工程測量中GPS測量技術的運用

劉興勝

摘 ?要：GPS測量技術是工程測量的關鍵技術方法之一，能夠讓工程測量中更加準確，是當前廣泛使用的一種新型技術。為了提升工程測量質(zhì)量，文章通過分析GPS測量技術的各項特性，闡述了其在工程測量中的一些具體使用措施，以期能夠促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞：工程測量;GPS測量技術;運用

中圖分類號：P228.4 ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）32-0160-02

Abstract： GPS survey technology is one of the key technical methods of engineering survey， which can make engineering survey more accurate， and is a new technology widely used at present. In order to improve the quality of engineering survey， this paper analyzes the characteristics of GPS survey technology， and expounds some specific measures to use it in engineering survey， in order to promote the sustainable development of the construction industry.

Keywords： engineering survey; application of GPS; survey technology

進入新時代以來，隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息化手段的不斷發(fā)展，我國技術水平得到了不斷提升，在社會各個領域中，越來越多的科學技術被廣泛應用。尤其是作為一種先進的科學技術產(chǎn)物，GPS技術的出現(xiàn)與持續(xù)發(fā)展，在民用領域中的運用也變得越來越普遍與廣泛。并且GPS測量技術具有測量成本低廉、測量精度高、便于操作等優(yōu)點，在工程測量方面，發(fā)揮著非常關鍵的影響和作用。本文主要對工程測量中GPS測量技術的運用進行了研究。

1 GPS測量技術綜述

GPS測量技術主要是針對某一具體特定地區(qū)，依賴于人造地球衛(wèi)星來實現(xiàn)實時監(jiān)控的。目前，GPS技術已經(jīng)滲透到了隧道變通、大壩實時監(jiān)測等，并在這些高精度、高密度要求工程中得到了廣泛的運用。同時，我國還設立了高精密工程控制網(wǎng)，廣泛地使用了對GPS定位技術，實現(xiàn)了各項高精密要求的測量工程工作。GPS測量技術是一種建立在信息技術基礎下的新型測量手段。傳統(tǒng)的工程測量工作中，測量工作是由人工完成的，耗費的時間比較長，測量方法也難以確保數(shù)據(jù)的準確性。而GPS測量技術是通過設備來接收測量衛(wèi)星傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，主要包括地面控制、空間星座、用戶設備三個測量系統(tǒng)，并且為了獲得準確的計算結(jié)果，GPS技術還能科學合理地對這些收集、整理和統(tǒng)計后的數(shù)據(jù)進行分析。同時在測量的時候，利用GPS測量技術的相關設備，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的自動化控制。

2 GPS測量技術在工程測量中的優(yōu)勢

GPS測量技術準確性高、測量時間短、定位精度高，相對于傳統(tǒng)的測量方式來說，在工程測量中具有非常明顯的優(yōu)勢。

一方面，在測量過程中，GPS測量技術數(shù)據(jù)更加準確，受其他因素的影響很小。并且以GPS工作原理為基礎，接收機僅需一顆衛(wèi)星傳輸?shù)男盘柧湍芡瓿啥ㄎ晃恢?。具體使用的時候，可以以更多的衛(wèi)星信號當作檢測值、修正值運用到定位計算之中，可以接受獲取多顆衛(wèi)星傳輸?shù)男盘?，從而確保GPS測量平均誤差小于1mm。GPS技術可以更好的完成測量定位相對較為嚴格、較高的工程測量。

另一方面，GPS測量技術不但可以縮短測量工作所耗費的時間，操作簡單、工作人員的工作難度較低，還具有十分良好的自動化以及智能化程度，能夠有效提升工程測量工作的工作效率。針對靜態(tài)導線來說，技術人員僅需對接收參數(shù)作出具體設置，對接收器具體工作狀態(tài)進行調(diào)整，就能進行開機工作，架設控制點。測量完成之后，系統(tǒng)能夠自動對信息數(shù)據(jù)進行采集、整理，僅需要關閉按鈕，并合理保存就好。通過接收機配置標準，在現(xiàn)場應用階段中，技術人員可以計算和設置所需坐標，就可以完成即時現(xiàn)場定位。

另外，傳統(tǒng)測量技術作業(yè)期間需要通視彼此相鄰的控制點，才能確保觀測儀器同棱鏡之間保持通視，但測量結(jié)果受地形起伏的影響很大。而由于GPS測量技術的定位計算參照占位于控制，因此其無需過于擔心，不用對現(xiàn)場通視情況作出考慮，測量工作會更加靈活、流暢。并且傳統(tǒng)工程測量工作中，控制測量點數(shù)據(jù)的統(tǒng)計主要依靠人為讀數(shù)。因此，在完成數(shù)據(jù)測量后，為了確保數(shù)據(jù)的有效性，還需要對其進行校核。如：通過測量前視鏡與后視鏡的方式，借助全站儀進行控制測量點數(shù)據(jù)采集時，應需要反復檢測數(shù)據(jù)存在的問題。而GPS測量技術不需要進行檢驗，能夠節(jié)約大量的測量時間，只要在初始狀態(tài)下，根據(jù)運用要求，擺放好位置，滿足相關儀器設備精準度即可，能夠順利地推進建筑工程進程，提升數(shù)據(jù)信息的準確性。

3 工程測量中GPS測量技術的具體運用措施

3.1 控制測量中的運用

在工程測量工作中，控制測量是一項內(nèi)容。而在控制測量中，GPS測量技術的運用能夠更好地為建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)進行策劃。在很大程度上，工程測量的整體進度會受到城市控制網(wǎng)很大的影響，這是由于城市控制網(wǎng)本身特征的緣故，如：面積大、控制難度高等，在很多情況下，城市1級、2級、3級線的點會被破壞。因此，在工程測量中，廣泛的運用GPS靜態(tài)測量能夠很好地滿足對城市測繪點的精密要求，具有較高的精確性，能夠更好地為城市控制點提供各項信息。在工程測量工作中，靜態(tài)測量分為快捷靜態(tài)測量和常規(guī)靜態(tài)測量模式。前者具有速度快、無需通視、測量精度高等優(yōu)勢，主要應用與對區(qū)域范圍內(nèi)進行地形測繪或者進行工程放樣作業(yè)等，在位置定位和數(shù)據(jù)處理上，測量人員必須通過兩個以上已知坐標點，是一種通過相對位置進行定位的模式。首先應將一臺GPS測量儀的接收機設置為基準站，移動站設置一臺或多臺GPS測量儀接收機，為了獲得測量點的絕對位置，應通過移動站與基準站之間的相對位置關系和已知點的坐標值;后者可以最大限度地延長觀測時間，主要適用于范圍和規(guī)模比較大的控制系統(tǒng)，是利用兩個已知坐標點或者未知坐標點的坐標，借助3臺或者3臺以上的GPS接收機，在45min以上的時間中，同步觀測四顆或者更多的衛(wèi)星，從而提升觀測效率。

3.2 點位選擇之中的運用

在觀測站之間，GPS測量技術沒有通視這一項內(nèi)容，這不但會減少操作內(nèi)容，還會增加點位可選擇性。因此，在點位選擇之中運用GPS測量技術，在可以選擇視野范圍較寬的地區(qū)，測量技術人員運用GPS測量技術，充分發(fā)揮其自身的作用，開展點位選擇，可以最大程度減少多路徑誤差。另外，觀測點的位置應當選取在較為穩(wěn)定的位置，只有這樣，在GPS測量技術具體運用過程中，才能使其他電磁波和磁場等不影響GPS測量技術的信號接收。并且在一定的距離范圍之內(nèi)，為了確保GPS測量技術在點位選擇過程中發(fā)揮作用，該位置周圍還不應當有較強烈的電磁波和磁場干擾等。

3.3 動態(tài)相對定位中的運用

動態(tài)相對定位技術的主要物質(zhì)基礎就是具體運用GPS信號，是對觀測目標的其他參照物的多方面內(nèi)容進行具體的分析，如：位置、距離、時間和具體定點等。GPS動態(tài)定位是通過對設置在衛(wèi)星載體上的GPS信號進行利用，實現(xiàn)實時監(jiān)控狀態(tài)，是通過信號接收機來對GPS定位天線實現(xiàn)實時監(jiān)測。動態(tài)相對定位技術主要適用于移動物體進行測量的系統(tǒng)，為了獲得物體在移動時產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，其是在物體上按照GPS定位收發(fā)裝置，通過基站的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化和處理分析，使用移動站的接收機和數(shù)據(jù)連接方式，獲得基站發(fā)來信號后，獲得待測數(shù)據(jù)的具體位置信息。在動態(tài)相位對定位技術之中，GPS技術會采用基準站轉(zhuǎn)發(fā)到流動站，將收集到的信息在短時間之內(nèi)到流動站，方便基準站將所收集到的相關信息傳播需要通過流動站對信息和數(shù)據(jù)的處理形成科學的數(shù)據(jù)鏈。目前，在道路的勘探中，工作人員通過運用GPS動態(tài)相對定位技術，可以在短時間內(nèi)，增強對道路勘測的直線和曲線觀測，并實施維修與養(yǎng)護道路的工作。并且，GPS動態(tài)相對定位技術可以事先完成部分工程測量內(nèi)容，因此，在工程測量中，運用GPS動態(tài)相對定位技術，可以極大的縮短整體工程量，提升道路使用的整體效率和效益，減少對這部分測量內(nèi)容的完成工作，實現(xiàn)對道路開發(fā)與勘測維修和養(yǎng)護等費用的節(jié)約。

3.4 實時動態(tài)技術的運用

在工程測量工作中，實時動態(tài)技術（RTK技術，Real-time kinematic）對工作人員的要求不高，只需要一個人就能利用該技術設定工程建設項目需要測量的目標點、獲得測量位置的具體信息。并且其操作和運用方式非常簡單，能夠錄用信息技術，將獲得的目標點信息數(shù)據(jù)繪制出測量區(qū)域的地形圖，是我國目前使用最為廣泛的技術，具備設定簡單、攜帶方便的優(yōu)勢。

4 工程測量中GPS測量技術的發(fā)展趨勢

進入新時代以來，快速發(fā)展的信息技術改變了人們的生產(chǎn)方式和生活方式，各行各業(yè)迎來了極大的發(fā)展機遇，市場活力和需求被激發(fā)，信息技術被運營到了諸多行業(yè)中，工程測量領域也不例外。目前，隨著工程建設的不斷發(fā)展，測量工作要求越來越高。而作為一項新興的技術，由于GPS測量技術具有不同的分類。因此，在運用GPS測量技術中，應該按照實際情況來選擇不同的技術。并且在未來，還需要改進和優(yōu)化一下幾點問題。

一方面，GPS技術層面問題。與常規(guī)儀器相比，在工程控制測量過程中，需要基于基準點精度進行復核起算，確保計算點和觀測點的位置分布合理。應通過科學合理的途徑增強信號的抗干擾能力或GPS信號強度;應盡可能地規(guī)避和清除遮蔽物，減少GPS測量誤差，確保測量精度滿足城市測繪工程建設標準。

另一方面，工作人員層面問題。工作人員的操作是確保工程測量數(shù)據(jù)誤差的重要基礎。因此，應積極引進和推進規(guī)范測量操作規(guī)程，定期組織專業(yè)的技術培訓，不斷提升測量人員的操作技術水平;為了減少測量人員在使用過程中產(chǎn)生誤差的可能性應實施相應的獎懲措施，對不嚴格按照操作規(guī)程進行測量的人員;應合理細化測量工作步驟，設定明確的測量計劃和測量目標，提升測量質(zhì)量。

5 結(jié)束語

相較于傳統(tǒng)的人工測量技術來說，目前，GPS技術已經(jīng)在許多行業(yè)領域中發(fā)揮著非常重要的作用，在測量定位速度、便捷性和測量數(shù)據(jù)的準確性等方面，GPS測量技術具有非常明顯的優(yōu)勢。因此，在未來的工程測量工作中，測量人員也應該順應時代的要求，重視對GPS技術的科學合理運用，才能滿足工程測量的需要，確保工程質(zhì)量和施工效率。

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