的平面坐标与高程。使用GPS 技术对像控点进行测量与使用传统方式相比，无需逐渐布设控制点，大大提高了测量的效率。

3.5 关于动态相对定位之中

GPS 测量技术的具体使用主要物质基础是要对GPS 信号进行具体应用的动态相对定位技术，而且对于观测目标的其他参照物的时间和位置以及距离和具体定点等等内容都进行了具体的分析。实时监控状态是依靠GPS 动态定位所实现的，而且它是通过对卫星载体上的GPS 信号设置进行利用，然后用信号接收机来对GPS 定位天线完成实时的监测。在其动态相位对定位技术当中，GPS 技术将采取基准站来已经所收集到的信息进行转发然后送达到流动站。此后再利用流动战队信息已经其数据的处理最后形成科学的数据链，这就可以更加便捷基准站将其所收集到的有关信息在较短的时间之中传播到流动站当中。依据实际情况来看，GPS 动态相对定位主要用于道路的勘探当中。GPS 动态相对定位技术能够很好地对道路勘测的曲线和直线进行观测，然后能够更加快捷的使道路的工作人员在短时间当中对道路进行养护与维修工作的进展[3]。

结合上述所讲很容易就可以看出，对于其GPS 测量技术在工程测量当中的具体应用具有相当重要的意义。并且技术工作人员也需要不断的对GPS 定位技术进行发展与完善，促进GPS 定位技术在新型科学领域之中的应用。