GPS測量技術在工程測量中的應用

摘要：進入二十一世紀以后，中國的經濟水平和人民生活水平都得到了有效的提升，相應的一系列基礎設施建設工程如雨后春筍般涌現，這就對工程測量工作的水平提出了更高的要求，以往的測量工藝多少存在著一些缺陷，比如測量精度低、操作難度大等等，在將GPS應用到工程測量中以后，這些問題都得到了非常好的解決，所以對于GPS在工程測量中應用的分析是十分有必要的。

關鍵詞：GPS；測量技術；工程測量；應用

1、 GPS測量技術概述

GPS測量技術離不開GPS，通過GPS來傳輸信息，然后對這些信息進行分析，GPS測量技術比傳統的測量技術更有效率。因為GPS可以全天候工作，所以人們可以隨時對數據信息進行整理和分析，而且測量的時間大大縮短。傳統的人工測量技術消耗大而且效率低，當遇到一些比較危險的工程時，工作人員可能還會有生命危險。但是通過GPS測量技術，工作人員不需要到現場就可以進行測量，GPS將現場數據傳輸的工作人員手中，工作人員進過分析就可以進行設計，大大縮短了工期，節約了大量的成本。

2、GPS測量技術及特點分析

（1）GPS定位技術。GPS定位技術是GPS測量技術中應用十分廣泛，也是最基礎的技術之一，GPS定位技術可以在任何時間、任何地點為用戶提供準確的位置信息服務，其主要原理是通過GPS接收機將信號接收過來，在誤差處理之后進行計算，從而得到準確的位置信息，隨后，將位置信息傳輸到連接的設備當中，相關設備會對這些信息進行計算與變化，最后再傳輸給移動終端，實現定位功能。GPS定位技術主要分為三種，一種是基于Cell ID定位技術，主要是通過基站的Cell信息來定位到用戶所在的位置，精度受基站分布與覆蓋情況的影響；一種是基于AFLT的定位技術，也就是Advanced Forward Link Trilateration技術，該技術是CDMA特有技術，通過監聽基站導頻信息、利用碼片的方式，在三角定位法的計算下得到最終的定位位置；最后一種是基于AGPS的定位技術，主要通過無線網絡的輔助來完成定位功能。

（2）GPS虛擬現實技術。虛擬現實技術指的是通過計算機的虛擬仿真功能，生成一種新型的模擬環境，屬于一門交叉技術前沿領域，通過計算機來實現對環境的三維立體化、模擬化。GPS虛擬現實技術指的是測量技術與計算機繪圖技術結合之后，虛構出十分逼真的工程測繪環境，然后進行實地測繪，同時，還能及時通過三維圖形的方式將測繪流程以及一些安全重點顯現在計算機系統上，在一些地質條件較為復雜、惡劣的區域，GPS虛擬現實技術的應用十分廣泛也十分必要。而且，GPS虛擬現實技術還能夠查找并完善測量方案中出現的不足，確保測量技術應用的精準度，目前GPS虛擬技術的應用也十分廣泛，是GPS測量技術中十分重要的組成部分。

（3）RTK技術。RTK技術是實時動態差分法Real-time kinematic的簡稱，是新型的GPS測量方法，與以往的靜態測量、動態測量以及快速靜態測量方法不同，RTK技術不需要在測量后進行解算，而是能夠實時得到厘米級定位精度，主要采用的方法是載波相位動態實時差分法，在GPS應用的過程中，具備重要意義，在工程放樣、地形測圖等環節得到了極大的應用，在很大程度上提升了外業作業效率。RTK技術具備作業自動化、測繪功能極佳等特點，在測繪內業、外業的應用上都能夠很好的勝任，可以減少輔助測量工作，降低人為誤差，同時，RTK技術的作業條件要求比較低，受通視條件、節氣、可見度等因素的影響較小，在一些難通視地區或者是惡劣天氣依然可以達到極高的作業效率。最后，RTK技術的操作難度較低，對數據的處理十分迅速、準確。

（4）GPS測量技術的特點

①快速定位。GPS技術是一種先進的技術手段，其每一項配置都比較完善，在定位時采用的是實時動態定位模式，定位速度快，而且可以實現實時定位，提供三維坐標，在實際應用的過程中效率較高。同時，觀測站之間不需要通視，在選點上可以更加靈活，但是需要注意確保觀測站上空的開闊性，以免影響到GPS衛星信號的接收。

②全天候觀測。GPS技術的特點決定了GPS的觀測可以在任何地點、任何時間下實現連續觀測，而且通常情況下也不會受天氣狀況的影響。而且，GPS測量技術的觀測時間非常短，GPS控制網下各觀測站的觀測時間一般在30min左右，通常都不會超過40min，如果在觀測時選擇快速靜態定位法，將會進一步縮短GPS測量技術的觀測時間。

③定位精度高。定位精度高是GPS測量技術的主要特點，一般情況下，雙頻GPS接收機的精度約為5mm+1×D，與紅外儀表的5mm+5×D相比，精度不相上下，但是在長距離定位上，GPS定位精度的優越性會逐漸顯現出來，距離越長越能夠顯現出GPS定位的高精度、高準確性等特點。3.4.4操作簡單、便捷GPS測量技術目前具備極高的自動化程度，在GPS接收機的發展上，越來越趨向于操作簡單化、體積小型化，在進行觀測時，只需要對中天線并進行整平，在掌握天線高度之后將電源打開，GPS測量技術能夠實現自動觀測，自動接收到測量信息，從而得到被測點的三維坐標，為觀測工作帶來了極大的便利。

3、GPS測量技術在工程測量中的應用

在展開日常測量工作時，需要獲取較多的測量參數，部分測量參數的獲取存在有非常大的難度，僅采用傳統測量方法很難實現對數據的獲取，借助GPS定位技術，所獲得的參數不僅可以保證測量精度，同時還能夠很大程度上提高測量工作的效率。在工程測量過程中應用GPS測量技術，包含有動態功能和靜態功能兩個方面內容，動態功能指的是借助衛星系統，通過地面實地放樣方式，獲得具體三維坐標，靜態功能則是指以衛星相關信息為基礎，對測量點的三維坐標進行推斷。這兩種測量方法都能夠很大程度上反映出GPS測量技術的精度以及效率等優勢。

（1）控制測量。在實際測量之前，首先確定所選擇的測量方法，動態測量與靜態測量兩種方式各自有著不同的特點和優勢，在不同情況下，可以結合實際情況選擇相對應的測量方法。比如說針對部分較大得建筑物展開測量時，需要提前建立控制網，在控制網精密性方面有著較高的要求，如橋梁、立交橋等，實際測量過程中都可以選擇靜態測量方法，在進行一般公路類建筑的測量時，在精密性方面的要求不是很高，這時可以采取動態測量方式展開測量，通過這種測量方式，能夠獲取實時數據信息，在定位的精度方面會存在有一定的變化，當測量精度滿足要求之后，停止測量，整個測量過程更加便捷。

（2）測定水準點。在工程測量過程中，水準點的測定具有十分重要的價值和作用。如果選擇傳統測量方式進行測量，測量之前未做好考察以及運算工作，那么在實際的測量過程中將非常容易有各類不同的漏洞出現，導致測量精度有顯著的下降。在水準點測定時，如果存在有偏差情況，那么隨著測量距離的增大，施工過程中的誤差也會越來越大，進而直接影響到工程給的質量。選擇GPS測量技術，通過接收衛星信號的方式，能夠實現對水準點的準確測定，不僅能夠顯著提高工程項目施工進度，同時還能使測量精度得到有效保證。因此，在進行工程水準點測量時，選擇GPS測量技術，可以使測量效率以及測量精度得到有效保證。

（3）大比例尺地圖繪制。在進行建筑施工時，需要實現繪制場地地形圖，在進行地形圖繪制時，需要結合現場實際情況選擇相應的繪制方法，以往在測量過程中，所選測量方法需要花費過長測量時間，同時測量精度很難得到保證。選擇GPS測量技術，能夠在施工現場任意位置進行數據的采集，每個位置的測量只需要花費1～2min，獲取相關參數，之后結合具體特征進行處理，獲得更多所需要的數據，最終綜合各個方面數據完成大比例尺地圖的繪制。

結束語

GPS測量技術的優點很多，所以在現代建筑中得到了廣泛的應用。GPS測量技術大大提高了測量的精度，有利于提高后續工程建設的質量。但是我在GPS測量技術上還存在一定的不足，還需要不斷進行更新和完善，學習國外先進，來提高我國工程測量的水平，提高工程建設的質量。

參考文獻：

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