工程测量中GPS的运用及其发展郭强

工程测量中GPS的运用及其发展郭强

郭强

中交隧道工程局有限公司北京100020

摘要：GPS测量技术不仅在定位上有着较大的优势，同时也能够有效提升工作的质量。所以在未来的发展过程中，要做好GPS测量技术的创新与研究工作，保证技术的合理化运用，同时还要认识到使用这一技术的重要性，以此来满足我国工程测量技术的长远发展目标。鉴于此，本文主要分析工程测量中GPS的运用及其发展。

关键词：工程测量；GPS；运用

1概述

1.1GPS测量技术概述

GPS（全球定位系统）技术在确定相应点的位置参数时，其原理与常规测量类似，即通过确定某一观测量，创建参考点、未知点两者的联系，与后方交会定位原理相近。已知空间中GPS卫星瞬间位置后，如果需要确定站点准确三维坐标，则只需要依靠GPS的接收机，接收3颗GPS卫星信号，就能够测量出测站点与卫星之间的几何距离，再运用后方交会的计算原理，计算出准确的三维坐标。受到GPS本身造价因素的影响，GPS接收机中时间精度有一定的局限性，会和GPS本身时间存在偏差，在实际运用过程中应将时间视作待定参数，和待定空间参数一起来求解，因此，在观测过程中应接收4颗GPS的卫星信号。

1.2GPS测量技术的特征

GPS是指全球定位系统是指全球定位系统，主要是由环球通讯卫星及接收装置等组成的无线电导航定位系统置等组成的无线电导航定位系统，具有为用户提供准确时间信息、三维坐标及导航的功能，具有一定的抗干扰性及保密性性，随着GPS测量技术的发展测量技术的发展，其现阶段已经成为工程测量中必不可少的技术之一必不可少的技术之一。在工程测量中GPS测量技术具有卫星接收设备，其主要由24颗GPS卫星群组合而成卫星群组合而成，均匀分布在各个轨道上个轨道上，能一定程度上保证接收信号的及时性。GPS测量技术具有以下几个优势测量技术具有以下几个优势：首先是测量速度及准确度方面的优势度方面的优势，GPS测量技术能精确的测量出三维坐标测量技术能精确的测量出三维坐标，能够更加全面及准确的得到测量数据更加全面及准确的得到测量数据，且需要的测量时间不长，一般在半小时左右就可以获取测量数据般在半小时左右就可以获取测量数据，若选择静态定位测量时间还将更短时间还将更短；其次是测量操作方面的优势，GPS测量技术使用较为便利用较为便利，GPS测量技术的定位及导航都能在短时间内得到有效结果，测量过程中大部分只需要通过观测站进行观测及接收测量信息接收测量信息，随着接收机结构的不断优化，其受外界因素的影响也逐渐变小，为工作人员提供了较大的便利为工作人员提供了较大的便利；最后是定位方面的优势位方面的优势，GPS测量技术拥有较为完善的配置及先进的科学技术学技术，使得接收基线解精读较高，可以实现在远距离的精确定位定位，为测量及定位的需求奠定了坚实的基础及前提。

2工程测量中GPS技术分析

2.1GPS定位技术

建设工程测绘中应用GPS定位技术时，主要是将几何与物理学科基本原理结合起来，借助其系统空间分布的卫星和地面接收装置，可以多角度对测量物体进行定位。GPS测量技术具备定位的功能，在建设工程测绘中应用的时候，主要包括两种定位模式，分别为静态相对定位与实时动态相对定位。对静态相对定位而言，操作流程主要由多台地面接收装置排列成基线，进行45min的同步观测，并安排专业技术人员统计与处理获得的测量结果。对实时动态相对定位而言，基本依据是载波相对的观测量，测量控制基站是序曲点位比较精确的控制点，在设置地面连续接收装置以后，可以从各个角度进行连续观测，达到实时传输动态信息的目的。在建设工程测绘中应用GPS定位技术的过程中，需要结合惯性导航技术，防止附近存在山、建筑物及其他遮挡物时导致能够观测的卫星减少，确保GPS接收机准确、及时进行定位。

2.2虚拟现实技术

对以往的建设工程测绘工作而言，基本上通过人工操作完成所有测量工作，这样就很难控制数据处理误差，造成频繁出现各种安全事故。在GPS测量技术发展与应用的过程中，在建设工程测绘中开始应用虚拟现实技术，在GPS系统计算机中应用GPS虚拟现实技术，能够创建虚拟的建设工程测绘环境，这具备交互、逼真作用的特点，从而完整地描述现实的建设工程测绘环境。且在GPS虚拟技术的支持下，能够在计算机中通过三维图像的形式显示整个建设工程测绘流程，将所要关注的事项与重点测量项目做出特殊标注，这样能够促使建设工程测绘效率与质量得到提升。现阶段建设工程变得越来越复杂，在开展测量工作之中，应通过GPS虚拟现实技术作出模拟流程分析，全面考虑与解决建设工程测绘中将发生的问题，这样有利于解决建设工程测绘中测量技术应用问题，并实现测量方案可操作性的提升，让测绘工作的安全性与技术性得到了提升。当前我国很多建设工程项目测绘中都注重对GPS虚拟现实技术的应用，让测绘工作的效率与质量得到了显著提升。

2.3RTK技术

在GPS测量技术快速发展过程中，实时动态（RTK）定位技术也应运而生，在公路工程测量、地籍与房地产工程测绘、建设工程测量等方面应用非常广泛。对实时动态定位系统而言，主要分为基准站与流动站两个部分，打造无线数据通讯能够完成实时动态测量。测量模式常见的有两种，即快速静态定位与动态定位，在建设工程测量过程中，需要把这两种定位模式结合起来，应用到工程勘测、施工鮮、监理等各种前端数据采集中。在地籍与房地产领域，在应用实时动态定位技术的时候，主要是实时测量建设用地，对界桩位置进行测定，将土地使用范围合理确定下来，以此对用地面积进行计算。在实时动态定位技术支持下，能够解决传统解析法放样的复杂性问题，让建设用地勘测工作流程得到优化，实现检测精度与速度的有效提升，从而实现了测绘工作效率与质量的提升。

3GPS技术在工程测量中的实际运用

3.1在地形测量中的运用

地形测量其实就是要在这一区域中建立出有效的控制点与图根，然后要做好相关设备的架设工作，借助经纬仪等来对地物进行编码处理。不论是从住宅区上来说还是从空旷地区上来讲，GPS技术都能够实现有效测量的目标，同时也可以保证测量工作的精准度。所以可以采取GPS中的增补图根，以此来作为导线的基础，加之在其他仪器上进行综合，以此来保证地形测量的准确性。

3.2在竣工测量中的运用

竣工测量工作其实就是从建筑物的平面以及高程等方面出发，借助二次测量的方法来实现复核的目标，同时也可以确保复核中图纸与测量标准的一致性。第一，总平面图。就总平面图来说，主要包含了用地面积以及基层面积等。第二，建筑高度与层高。第三，道路管线。按照我国现阶段所实行的相关规定与要求，要确保竣工测量的一致性，在统一平面坐标系统中，还要从成图比例出发，在保证测量结果与这一地区中的基础地理信息相吻合后，才能够进行保存。但是从建筑物本身的高度以及绿化面积上来说，有着相对较大的特点，所以也就会影响到GPS的高度角测量范围，所以在进行地形特点采集的过程中，要从保证精度的角度出发，组做好调整工作。在采取GPS测量技术时，还要获取相关网络的使用权，并选择好E级的控制点，保证距离的合理性，并及时对控制点进行集中矫正，从而做好各个点位的计算工作，以此来满足竣工的质量要求。

3.3在建筑工程大比例尺地图绘制

在进行建筑施工时，需要实现绘制场地地形图，在进行地形图绘制时，需要结合现场实际情况选择相应的绘制方法，以往在测量过程中，所选测量方法需要花费过长测量时间，同时测量精度很难得到保证。选择GPS测量技术，能够在施工现场任意位置进行数据的采集，每个位置的测量只需要花费1～2min，获取相关参数，之后结合具体特征进行处理，获得更多所需要的数据，最终综合各个方面数据完成大比例尺地图的绘制。

3.4GPS测置技术在桥梁、隧道工程测绘中的应用

现如今，随着交通事业的快速发展，开始涌现出越来越多的大型桥梁建设工程。传统的测量技术条件有限，一般采用经纬仪仪、测距仪、水准仪等设备来开展测量工作，这些传统的测量设备容易因外部气候、环境等方面的因素而受到干扰，导致测量工作变得更加繁琐，增加了测量工作量和工作时间，而且误差大。对于这些大型的桥梁/隧道工程，桥梁的跨越面很广，有的隧道长度很大，由于地势的不同隧道内也会有些许弯道，并不是一眼就能看到对面的出口，要想做到两岸通视是极其困难的，用传统的测量方法对桥梁，隧道工程进行测量是极为不易的。因此很有必要为这种大型的桥梁/隧道工程中的测量工作采取合理有效的测量方式，选用不会因外部天气、环境而受干扰且测量精度高的设备，而GPS测量技术的产生就很有效地解决了一个问题。

4在GPS技术基础下工程测量的发展趋势

（1）在GPS的功能基础条件下，我国的工程测量数据将不在局限于二维空间，而是朝着三维乃至多维的空间方向发展。除此之外，还会一改传统的测量模式，以远程控制为主，加以内业计算配合，进而为工程施工提供准确的指导。这一改变措施，不仅具有足够的适应性，而且也能极大的满足具有特殊要求的施工建设，从而使其精准实现定位服务和测量，这是建筑行业在未来发展过程中必须要实现的目标，更是测量专业为之努力改进的目的所在。

（2）工程测量目前的设备技术由于受到人体自身的局限性，因此，在精度的要求上也以此为标准，所以导致很多具体的数据其实在微观过程中出现较大的误差积累。如果说，工程测量想要得到快速发展，就必须要克服这一局限。尤其对于大型工程和要求较为严格的工程建设而言，所谓差之毫厘，失之千里，对于目前的科研技术，如果不将精度发展到微观水平，在品质和安全上便会一直止步不前。另外，当前的微观计测已经不需要人为操作，通过与互联网相结合，不仅能通过图像摄影来直观展现数据，还能由此推测出地区的土质结构，灾害防护以及环境发展等多种问题，进而更好的为工程建设做好前期的准备。

（3）传统的工程测量，对于数据的记录具有不专业性，从而无法全面掌握区域的整体勘测，在GPS基础的影响下，如果能将测量数据以网格形式展现，不仅能在观测初期由网格的位置检验数据的准确性，还能通过网格关系进行各项复杂的数据计算，总之，数据网格对于数据而言，是一种精度的提高，更是可视化的检验，这种操作模式，不仅简化了测量步骤，提高了测量效率，而且为测量的发展也提供了新思路。只要将这种技术继续发展下去，我国的测量水平必然会得到全面的提高。

参考文献

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