GPS测量技术及其在工程测量中的应用探析

GPS测量技术及其在工程测量中的应用探析

黎良谢伟

东莞市地理信息与规划编制研究中心

摘要：为了扩大GPS测量技术的应用范围，从而保证工程测量工作处于正常运转状态，进而为施工单位节约更多的成本，因此，要求相关技术人员，综述GPS测量技术的基础上，分析现阶段我国GPS测量技术在工程测量中的应用现状，进一步探究其技术应用的最新进展。然而，从现阶段我国工程测量的技术水平来看，受传统因素影响较为严重，以人工测量及机械测量为主，无法取得满意的工程测量效果。

关键词：GPS测量技术；工程测量；应用效果

近年来，随着我国经济的不断发展，CPS测量技术的应用范围逐步扩大，与此同时，GPS测量技术的应用重心也逐步向工程测量转变。其中，GPS技术，中文全称为：全球定位系统，属于高精度的卫星导航系统。其工作机理为：因物体对波谱产生的反射反应不同，利用探测及遥感设备，对其远距离探测物体进行信息的识别与收集。然而，从现阶段我国工程测量的技术水平来看，受传统因素影响较为严重，以人工测量及机械测量为主，无法取得满意的工程测量效果，无法控制工程测量的准确度及精确度。鉴于此，本文针对GPS测量及其在工程测量中应用的研究具有重要意义。

1.GPS测量技术的概述

1.1GPS技术的概念

GPS技术，中文全称为：全球定位系统。结合相关资料发现，全球定位系统，起源于上个世纪七十年代的美国[1]。作为现今应用最为广泛的定位物理系统，从用途来看，主要分为：军事用途及民事用途。从技术结构组成来看，主要包括：空间探测设备、地面控制系统及终端接收设备。同时，不间断的信息跟踪与监管，以便于完成数据传输、初步处理[2]。因此，GPS技术，已建立起相当完善的体系，已具有测量精确度高、不间断、自动化作业等优势。

值得注意的是，从现阶段我国定位系统的研发水平来看，相较于发达国家，起步晚，发展迅猛，我国自主研发的北斗卫星导航系统，基本完成亚太地区内的建网，为使定位技术多元化做出有力贡献。

1.2GPS测量技术的特点

（1）定位精确度高；一般情况下，双频GPS接收机的基线精确度为：5毫米＋1×10-6D，同时，普通红外线标称的精确度为：5毫米＋5×10-6D，两者精度程度相差不大[3]。然而，随着测量距离的扩大，GPS测量技术精确度更为准确，误差率小。

（2）观察时间短；一般情况下，利用GPS技术，完成布控网络，每个检测站的观察时间，均保持于30分钟内，同时，若检测人员选择快速静态定位方法，能明显缩短观察时间。

（3）自动化程度高；从现阶段GPS接受系统来看，已趋向操作简单化及设备小型化，自动化程度较高，能满足不同类型的用户需求。其中，操作过程为：天线对中，整理平整，量取天线高度，打开电源，完成自动观测，同时，以数据软件为主，完成处理，得到观测点的三维坐标及其他数据[4]。

1.3GPS测量技术的应用范围

相较于其他工程测量方法，全球定位系统，技术成熟，普及程度高，其应用范围，主要包括：（1）土地资源调查；（2）土地资源数据扫描；（3）确定土壤样品地点分布；（4）土地籍勘探测量；（5）分析土地土壤开垦位置；（6）检测开垦位置；（7）评估开垦位置；（8）土地利用现状分布。值得注意的是，在工程测量过程中，尤其是在施工区域内土地信息测量及收集的过程中，实行GPS技术，具备显著价值作用。

2.GPS测量技术在工程测量中的应用

受工程参数难以获取的限制，要求相关技术人员，扩大GPS测量技术的应用范围，提高工程参数的精确度及准确率，降低误差，最大程度保障工程测量的作业效率，提高工程质量，同时，坚持实事求是的原则，结合工程的具体情况，合理选择GPS测量技术的功能，具备显著价值作用。其中，GPS测量技术的功能，主要包括：静态功能及动态功能。其中，静态功能，指依据卫星及其相关信息，推测判定观测点的三维坐标及其他数据；动态功能，指以卫星系统为辅，实行地面实地放样，获取观测点的三维坐标及其他数据[5]。

2.1控制工程测量的精确程度

要求相关技术人员，坚持实事求是的原则，结合工程的具体情况，合理选择适宜的测量方法，控制测量的精确程度，最大程度为施工单位节约更多成本。针对大型建筑物进行工程测量时，构建具体的控制网络，同时，严格要求控制网络的精确程度，例如：在测量互动式立交桥、特大桥梁及隧道的过程中，选择GPS静态测量方法，控制测量的精确程度；针对中、小型建筑物进行工程测量时，要求相关技术人员，对施工区域进行实时监测，以便于获取不同的数据，满足工程的标准即可，例如：在测量普通公路的过程中，选择GPS动态测量方法，控制测量的精确程度。

2.2确立工程的施工水准点

在工程测量过程中，明确施工水准点，有助于提高工程质量，属于重要施工技术，具备显著价值作用。然而，从现阶段我国工程测量的技术水平来看，传统工程测量技术，无法进行实地考察，无法完成施工水准点预算，造成施工水准点的精确度低，误差率高，甚至，影响工程质量，埋下工程隐患。因此，要求相关技术人员，选择GPS测量技术，以卫星定位为主，精确定位临时施工水准点的具体位置，有利于加快工程作业进度，落实施工流程。

2.3绘制大比例的施工图纸

要求相关技术人员，在工程施工前，绘制具体的施工地形图纸，以便于保障工程施工处于正常运转状态。然而，从现阶段我国工程测量的技术水平来看，受传统因素影响较为严重，以人工或机械绘制施工地形图纸为主，没有统一标准比例尺[6]。其中，人工绘制，测量及绘制时间长，绘制工作量大，测量数据误差率高，甚至，影响工程的正常交付使用。因此，要求相关技术人员，选择GPS动态测量技术，对施工区域进行实时监测，完成数据获取，满足不同地形图纸的绘制要求，同时，于周边区域停留1至2分钟，完成施工周边预期的数据获取，再结合所得数据，利用专业绘图软件，制作出完整的施工区域地形图。

3.GPS测量技术在工程测量中的发展趋势

相较于常规工程，在公路工程的测量过程中，应用GPS测量技术，具有良好的发展前景及优势，主要包括：（1）作业高精度；GPS测量技术作业，不受测量距离及测量环境的限制，适用于地形条件复杂的山区，甚至，适用于局部地区的特殊工程。（2）作业高质量；GPS测量技术作业，不受其他人为因素的影响，作业过程自动化程度高。

4.结语

通过本文的探究，认识到随着我国经济的不断发展，GPS测量技术的应用范围逐步扩大，在工程测量过程中，选择GPS测量技术，能有效提高工程测量的准确性及精确度，以便于完成工程图纸测绘，为施工企业节约更多的成本，具备显著价值作用。然而，从现阶段我国工程测量的技术水平来看，受传统因素影响较为严重，以人工测量及机械测量为主，无法取得满意的工程测量效果。因此，要求相关技术人员，坚持可持续性发展的原则，拓宽GPS测量技术的应用范围，加大对于GPS测量技术的重视程度，同时，增强自身技术水平，积极引进科学的测量理念，与现有的测量方法相融合，以便于解决在工程测量的过程中所面临的问题，摸索出具有企业特色的GPS工程测量模式，满足不同类型的工程要求，进一步为推进我国工程测量行业的发展奠定夯实的基础。

参考文献：

[1]杨涛，葛俊洁，李路.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].电子测试，2016，06：126.

[2]白杨，陈赛，曹璇.GPS测量技术及其在工程测量中的应用探讨[J].四川水泥，2015，03：207.

[3]任丽虹.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].黑龙江科技信息，2015，06：14.

[4]汤小文，郑家志.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2014，03：96.

[5]李安康.GPSRTK技术在水利工程测量中的应用探析[J].黑龙江水利科技，2014，06：183-184.

[6]王浩宇，郑旭.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].黑龙江科技信息，2013，26：141.