工程测量中GPS测量技术的运用

刘野

摘要：由于施工现场条件复杂，工程施工容易受外界环境的影响，导致施工质量与效率难以保障。因此，有必要加强对工程的测量监管，发挥GPS技术的应用作用，提高工程测量效率，降低对人力资源与物力资源的浪费。依靠信息技术接收卫星传输的数据，加强地面控制，有助于实现数字与信息的自动化控制管理，转变以往人工测量方式的弊端。

关键词：工程测量；GPS测量技术；有效运用

1 GPS测量技术应用原理

GPS技术是通过卫星完成定位的技术，用于工程测量领域可以为其提供准确测量数据，降低外部环境对结果的影响，保证数据的可靠性。GPS技术由空间部分、地面控制部分以及用户设备部分组成，其中，空间部分为GPS星座，地面部分为地面控制系统，用户端为GPS信号接收设备。人们依靠该技术可以对现场进行全地形的测量，加强对工程的质量管理。GPS可以实现自动定位，系统自动化水平较高，定位所需时间较短，主要是以地表和GPS接收机为基准，接收GPS卫星发射的信号后，计算波频距离，再依据卫星位置信息计算大地坐标。GPS定位精确度和卫星接收量之间有着紧密的联系，是目前用于内外测绘的定位技术。三颗及以上卫星同时发出信号，卫星与接收器间距离不同，到达目的地时间也不一样，所以具体的定位精确度也会有所差异。

2 GPS测量技术的特点

2.1 实时性

与传统测量手段相比，GPS技术在实时性上具有较为明显的优势，工作人员在开展测量的过程中，不会在受到外界因素的干扰，信息传输效率得到有效提升的同时，还能够确保信息数据的精准性能够得到保障。传统的测量技术对于时间以及天气的需求相对较高，一旦环境无法满足相关标准，便会产生较为明显的误差情况，不但会导致整个测量精度大幅度下降，同时也会对后续的工作内容产生不利的影响。而GPS技术的存在便能够有效摆脱这方面的桎梏，通过信息化技术与装置来开展测量，既不会对工程的进度产生不利影响，同时还能够有效降低工程成本支出，以此来提高检测质量的高效性。

2.2 定位效率较高

GPS技术在测绘工程中应用，并与其他技术相结合，形成了现代化测绘技术，如无人机航空摄影测量技术。GPS与RTK技术的充分结合实现了对工程的动态定位，这是以初始状态较为稳定的流动站为基础，观测动态变化的点时可以在较短时间内获取定位数据，从而减少观测时间，保证观测效率。不仅如此，GPS技术具有较强的适用性，可以对道路桥梁等多个模块进行准确测量，同时分析测量数据，建立工程监测网络，完成对工程的准确定位与施工观测，加强工程进度管理。过去的GPS作业模式单一，一般只有静态相对定位，且速度与精度难以达到目标要求。GPS测量技术是对传统定位技术的改进与完善，新的GPS技术有着测量速度快的显著特点。如果观测的是20km之内的基线，单频接收机在测量时需要1个小时，双频接收机的使用需要20分钟测量时间，而GPS技术应用后，GPS可以建立动态实时定位模式，该技术对流动站进行初始化观测仅仅耗时5分钟。由此可见，基于GPS技术的工程控制网建立，不仅能够缩短观测时间，还能提高定位效率。

2.3 测量速度快

以往的GPS定位作业模式比较单一，只有静态相对定位，其速度和精度也存在一定的局限性。GPS测量技术是对以前定位技术的创新和完善，其快速静态定位方法和方式都得到了明显的提高，GPS测量劳动生产率也得到了进一步的提高，新的GPS测量技术具有测量速度快的特点。如果所要观测的范围是20km以内的基线，利用单频接收机对其进行测量时一般需要1h，利用双频接收机需要15~20min。但是，如果在此过程中利用GPS技术建立相应的动态实时定位模式，其流动站的初始化观测仅需要1~5min就可以进行定位了。因此，建立在GPS技术控制网基础上的测量，能缩短观测时间，提高观测效率。

3 GPS测量技术在工程测量领域的应用

3.1 水准点的测定

从工程测量角度来进行分析，有关水准点的测定工作同样也是不可或缺的重要内容。施工单位在对其进行测定的过程中，往往需要先对相关数据进行深入考察与计算，倘若在数据考察或者是计算过程中出现任何问题，都会对最终的结果产生不利影响，有关水准点的测定质量也就无法得到有效保障。为了避免类似的情况出现，施工单位在进行水准点测量的过程中，应当依照实际情况进行质量上的调整，选用GPS测量技术进行信号接收与管理，这样不但能够有效提高水准点的精准性，同时还能够为后续的工程设计与建设带来积极有效的信息数据。从效果上来看，GPS测量技术具有信息化的各项特征，提高工程观测质量的同时，还能够确保测量结果的精准度不会受到不利影响，通过对该技术的应用，能够有效节省企业的成本支出，提高工程质量。

3.2 构建工程控制网

场地中工程控制网的覆盖面积一般比较小，且点位密度略大，所以工程控制网对精度要求普遍较高。常规使用方法有很多，如可以使用边角网控制GPS完成定位。应用GPS技术建立道路勘探控制网，这类控制网有着横向较窄的特点，过去测量人员侧重于选择三角锁导线方案，通过分段实施避免误差积累，但这样的控制网构建方式会让流程变得复杂。GPS技术应用之后，该技术可以构成较长的GPS点三角锁，支持长距离的线路坐标测量，防止操作时遇到问题。测绘控制网是项目施工的基础性内容，其测绘到的数据准确性将会对工程质量产生影响。对精度有着较高要求的控制网就是一级控制网，这也是工程测绘的参照点，对定位数据提出了很高的要求。构建工程一级控制网，以往人们采用边角法，应用测绘设备对三角网与导线加以控制，随后确定坐标位置，建立测绘控制网。实际上边角法仅仅适合用在小范围的测绘工作，不能用在大范围工程测绘中，边角法应用容易出现误差，导致数据精确度无法保障。所以，此时采用GPS技术，实现对边角法的有效补充，完成工程测量中对点的精确控制，保证测绘网准确度与实用性。

3.3 道路中线放样

在完成大比例尺带状地图定线工程后，相关的设计人员还需要按照要求在地面标定出公路施工的中线。利用GPS实时测量技术，可以将中桩点坐标输入GPS电子手簿，然后系统就可以将放样点的点位自动定出来，对各点进行独立测量，避免误差的发生，从而不断提高放样的精度。在对道路路线的内容进行分析时，其中主要包括缓和曲线、圆曲线和直线三部分，因此操作人员在道路中线放样工程中需要依次输入各主控点桩号和相关线段的距离以及圆曲线半径，只有这样才能确保测量数据的有效性，不断降低放样操作的难度，加强对GPS测量技术的有效性应用，优化其操作流程。如果各曲线段或直线段间需要加桩，只需输入目标点的桩号就可以完成相关的工作内容。

4 结束语

综上所述，我国在工程领域正呈现出多样化的趋势，人们的生活水平提升，施工单位所面临的市场压力也随之加大，如何实现质量与成本的有效管理成为企业发展的重心所在。为了确保施工单位的经济效益能够得到有效提升，则需要选用GPS技术来降低传统测量手段所产生的不利影响，提高最终结果的精度以及效率，并为后续工作奠定良好的数据基础，以此来满足我国社会对复合型建筑测量所提出的各方面需求。

参考文献：

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