工程測繪中GPS 定位測量技術的優(yōu)勢與應用

劉謙

保定市中鼎測繪科技有限公司 河北保定 071000

GPS 技術被應用于工程測繪領域，大大提高了測量的效率與精確度，進而促進了工程建設質量與效率的提高。在進行具體的測量工作時，應當掌握GPS 技術在測量中的運作原理，根據施工的實際情況，結合施工現場的地形情況，規(guī)范測量方式，提高測量的精確度與效率。

1 GPS 定位測量技術概述

1.1 關于GPS 測量技術的概括

人造地球衛(wèi)星是實現GPS 定位技術對某一具體特定地區(qū)的實時監(jiān)控的基礎，目前在我國GPS 定位技術已經被應用在大壩實時監(jiān)測以及隧道變通等等高密度和高精度要求的工程當中。國家通過對GPS 定位技術的應用，設立精密非常高的工程設置網，進而實現各項高精密要求的測量工程其任務的完成。利用目前GPS 測量技術在其工程測量當中的具體使用狀況反饋上分析，GPS 測量技術可以全天候性并且具有時效性等特性來完成測量工程的具體要求。

1.2 GPS 定位測量技術的原理

GPS 進行定位測量時，接收機的天線被看作為靜止狀態(tài)，接受衛(wèi)星數據，利用理學以及幾何學知識求得定點的坐標、高程信息，實現對該點的多角度定位。GPS 靜態(tài)定位測量模式操作簡單，使用多臺接收機在不同地點進行同步觀測，時間一般在40 分鐘以上，觀察結束后，再將專門的數據交由專業(yè)人員進行處理，為了實現對定點的全方位觀測，需要至少四顆衛(wèi)星同時參與工作，要求的精度越大需要的衛(wèi)星數量也就越多。另外，在實際測量中可能會出現建筑物遮擋衛(wèi)星信號的現象，影響接收機的正常工作，此時就需要GPS 與全站儀等傳統(tǒng)定位儀器結合使用，以滿足測量需要[1]。

2 GPS 定位系統(tǒng)在工程中應用的主要優(yōu)勢

2.1 測量精確度較高

結合GPS 定位系統(tǒng)測量工程中的控制網、線路控制點等，能有效提高信息的準確度，使測量工作效率不斷提高。在接受基準站數據過程中，流動站只需要從數據鏈接裝置獲得數據，并采集GPS 收集到的觀測數據，在保證4 顆衛(wèi)星的觀測結果，為工程提供厘米級的精確定位結果易如反掌。根據相關資料數據內容可知，一般情況下，在10km 的測量范圍之內，GPS 定位系統(tǒng)技術能保證的數據精度約為15mm+1ppm，也就是說，其測量出來的數據可靠性較高，點與點的測量記過基本獨立，不會造成誤差的累積，保證數據的精確度。

2.2 測量耗時較短

傳統(tǒng)的工程方式主要是利用三角網、導線網等方式進行詳細數據的測量，整個測量過程及其浪費時間，還要保證整個操作過程滿足點間同時標準，在通視精度分布方面也常常出現不均衡問題。但是在使用GPS 定位系統(tǒng)技術進行測量過程中，能有效實現平面位置的精準測定，對于大地高程也能進行精準測定，能有效減少測量過程中儀器設備的搬動，也能最大程度地避免因誤差問題引起的返工情況，減少參與測量工作的人數與測量過程中消耗的時間，能有效提升測量工作的效率及質量。

2.3 適應性好

GPS 系統(tǒng)主要借助衛(wèi)星實現全球地形和信號定位，這不同于傳統(tǒng)的測量技術，幾乎不受地形與通視等條件的制約，從而防止了因為地形條件制約引起的測量不精準情況。這一特征正好增強了GPS 系統(tǒng)針對地形的適應性，從而提升了測量效果及效率，促使測量工作可以在更加繁瑣與困難的條件開展。只要可以保障測量站的上方和所要測量地方的空闊，GPS 系統(tǒng)就可以完成特定地方的測量任務，并確保測量的精準性和穩(wěn)定性。

3 工程測量中GPS 技術的應用

3.1 工程控制網建立

工程控制網的建立是工程建設、管理與維護的前提，工程控制網的建立應當以工程項目的規(guī)模與性質為基礎，根據項目的特點來建立不同精度與網型的控制網。使用GPS 技術來建立工程控制網，有著精確度高、效率高、點位選擇限制小等特點。

3.2 RTK 的碎部測量與放樣

RTK 技術可以通過對于兩個測量站載波相位觀測量的實時處理來進行差分。RTK 系統(tǒng)主要由基準站與移動站組成。RTK 技術主要被應用于地籍圖與地形圖的測繪、平面位置施工放樣中。將GPS 中的RTK 技術應用于碎部測量中，可以有效地提升測量的效率，保證測量的精度[2]。

3.3 GPS 變形監(jiān)測

測量橋梁、建筑的位移與地基沉降等都是屬于變形監(jiān)測的范圍。監(jiān)測地基沉降一般都是選用水準測量的方式，而位移與整體傾斜則一般選用三角測量的方式。運用GPS 技術來進行變形監(jiān)測可以有效地提高測量的精確度，提高測量的效率。

3.4 像控點測量

GPS 技術應用于像控點測量可以大大縮短測量的時間，使用傳統(tǒng)方式對像控點進行測量，需要鋪設大量的導線來測量相應的平高點，而使用GPS 技術中的RTK 技術對像控點進行測量，則是在測區(qū)以及其周圍高等級控制點處架設基準站，來測量各像控點的平面坐標與高程。使用GPS 技術對像控點進行測量與使用傳統(tǒng)方式相比，無需逐漸布設控制點，大大提高了測量的效率。

3.5 關于動態(tài)相對定位之中

GPS 測量技術的具體使用主要物質基礎是要對GPS 信號進行具體應用的動態(tài)相對定位技術，而且對于觀測目標的其他參照物的時間和位置以及距離和具體定點等等內容都進行了具體的分析。實時監(jiān)控狀態(tài)是依靠GPS 動態(tài)定位所實現的，而且它是通過對衛(wèi)星載體上的GPS 信號設置進行利用，然后用信號接收機來對GPS 定位天線完成實時的監(jiān)測。在其動態(tài)相位對定位技術當中，GPS 技術將采取基準站來已經所收集到的信息進行轉發(fā)然后送達到流動站。此后再利用流動戰(zhàn)隊信息已經其數據的處理最后形成科學的數據鏈，這就可以更加便捷基準站將其所收集到的有關信息在較短的時間之中傳播到流動站當中。依據實際情況來看，GPS 動態(tài)相對定位主要用于道路的勘探當中。GPS 動態(tài)相對定位技術能夠很好地對道路勘測的曲線和直線進行觀測，然后能夠更加快捷的使道路的工作人員在短時間當中對道路進行養(yǎng)護與維修工作的進展[3]。

結合上述所講很容易就可以看出，對于其GPS 測量技術在工程測量當中的具體應用具有相當重要的意義。并且技術工作人員也需要不斷的對GPS 定位技術進行發(fā)展與完善，促進GPS 定位技術在新型科學領域之中的應用。