GPS測量技術及其在工程測量中的應用

范杭茹

(閩南理工學院， 福建 泉州 362700)

1 GPS測量技術應用的簡要概述

眾所周知，GPS定位系統的定位數據具有高準確性、高精確度、高實效性等鮮明的特點，此外GPS還具備著自動化形式的運行模式，如此強大的功能優勢吸引著世界各國愈來愈多的工程測量研究者的關注，并激發了他們在這一領域的研究興趣。由此，GPS由原來的單一工作模式轉變為多功能運行模式，GPS定位技術相應地得到了進一步地優化、提升。GPS技術應用向前推進的趨勢顯而易見，靜態定位模式也被廣泛使用，其可以更加全天候、全方位地對監測目標進行監測任務。誠然，GPS定位技術與工程測量的結合運用越來越密切，兩者之間的技術研究不會僅僅止步于現在的發展成就。

2 對GPS系統的簡要分析

2.1 GPS系統的組成部分

為使GPS技術更好地融入工程測量領域應用當中，便必然需要對其GPS系統的組成要件有較為全面的把握能力，充分了解各組成部分的主要特點。GPS定位系統從大方向上來看主要有兩大構成部分：其一是空間衛星群；其二是地面監控系統；這兩大方面是最為核心的系統要件。除此之外，GPS定位系統的使用者要想實施定位功能還需要配備呼應衛星的接收設備。隨著科學技術的不斷革新，在其工程測量領域中，GS定位技術也不斷在優化，有關的接收設備亦朝著便攜化、輕小化的款式設計、發展。

2.2 GPS 測量技術的優點

2.2.1定位快速、高效

GPSRTK技術成果研發出來后，其代表著進行工程測量能夠運用實時定位模式，這是一個動態的定位模式，只要相應的流動站的初始狀態穩定后便可以隨時進行定位工作，并且每一觀測站點都可以在極快的時間內得出定位數據。如此一來既可以大大減少其觀測時間提高工程測量的工作效率，又可以保障其測量質量。

2.2.2 定位數據精確度高

在GPS技術的實際應用中，其有精準定位差距在毫米之間的靜態定位效果，還有數據與現實差距控制在厘米之間的動態定位效果。在測量上，GPS定位具有明顯的精確度優勢。更為顯著的是，觀測技術的發展和數據處理手段的發展使得GPS定位系統的定位結果更為精確，甚至可以說其測量出來的數據幾乎是接近現實距離，可忽略不計。

2.2.3 定位時效靈活

采用GPS技術進行定位工作，其可以達到一個動態的、實時的、高效的定位狀態。也就說，GPS技術可以隨時隨地觀測運動目標，實時得到運動目標的三維位置數據以及分析出它的運動速度，從而確保運動物體在規定的軌跡上運行的狀態，如此還有利于在動態中選擇運動目標的最佳運動路線。

2.2.4 觀測受天氣影響較小且便于操作

GPS衛星一般都呈現出均勻分布的狀態，且有著較多的數量，以此有效保證定位系統能夠覆蓋全球。通常情況下，地面觀測點能夠接收到四顆GPS衛星發出的數據信號，做到全天候觀測目標。除非是出現不宜觀測，即較為惡劣的雷鳴天氣要不然其運行基本上不怎么會被天氣活動變化所影響。因此可以肯定GPS技術作用于工程測量測繪是一大技術創舉，其可以在效率和精準度上助力于測量任務的更好實現。

3 探析GPS測量技術在工程測量中的運用

經過文章上述對GPS技術特點的分析之后，我們可以發現GPS測量技術在工程領域中具有很大的發展優勢和潛力。GPS作為一項強有效的技術助力，在具體的測量應用中也有許多值得探究的要點。

3.1 GPS在控制測量網方面的運用

在實際運行、操作GPS系統測量時需要事先做好充分準備，即預先設計出一套較為完善、合理的實施方案。因此，在接下來的測量過程中必須嚴格遵照設計方案的要求開展工作。GPS測量有一定的環境要求，觀測視野要相對較為開闊，及時排查掉障礙物或是電磁的干擾。建設GPS測量站點時，工作人員在選址上應當謹慎考慮，電磁波反射較為強烈的地方更為合理。如此可提高測量控制網的準確度，保障其實現有效運轉。

3.2 GPS在工程測量中的運用

3.2.1 施工水準點的控制測定

施工水準點指的是布設在每一距離間的高程網點，相比于過去沒有GPS定位系統的測量工作來說，其任務過程較為復雜、耗時，大多都采用放線測量這一舊有方式去設定水準點的設置區域。于此同時，如若工程建設人員沒有進行實地考察，僅僅是紙上設計很容易使得工程測量出來的結果出現誤差，加大水準點的測量點距。這一現象意味著測量所得的數據不夠精確、合理，影響最后工程數據的準確度。反之，運用GPS技術進行測量后，上述問題能夠得到很好解決，GPS系統與衛星互通信號、傳遞信息從而對水準點實現有效控制，以此從整體上達到協調工程進程的效果。

3.2.2 實現大比例尺地圖的繪制。

GPS定位測量的一個突出特點便是可以根據工程涉及的區域范圍進行比例尺測繪。一般情況下，在工程進行施工的前期都應當做測定工程區域地形圖這一準備工作，以便從整體上了解工程所處地形的影響。G PS動態測量這一方法能夠科學、準確地獲取到工程所需數據，并就其收集到的數據繪制出工程地形圖。

4 簡要分析后視方位角的作用

4.1 利用好后視方位角可節省人力與物力

通常情況下，施工測量具備一定的有助條件所測量出來的結果會更佳理想，如適宜的氣候、較高的能見度等。于此，僅需要依據確定的目標設定出一個合理的后視方位角進行測量工作。這一必要的準備在很大程度上簡化了工程測量任務，其既能夠省時省力，又能夠提高測量效率。

4.2 利用好后視方位角可提高放樣精度

施工過程中，對于那些較為復雜的工序而言，其放樣一次的時間也相對更長，且還不能夠保障它的連續性與完整性。因此，為提高其測量的精確度，需要盡量避免客觀因素的干擾，其中較為普遍的有：架設所處的測量點出現偏差、天氣狀況的變化等因素。上述問題說明，在放樣前施工人員需要憑借指南針或者是其他輔助工具設定出準確的后視方位角。且工作一段時間后，還需要重復校隊后視，以便及時發現誤差。此外，偏差值應當有一定的合理范圍，它的計算需要運用到數學知識當中的三角函數關系，其計算出來的結果在偏差準許范圍內，其方位角即為合理的，此時便可在調整、對中后視后進行放樣。

5 結束語

綜合全文所述，GPS技術具備其自身獨特的優勢和作用，在測量工程中也相應地表現出不可替代的效果。GPS技術與工程測量的高效結合、應用在還在不斷地得到推廣。毫無疑問，這一技術的研究、完善必然需要有關部門的高度重視與不懈探索，僅有系統地優化GPS測量技術在工程測量中的實際應用，才能更好的激發出GPS技術發展潛能，因此研究工作應當不止于前。