淺析GPS技術在工程測量中的應用

劉英躍

摘要：在科技日益發達的今天，GPS技術也取得了快速的展其各方面的技術也日趨完善，由于其優秀的定位測量特性決定了其在施工領域必將得到的廣大施工單位的應用。本篇文章主要講述了GPS技術的基本應用原理以及現實施工建造方面的運用，希望本篇文章能對其他研究與應用此項技術的人員提供幫助。

關鍵詞：GPS技術；應用原理；測量特性

在最近的幾年中，GPS技術在飛速的發展，在施工建造中測繪方法也發生了巨大的變化，在在工程實施的測量過程中，GPS定位測量技術正在逐步取代傳統的測量方法產生其不可替代的作用。例如，在施工領域GPS技術多用于對精密度要求較高的工程中。在其他方面還可以用于對各種自然災害的實時監測中，用于檢測地震、油田是否發生下沉等。GPS測量技術由于其不受氣候地理環境影響、測量精度高、自動化程度高等特點而深受廣大從事測繪工作人員的喜愛，現在已經在工程測量，災害監測等多方面應用。在此主要探討其在測繪測量方面的應用。

1.GSP RTK定位原理

其實GPS在測量方面主要用到的就是RTK技術，在這里面首先說到的就是其在定位方面的突出表現，因為現在衛星已經基本上實現了全面覆蓋計劃，這就為測量提供了很大的便利，下面我就主要分析一下其中的主要原理。

GPS RTK技術又被稱為載波相位動態時差分技術，它可以實時的出測量點在指定坐標系中的三維坐標（x，y，z），而且能達到相當高的精度。RTK技術的發展與完善等于對測量技術進行的一場變革，因為其可以在野外作業中準確實時提供測量點的三維坐標，并且還具備了靈活、操作簡單、高準確性等優點，能最大程度的提高測量效率。

GPS RTK系統在實際應用中包括基準站、流動站與數據鏈三個部分，在工作時基準站接收設備安置在任一坐標的參考點上，實時接連的接收每一個可視的GPS信號。基準站在整體中的作用就是將測量站點的坐標、載波相位的觀測值、偽距觀測值等數據通過第三部分站點發送到流動站。進行一系列的計算從而得出的厘米級的數據結果。

RTK主要有快速靜態測量、準動態測量、動態測量等三種作業模式。其中第一種工作模式要求GPS接收機靜止在用戶站上進行數據的觀測。并且在作業全程中要求實時的計算得出用戶站的三維坐標。

2.GPS技術應用在工程測量中的優缺點

GPS測量和其他的老式測量方法有很大的不同，有其特有的優點但是也有其局限性，但總的來說是利大于弊。在最開始將GPS應用于施工測量方面時GPS就只能在一種模式下工作，當時的測量精度也遠遠不及現在，隨著科技的發展，GPS技術也被開發出越來越多的功能，其在測量方面的優勢也逐漸顯現出來，所以才會出現現在這么廣泛應用的時代。

①測量的站點之間可以有障礙，不需要達到通視的要求：正是因為其有這個特點才使得在選取站點的時候更加靈活與方便。但是測量站點之間應該盡量保持開闊，這樣才能使得接收GPS信號時不會受到太大的干擾。②其定位精確度較高：GPS技術相較于傳統的工程測量方法有更高的精確度，可以達到厘米級精確，而且距離越遠這個性能越能體現其優勢。③操作方便而且簡單：現在的GPS測量已經基本實現自動化，只需要人為進行一些簡單的操作便可以得到最終的結果，可以說已經達到了傻瓜式操作而且現在的GPS操作儀器也已經在想更小的型號發展，使用將更加靈活。④工作限制性小：可以長時間連續工作，不會受到地理環境、天氣狀況等的影響，受人為因素影響也較小，一般不會因為操作不當等而使測量的數據出現較大的偏差。

當然GPS技術也并不是十全十美的，在一些特定的環境中是不能使用的，比如在有些偏遠的地方是沒有GPS信號的，所以在這些地方此技術就完全無法使用，此時就必須用傳統的測量方法才能進行測量。再者GPS之所以能領先其他的測量技術，就在于電磁波信號的抗干擾與直線傳播能力，所以一旦存在能夠干擾傳播的介質那么其測量結果就會出現錯誤。

3.GPS技術在工程測量中的應用

在進行一個大型的工程時最先進行的便是測量，測量數據的準確性與精確度對施工有很大的影響。GPS技術的運用對施工帶來了很大的便利，為一個工程的成功完成帶來了保障。

在城市施工市政建設和國家大型工程進行中，控制網要求的面積比較大，而且必須達到一定的精確度，還有在工程進行的同時測量的數據也要跟著不斷的變化測量。傳統的測量方法則需要不斷地改變測量點進行測量，而且這些測量點還是設在地面上的，所以隨著工程進行程度的變化，這些測量點有一些會被破壞掉，無法完成精確的測量。但是在選用GPS技術進行測量時也要注意一些特定的規范，比如選擇站點時要盡量選擇沒有金屬物質的位置，否則金屬物質就會干擾電磁波影響測量結果。

GPS在工程中最常用到的就是上面介紹到的RKT。從GPS的發展到熟練使用這么多年中RKT可以說是一項重大的突破，當我們在野外施工進行測量時如果我們使用的是KRT，那么我們可以立刻得到需要測量的數據，并且其精確度還是厘米級的，這無疑會給我們的施工帶來極大的便利。

除了在城市建設施工方面的應用外，我們還可以應用RKT技術用于礦產、油田等資源的檢測工作，用于礦井的開鑿過程中以及鉆孔、探測等方面，尤其是當其運用到水上作業方面時其優勢就會更加凸顯出來，比如在遠離岸邊的地方實施水上作業時就會受到自然潮汐的干擾，這無疑會給我們的測量工作增加很大的難度，所以此時我們就只能用不會受到干擾的GPS方法進行測量。

結束語：本人在這篇文章中主要介紹了GPS技術在工程測量方面的應用，開始的時候分析了一下GPS測量的主要技術原理，通過了解RTK技術原理，我們可以更加熟練的將GPS技術運用到實際的測量中，再然后就是分析了一下GPS測量技術與傳統測量技術相比較的優缺點，從此處我們可以明白為什么GPS測量技術可以得到快速的發展，知道了在某些特殊環境中我們只能用傳統的方法進行測量而不能使用RKT技術，最后介紹了GPS在測量中的幾中應用實例，從此我們可以看出GPS應用范圍之廣。我相信在未來GPS測量技術將會得到更廣泛的應用，也會有更多的應用功能會被開發出來，到時定會給測量領域在帶來一場大變革，我們共同期待吧。endprint