工程測繪中GPS測量技術的應用

陳耀賢

洛陽市礦業發展中心

工程測繪中GPS測量技術的應用

陳耀賢

洛陽市礦業發展中心

在不斷提升現代科學技術水平的同時，新技術在各個行業得到了廣泛應用。工程建設作為推動國民經濟發展的重要支撐，其測繪技術方式也逐步更新。GPS測量技術在工程測繪工作中的應用，可對地質勘探工作質量、效率進行有效提升。為此，本文在全面了解GPS測量技術優勢的基礎上，對工程測繪中GPS測量技術應用進行了分析與探究。

工程測繪；GPS測量技術；優勢

一、GPS測量技術的優勢

與其他測繪測量技術相比，GPS測量技術的優勢主要包含以下幾點：

1、測量精度較高

在工程測繪中，運用GPS定位測量技術，通過靜態定位的方法，可以保障每個定位點的準確度，排除定位點的誤差影響，測量的精度十分高。GPS定位測量技術在十五公里內的短距離精度可以達到毫米級，在幾十公里甚至是幾百公里的距離相對精度可以達到厘米級。大型的建筑物、構筑物變形監測，在運用一些特殊的觀測措施、精密的計算和處理模型和軟件之后，平面的精度還可以達到亞毫米。如此的數據就說明了GPS技術的定位精度是比較高的。

2、操作簡便且節省時間

目前，GPS定位系統已經分為高度自動化與智能化的系統技術，在工程測繪中運用 GPS 定位測量技術，就能夠通過智能型接收機進行觀測，工作人員只需安裝一些開關儀器，就能夠通過儀器進行實時監控。由于GPS定位測量技術的自動化程度較高，工程的測量與衛星捕捉都能夠通過GPS定位測量儀器來實現，操作較為簡便。此外，GPS用戶接收機體積較小，方便攜帶，在日常工作中能夠節約人力和物力，能夠有效的節約工作成本。因此在工程測繪中運用GPS定位測量技術，就能夠有效的縮短觀測的時間，提升工作效率。

3、全天候實時動態觀測

GPS衛星比較多，并且在空間的分布也很均勻，基本能夠保證全球的地面都被連續覆蓋。因此，幾乎在地球上的任何一點，任何時候要進行觀測工作，通常不受自然環境的制約。使用 GPS測量技術面對能見度不高的天氣，依舊可以進行工程測繪工作，保證了工作的質量和時間。同時避免了在能見度極低的環境下，人工測量的不準確性和危險性。不過，在雷雨天氣是不適合觀測的。這也進一步說明GPS測量技術還是有發展的空間的。

4、應用范圍廣

GPS技術在國民經濟的很多領域都有運用，在各種測量工程中的大地測量、地震的形變監測、各種工程的檢測網等都有運用GPS測量技術。在測繪工程的工作中，GPS技術不單單可以為使用者提供相應的位置坐標之類的信息，還可以提供速度、時間、磁場等方面的信息，使得這種技術不僅僅適用于導航和測量的工作，還可以用于有關方面的研究和實驗。日趨成熟的 GPS測繪技術會給社會帶來更加快速的發展，同時給工程測量這個行業帶來新的生機和活力。

二、工程測量中GPS RTK技術的應用

1、工程控制網建立

對于施工場地，在大比例尺地形圖不具備的基礎上，需進行工程控制網建立，且將其作為地質測量工作最根本的控制網。通常選取分級方式進行GPS控制網設置，此類布網方法要求必須嚴格遵循測區近遠期需求分階段設置，促使整個控制網形成長短邊結合的結構，對網邊緣誤差積累有所降低，為分段核查GPS網數據處理成果提供便利。

按照工程需求與測區具體情況，測區首級控制網可選取D級GPS網。所有精度應與GPS測量規范相符，要求在5到10千米之間控制其平均邊長，邊數則應在8條以上，在10毫米以下控制GPS接收機標稱精度固定誤差。

因GPS測站無需通視，具有極為靈活的圖形結構，這都便于點位選擇。具體選點時，應做好以下工作，如點位與大面積水面具有相應距離，防止多路徑效應出現。障礙物不得出現在點附近高度角15度上方，防止遮擋信號現象出現。

GPS靜態測量過程中，在整個觀測過程中GPS接收機天線都處于靜止狀態。需同時開啟所有設備，各個時間段起始點及結束前需做好各項記錄工作。在處理數據時，把接收機天線部位作為一個不隨時間變化的量，利用接收到的衛星數據具體情況進行坐標點獲取。

2、RTK的碎部測量與放樣

RTK技術是實時處理2個測站載波相位觀測量的差分方法。基準站、移動站為RTK系統的重要組成部分。其工作原理為向用戶發送基準站采集的載波相位，按照基準站的差分信息用戶可求差解算用戶的位置坐標。一般都會在地形圖、地籍圖測繪及平面位置施工放樣等方面應用RTK技術。在碎部測量中GPS RTK技術的應用，不需要進行圖根控制的建立，可對工作效率進行有效提升。作為測量的一個應用分支，放樣要求利用相應方式通過儀器將認為設計好的點位標定于實地。放樣施工中，RTK技術必須進行界標點的標定，才能確保測量的精度。

3、像控點測量

作為航空攝影測量外業的主要內容，像控點測量對工程測量至關重要。傳統方式應進行大量導線的布設，以此對相應平高點進行測量。通過RTK技術進行測量，需在測區、測區周圍高等級控制點進行基準站的架設，流動站可對各像控點平面坐標、高程進行直接測量，如像控點架設難度大，可通過間接方式進行測量。相比傳統測繪方式，無需進行控制點逐級布設，相比靜態GPS測量，GPS RTK技術可縮短測量工程的時間、提升測量效率。

4、GPS變形監測

橋梁、水庫大壩、建筑工程地基沉降、位移等方面的監測都屬于變形監測。水準測量方式為常規監測技術，主要監測地基的沉降情況。地基位移、整體傾斜監測可選取三角測量方式。選用GPS技術進行地基水平位移監測，有效提升其精度，一般控制在-2毫米到+2毫米之間，高程測量精度則控制于-10毫米到+10毫米的范圍，由此可見，變形監測中GPS技術尤為重要。

三、結束語

綜上所述，地質測繪是為了調查地質、勘查礦產及其成果圖件編制所涵蓋的所有測繪工作總稱，其包含控制測量、地形測量、勘探網測量等。隨著科學技術水平的不斷發展，新技術、新工藝、新材料不斷涌現，大量新型測繪技術廣泛用于工程測繪工作，GPS測量技術作為最重要的測繪技術之一，其技術水平的高低直接影響著工程建設的整體質量，為此，必須在充分了解該技術特性的基礎上，合理應用該項技術，只有這樣才能將測繪測量技術的作用充分展現出來，才能為工程質量提升提供可靠保障。

[1] 曹鴿，王玉柱.GPS、RTK、網絡RTK技術在工程測量中的應用[J].北京測繪.2012(05)