探究GPS测量技术在工程测量中的应用

探究GPS测量技术在工程测量中的应用

唐琴 

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广西全州541500

摘要：随着我国科学技术的快速发展，GPS技术已广泛应用于工程测量中，GPS系统的建立为工程测量工作带来了极大便利，GPS技术不仅可以广泛应用于城市建设中，在公路、铁路以及水利等工程测量中也有着广泛的应用，提高了工程测量的工作效率。本篇文章主要对GPS测量技术进行了介绍，分析GPS测量技术在工程测量中的重要性，探究GPS测量技术在工程测量中的应用，以供相关人员学习参考。

关键词：GPS测量技术；工程测量；应用

一、GPS测量技术概述

GPS的基本原理是通过空间卫星向地面发送由三部分组成的信息，即卫星发射信号（C/A码）、地面接收信号（R码）和地面接收设备（P码）。其中，卫星发射信号由S星负责，发送给卫星的C/A码信息由E星负责，C/A码和E星发送给地面接收机的R码信息由R星负责。接收机接收到P码和R码信息后，按一定算法解算出D、E、F星的位置，然后通过数据链将数据传输到数据处理中心。通过这些卫星和接收机之间的相互通信和协调工作，GPS测量系统即可完成对地面目标（如点位）的定位和定向[1]。

GPS定位技术的应用主要是在国家基础测绘和工程建设中，主要用于控制网的建立和测量。1、控制网的建立：GPS测量技术主要应用于各种控制测量中。例如，在基本控制网建立时，要求至少要有两个以上的控制点；在地形图测绘中，GPS测量技术可以用于测设图根点和图根控制网，也可以用于测设测区内的基线；在工程测量中，可以用GPS测量技术来建立工程控制网，如城市规划控制网、铁路线路控制网、航空摄影测量控制网等。2、测量方法：GPS技术与传统的测绘技术相比具有独特的优势。主要表现在以下几个方面：可以全天候作业；测站间无需通视；观测时间短，效率高；数据传输速度快；观测精度高。3、精度评定：GPS定位技术主要是利用接收机捕获到的卫星信号进行差分处理得到卫星的位置和速度。这种处理方法称为载波相位差分GPS定位方法，载波相位差分方法在工程测量中主要用于高程系统和几何水准系统的建立[2]。

二、GPS测量技术在工程测量中的重要性

GPS测量技术是利用卫星导航定位系统对地面进行快速准确的三维坐标测量，其具有全天候、自动化、精度高和操作简便等优点。具体来说，在进行工程测量时，首先要对工程区域内的控制点进行合理布设和定位。GPS定位精度高、速度快、操作简便，能够快速得到精确的三维坐标，实现了测量区域内控制点的快速布设。同时，通过对工程区域内控制点的合理布设和定位可以有效地提高测量的效率和质量[3]。

三、GPS测量技术在工程测量中的应用

（一）工程测量方案的制定

在工程测量中，测量方案的制定是一项重要内容，主要包括测量内容和目的、测量依据、控制网布设、观测时间和方法等。在制定工程测量方案时，必须考虑到多方面的因素，以保证方案的合理性。第一，工程测量内容。1、地形测量：主要包括地形图的测制与绘制、控制网的布设与测量、水准控制网的建立等。2、地形地质测绘：主要包括道路、桥涵等工程的勘察以及地形地质图的绘制，为工程建设提供依据。3、地形地貌分析：主要包括地形图比例尺选择、地物地貌数据收集以及整理等。4、施工放样：主要包括施工前的准备工作以及施工过程中的控制测量。第二，控制网布设。在工程建设过程中，为了提高工作效率，保证工程质量，需要根据实际情况对控制网进行布设，在控制网布设过程中，必须考虑到多个因素，包括地形地质条件、环境因素等。，一般情况下，为了保证测量精度和可靠性，需要结合工程实际情况进行布设。第三，观测时间和方法。在实际操作中，需要根据实际情况对观测时间进行合理安排，具体的观测时间和方法主要包括以下几点：在不同时期观测不同时间段的卫星情况，整周模糊度测定选择观测量[4]。

（二）控制测量和施工测量

1、控制测量。GPS技术的应用可以很好地完成工程建设过程中的精密控制测量工作。在工程建设过程中，可以利用GPS技术对施工区域进行精确的定位，并利用RTK技术建立各个控制网。RTK技术可以实时地获得测站点的三维坐标，然后通过程序自动计算出测站点与基准站之间的距离，最终生成观测数据。RTK技术不仅可以满足常规测量工作，而且可以实现高精度测量，从而满足各种工程建设对控制网精度的要求。2、施工测量。GPS技术不仅可以实现实时动态定位，而且还可以为工程施工提供必要的参数。在实际应用过程中，可以利用RTK技术建立施工控制网，然后通过数据传输将这些数据传输到地面。当这些数据传输到地面后，就可以根据数据分析结果确定各个施工区域的位置。在实际应用中，应根据工程实际情况和特点选择合适的RTK技术，以提高工程建设的效率和质量[5]。

（三）动态测量和静态测量

GPS测量技术具有操作简便、定位精度高、可靠性强等优点，在工程测量中得到了广泛的应用。GPS技术的数据采集和处理主要有三种方法：一是常规方法，即基于三角测量原理的方法，这种方法将观测站中所有观测值视为待定点的测量值，以测角和测距为主要观测内容；二是基于实时动态差分原理的方法，这种方法以静态定位为主要目的，可以进行动态定位、实时动态定位以及工程测量中的快速定位；三是基于相对定位原理的方法，该方法可以实现GPS技术与全站仪的有机结合，该方法将静态定位和动态定位有机地结合在一起。

（四）构建工程控制网

在GPS测量技术的应用过程中，主要是对工程的控制网进行构建，这也是工程控制网的主要组成部分，在进行构建过程中，要对控制网的要求进行明确，同时还要对控制网的平面坐标系统以及高程系统进行合理的选择，为了确保控制网的有效性和准确性，需要按照国家相关规范建立控制网。在建立控制网时，应选择具有一定规模和代表性的区域作为建立控制网的范围，根据工程建设规模、地形和规划要求合理确定控制点的数量、位置和分布密度。在布设过程中，应充分考虑到工程建设规模和地形地貌的实际情况以及工作人员能力水平，合理安排控制点分布区域。GPS卫星接收机可接收多颗卫星信号并按一定规律排列而形成星历信号，利用星历信号可对平面坐标系统进行转换。

结语

综上所述，工程测量是指在工程建设过程中对工程建设的各项数据进行测量，是工程建设的基础环节，关系到整个工程建设的质量。随着科学技术的发展，GPS测量技术被广泛应用于各个领域，GPS测量技术在工程测量中的应用对构建控制网具有重要意义，能够有效提高测量工作效率和质量，降低劳动强度，保证工程的顺利进行。

参考文献

[1]阮靖文.GPS测量技术及其在工程测量中的应用要点分析[J].工程建设与设计,2022(15):164-166.

[2]丁元生.GPS测量技术在工程测量中的应用[J].城市建筑空间,2022,29(S1):155-156.

[3]李军.建筑工程测量中GPS测量技术的有效应用[J].设备管理与维修,2022(08):117-118.

[4]侯丽霞.GPS测量技术在工程测量中的应用[J].信息记录材料,2022,23(04):154-156.

[5]王玉晴.GPS测量技术在工程测量中的应用[J].产业创新研究,2021(20):142-144.