淺談GPS技術(shù)在市政工程測量方面的應(yīng)用

黃　波楊金明

（1江西省贛西土木工程勘測設(shè)計(jì)院　江西宜春　336000；2江西省基礎(chǔ)測繪院　江西南昌　330209）

淺談GPS技術(shù)在市政工程測量方面的應(yīng)用

黃波1楊金明2

（1江西省贛西土木工程勘測設(shè)計(jì)院江西宜春336000；2江西省基礎(chǔ)測繪院江西南昌330209）

摘要：GPS技術(shù)在市政工程測量中被廣泛應(yīng)用，運(yùn)用GPS系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是可以確保24小時(shí)持續(xù)地提供三維速度、三維坐標(biāo)和時(shí)間信息等的技術(shù)參數(shù)，能夠有效地提高市政工程測量的精度。闡述了GPS技術(shù)的定位方式以及其在市政工程測量工作中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；市政工程；測量應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化建設(shè)的步伐迅速加快，城市越來越注重加強(qiáng)公用設(shè)施的建設(shè)，與此同時(shí)，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展也為城市公用設(shè)施建設(shè)提供了有力的保障。工程的測繪工作在整個(gè)施工過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，決定著整個(gè)工程的質(zhì)量，因此在市政工程施工過程中人們?cè)絹碓街匾暅y繪工作的開展。隨著市政工程的發(fā)展，傳統(tǒng)的測繪工作已經(jīng)很難適應(yīng)新形勢的要求，運(yùn)用GPS技術(shù)，可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)測繪工作的不足。

1　GPS技術(shù)概述

GPS定位是以用戶接收天線和GPS衛(wèi)星之間的距離為觀測量，以已知的衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)為依據(jù)，對(duì)用戶天線對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行確定。GPS技術(shù)的工作原理是以時(shí)間差測量距離。應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行測量具有多方面的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)為：一是測量的準(zhǔn)確度高。GPS技術(shù)能夠連續(xù)地為各類用戶提供三維速度、三維位置和時(shí)間的信息，并且伴隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展，其準(zhǔn)確程度還將會(huì)大大提高。二是用途廣泛、功能齊全。GPS技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用空間，可以廣泛地運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域，利用GPS技術(shù)不但能夠進(jìn)行導(dǎo)航、測量，而且還可以用來測時(shí)和測速。用來測速的精準(zhǔn)程度能夠達(dá)到幾十毫微秒。三是可以實(shí)時(shí)監(jiān)控，隨時(shí)定位。運(yùn)用GPS技術(shù)實(shí)施導(dǎo)航，不但能夠?qū)崟r(shí)地觀測到目標(biāo)的速度和位置，還能夠確保目標(biāo)沿著既定的路線運(yùn)行，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行路線的選擇。尤其是在軍事方面導(dǎo)航的應(yīng)用，其重要意義更加地凸顯。

2　GPS的定位方式

2.1動(dòng)態(tài)定位

動(dòng)態(tài)定位主要是指在進(jìn)行定位觀測的時(shí)候，如果在跟蹤GPS衛(wèi)星的過程中目標(biāo)上的接收機(jī)相對(duì)于地球來說是運(yùn)動(dòng)的，利用GPS信號(hào)接收機(jī)實(shí)時(shí)地測量到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的狀態(tài)參數(shù)。

2.2靜態(tài)定位

在進(jìn)行定位觀測的時(shí)候，如果跟蹤GPS衛(wèi)星的過程中接收機(jī)相對(duì)于地球來說是靜止的，這種定位方式被稱作靜態(tài)定位。靜態(tài)定位主要有定位的精確度高、多余的觀測量大、具有很強(qiáng)的可靠性等特點(diǎn)。

3　GPS在市政工程測量中的應(yīng)用

3.1GPS在市政電力工程測量中的應(yīng)用

在市政工程中，電力工程是重要的組成部分之一，占據(jù)的位置舉足輕重。根據(jù)作業(yè)的對(duì)象不同，可以重點(diǎn)分為施工測量和送電工程測量。電力工程測量具有很多自身的特點(diǎn)：一方面在電力工程中盡管廠區(qū)建設(shè)面積不大，但是其中各項(xiàng)設(shè)施齊全，主要包括運(yùn)輸工程、輸變電工程、管線工程等等，同時(shí)在電力工程中各項(xiàng)設(shè)施相互交叉，不能獨(dú)立地存在。電力系統(tǒng)是城市建設(shè)系統(tǒng)中不可分割的一個(gè)組成部分；另一方面在電力工程中要求達(dá)到較高的精確程度，尤其是在工程的放樣階段，測量是否準(zhǔn)確將會(huì)直接地影響到放樣工程的質(zhì)量，并且還會(huì)引起以后各項(xiàng)施工的準(zhǔn)確度，甚至?xí)绊懙秸麄€(gè)電力工程的質(zhì)量。在電力工程測量中運(yùn)用GPS技術(shù)，將大大提高測量的精確程度和工作的效率。

運(yùn)用GPS技術(shù)進(jìn)行電力工程測量的具體步驟為：

第一步：設(shè)計(jì)方格網(wǎng)。方格網(wǎng)不但要滿足施工放樣的需要，還不能影響到將來施工過程中有關(guān)道路和建筑的修建，同時(shí)還要避免方格網(wǎng)在施工中遭到破壞；傳統(tǒng)施工中設(shè)計(jì)方格網(wǎng)以總的平面圖作為依據(jù)，以主廠房作為主線的參照物，樁位在總平面圖上的位置不能較為直觀地反映出來，并且在施工過程中容易受到影響；如果運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，同時(shí)結(jié)合單位的實(shí)際情況，就能夠合理地對(duì)方格網(wǎng)的位置和邊長進(jìn)行策劃，并且能夠較為直觀地觀測到方格網(wǎng)的坐標(biāo)位置.

第二步：在調(diào)整樁位時(shí)，為防止偏離樁位的位置，在埋沒樁位過程中要確定放樣方格網(wǎng)點(diǎn)的位置。如果說要實(shí)現(xiàn)對(duì)方格網(wǎng)網(wǎng)點(diǎn)誤差控制在小于正負(fù)5的范圍之內(nèi)，在使用全站儀的情況下需要進(jìn)行反復(fù)的調(diào)試才能夠?qū)崿F(xiàn)，如果采用GPS技術(shù)就很容易實(shí)現(xiàn)，在獲知方格網(wǎng)的樁位坐標(biāo)的情況下，將會(huì)大大提高確定方格網(wǎng)點(diǎn)位置的準(zhǔn)確程度.

第三步：利用GPS中靜態(tài)測量技術(shù)，同時(shí)使用全站儀加強(qiáng)對(duì)方格網(wǎng)直線度誤差的檢驗(yàn)，并運(yùn)用全站儀對(duì)部分直線角進(jìn)行抽查，比較與GPS測量角度的差值確定方格網(wǎng)的精確情況，這樣一來將會(huì)有效減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.2GPS在市政公路測量中的應(yīng)用

公路的等級(jí)越高，對(duì)公路測量的要求就會(huì)越精確。依據(jù)公路測量儀器精確度高低以及測量區(qū)域范圍的大小，可把公路勘測分為現(xiàn)代公路勘測和傳統(tǒng)公路勘測?，F(xiàn)代公路勘測主要指利用全站儀、GPS等一些精密測量儀器對(duì)公路進(jìn)行測量。伴隨著GPS技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時(shí)的GPS動(dòng)態(tài)定位技術(shù)被應(yīng)用到公路勘測工作中，大大提高了測量的準(zhǔn)確程度，有效地降低了工作人員的勞動(dòng)量。例如：在洛陽市高層居住區(qū)的道路工程施工中，縱橫道路共有9條，全長13.8千米，區(qū)域內(nèi)東西向高差5米，南北向高差6米，地形復(fù)雜，通視條件差。如果按照傳統(tǒng)的測量方法需要5周至7周的時(shí)間，但是實(shí)際施工過程中運(yùn)用GPS技術(shù)進(jìn)行測量，僅用了16天的時(shí)間就全面完成了測量工作，同時(shí)精確度相當(dāng)?shù)馗撸蟠蟮靥岣吡斯ぷ餍?，縮短了工期。

GPS技術(shù)在公路測量應(yīng)用中需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）通過系統(tǒng)自檢各項(xiàng)指標(biāo)正常之后，才可以輸入時(shí)段控制信息和有關(guān)的測量站；

（2）在天線和測量儀器確認(rèn)完好后，方可接通電源；

（3）在進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，除了發(fā)生故障，不要進(jìn)行重啟或者是關(guān)掉電源；

（4）在接收機(jī)可以接收數(shù)據(jù)以后，必須要注意查看衛(wèi)星號(hào)、觀測衛(wèi)星數(shù)量、實(shí)時(shí)定位結(jié)果及變化等情況。

4　結(jié)束語

GPS定位技術(shù)作為一種新的測量技術(shù)，其發(fā)展的過程也是測量工作不斷完善的過程。我們還需要進(jìn)一步地完善其技術(shù)，使其更為廣泛地應(yīng)用到市政工程的各個(gè)領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)：

［1］胡成良.淺談市政工程測量中應(yīng)用GPSRTK的新模式［J］.改革與開放，2009（7）

［2］張隆發(fā)，敖學(xué)亮，姚芳.GPS在市政工程測量中的應(yīng)用［J］.科技風(fēng)，2011（5）

［3］徐苗.GPS在市政工程測量中的應(yīng)用 ［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（36）