GPS在工程測量中的應用

王誼 黃利強 李建雄

摘 要：GPS是由軟件部分和硬件部分組成的，軟件主要是指利用計算機編程技術開發出來的各種測量軟件，根據不同的行業實現不同的計算方式，同時得到不同的圖形結構，滿足各行業需求；硬件主要是由環繞地球運行通信衛星及地面信號接收裝置組成。硬件與軟件缺一不可，共同協作才能得到精準的數據。在GPS技術中，最為主要的關鍵技術就是衛星無線電導航定位系統，通過衛星對用戶區域進行掃描測繪，向用戶提供三維坐標、導航等服務。

關鍵詞：GPS技術；工程測量；應用

1 GPS測量技術特點

1.1 即時定位

GPS是現代化技術，通過硬件系統實現物體的隨時定位，也就是說，通過GPS應用，對全球任意一個事物均能夠提供精準定位，保證了目標的精準度，這樣通過GPS直觀體現，就能顯示精確經緯度和運動速度，在實際應用中，我們最為常見的是GPS導航，通過軟件管理，為人們指導方向，更好保證運動載體速度與方位，導航系統根據設計好的路線保證人們運動精確度，全天候、全方位的精確定位系統，為現實生活提供了良好的保障。

1.2 定位精度高

GPS系統定位精度非常高，主要是根據實驗及實際情況進行了疊加，工程測繪應用中，最高不超50km的基線上，采用載波相位觀測量實施靜態相對定位，其相對定位精度能夠達到1×10-6至2×10-6，在100km至500km的基線上，已經能夠達到10-6至10-7的精度標準。技術在不斷的發展與創新，在未來的應用中，測量精度也會不斷提高，全面滿足各種工程建設需要。

1.3 數據生成時間短

觀測20km以內基線所需要的時間很短，對數據的生成要求較高，傳統的測繪工作中，沒有應用GPS測量技術，其整體工作效率并不高，對靜態定位測量，至少的時長較多，一般是十五分鐘以上，但是通過GPS實時動態定位模式后，其觀測時間大大縮短，在五分鐘內就能夠全面完成，對一些簡單處理的數據，幾秒鐘就能完成。

1.4 功能多

GPS技術有著各種各樣的功能，根據不同的使用頻率做出不同的調整與應用，多功能、多用途特點使GPS測量技術得到廣泛應用，因為這種特點，使GPS技術在各個行業均有所體現，滿足了各業需要。

1.5 實現了互動

GPS測量觀察站對15°以上的空間開闊性非常良好，確保了觀測站間的互通互視，只要具備和衛星之間必要的通視就能夠保證各種測量的對接，提高工作整體效率，保證工作品質。應用GPS測量技術不需造標就能靈活測量和選點，節省了費用，保證了效果。

1.6 操作簡便

GPS測量技術是一種自動化程度較高的技術形態，其智能化進程不斷增強，通過智能管理，保證了測量整體效果，應用GPS技術時，整體操作簡便，不需要太多的觀測人員，只需要使用必要的儀器設備，就能夠通過衛星捕捉、跟蹤觀察，形成定位和測量。各類收集到的數據，利用網絡傳輸，能夠快速匯集到后臺服務器，通過服務器的有效處理，把各處數據進行分析與簡化，確保冗雜工作得到更加高效簡化。

2 GPS技術在工程測量中的應用

2.1 大型工程測量的應用

一般情況下，工程測量不僅測量數據較多，而且測量的難度較大，會花費許多的時間和經費。尤其是一些大型的工程，比如，鐵路工程、水壩工程等，為了對工程有著全局把控，需要對工程進行全面的工程測量。采用傳統的測量方法進行大型工程測量，非常吃力。GPS技術的使用，則可以較為便捷地實現工程數據的測量。利用GPS技術可以實現工程三維數據的測量，尤其是工程的勘探和設計階段，保證工程數據的全面性和準確性，有助于工程設計更加地科學合理。

2.2 測設方格網

利用GPS技術進行方格網的測設時，可以表現出GPS技

術的適應性和靈活性。由于GPS技術在工程測量時，不需要各基站之間建立通信，這樣測量時的選點工作就變得十分簡單。由于省去建立視標的環節，可以節約測量的經濟成本。GPS技術在進行工程測量時，對于點位選擇有著一定要求：要求方便到達、實現開闊、周圍沒有障礙物和金屬物等，以免出現干擾電磁波的情況。通常情況下，高壓線網、大面積的水域、大量金屬等這些物品都會對電磁波產生干擾，為了保證數據的準確性，應該在選點時，避開這些位置。

2.3 RTK技術在大型工程測量中的應用

GPS技術運用到工程測量中，使用最為頻繁的技術要屬RTK技術，RTK是一種實時動態差分法，是一種新型的GPS測量方法，在傳統的GPS測量方法中，靜態測量、快速靜態測量及動態測量都需要在測量后進行解算，才能最終得到厘米級的測量精度，RTK技術是GPS技術發展的重大突破，RTK技術的應用可以實現實時地獲得厘米級精度的測量數據，其采用載波相位動態實時查分方法，在野外測量時，可以在不到一秒的時間內，獲得厘米級的測量數據，對于大型工程的地形勘測以及工程放樣都有著重要意義。

2.4 RTK技術在施工放樣中的應用

在施工放樣中，采用傳統的經緯儀、全站儀進行交會放樣和邊角放樣，首先要進行點位的設計，在實地將點位標識出來，然后需要2-3人共同操作完成，操作過程中，來回移動目標，才能完成放樣。這種操作方式，不僅耗費人力，而且耗費較多時間。將GPS技術中的RTK技術用于施工放樣，不再需要2-3人共同操作，一個人即可完成操作，只需在終端設備中，輸入放樣點的坐標，按照終端的要求，移動到放樣點就可以完成操作，這種施工放樣方式，不用點位之間建立通信，坐標直接放樣的方式，放樣均度得到極大提升。如在某輸油管道項目建設中，就使用到的RTK技術。在施工區域地形較為復雜，使用無線電進行數據采集、傳輸的方式，會受到地形的影響，導致信號不良。使用GIS技術進行測量數據的采集，通過GPS實現工程測量數據的高精度采集，實現工程進度的實時監控，實現對工程設計和工程放樣的有效控制，讓施工人員可以精確地掌握到工程數據的變化，保證工程項目的施工效率和質量。

3 結束語

綜上所述，隨著技術不斷的發展，GPS工程測量技術得到了廣泛的運用，其保證了工程測量結果的精準度，確保了工程的施工質量。雖然在實際的工程測量中，GPS工程測量技術的運用還存在著一定的局限性，且隨著GPS工程測量技術不斷的研發與運用，不斷的縮小了工程測量技術產生的誤差，為我國的工程建設提供了技術保障。

參考文獻

[1]羅毅.GPS測量技術在工程測量中的應用[J].工程技術研究，2017（02）：48+50.

[2]馮宇華.GPS技術在工程測量中的應用[J].四川建材，2016，42（01）：252-253.

[3]李楠.工程測量中GPS技術的應用及精度分析[J].山東商業職業技術學院學報，2015，15（02）：110-112.

[4]賴繼文.GPS測量技術及其在工程測量中的應用[J].地礦測繪，2006（03）：11-13.