GPS在精密工程测量中的应用浅析

GPS在精密工程测量中的应用浅析

康建辉

湖北建艺风工程设计有限公司湖北荆州434000

摘要：从工程应用实际来说，GPS具有极大的优势，体现为观测自动化、测量结果误差小等。在实际应用中做好技术应用全过程的质量把控，对保证工程测量目标的实现，有着重要的意义。现针对GPS在精密工程测量的具体应用，结合工程实例，做了简单的论述，提出了技术应用的策略，共享给相关人员参考。

关键词：GPS；精密工程；测量工程；自动化

引文：社会经济的发展带动了工程建设事业发展。在工程建设过程中，测量工作属于一项技术难题，尤其是精密工程测量工作。随着科学技术不断进步，GPS技术在工程测量领域得到了广泛应用，其应用效果也越来越好。在精密工程测量工作中应用GPS技术，能够有效提高测量精度，获取准确、可靠的数据，为后期工作奠定良好基础。同时，GPS技术跨越了时空限制，在确保测量精度的基础上，大大减少了精密工程测量工作量。然而，相较于发达国家，国内GPS技术在精密工程测量中的应用还存在一定不足，因此相关专家和技术人员应当加快研究，不断完善该技术在精密工程测量中的应用，推动国内精密工程测量行业可持续发展。

1GPS在精密工程测量中的应用优势

随着科学技术不断发展，工程测量技术水平有了显著提升。GPS技术在精密工程测量中的应用是测量行业的一次变革。该技术通过接收空间卫星信号，从而准确查找和判断精密工程测量点，完成测量任务。GPS技术具有精准度高、效率高、抗干扰性强、保密性强等诸多优点，因此被普遍应用到各行各业，包括工程测量、地质调查、航空工程等，在精密工程测量工作中更是得到了广泛应用。在测量精密工程时，GPS技术可以确保测量的连续性、实时性，获取完整可靠的测量数据，为其他工作的顺利开展奠定良好基础。从精密工程测量实践来说，GPS技术的应用，具有以下优势：（1）规范了方格网应用方式。传统测量作业中，方格网测量的作用未能得到有效发挥，而GPS技术可以优化方格网的测量结构，同时能够根据测量工程具体情况，选择测量边长以及测量点布置的密度，即使测量点间距较大，也能够保证衔接效果。基于GPS技术的方格网测量作业，作业效率比较高，并且可以减少作业量，测量作业成本较低。（2）测量精度高。精密工程测量作业对数据与信息的精确性，有着极高的要求，应用GPS技术，严格按照规范要求，选择相应的测量方式以及观测方法，结合运用具有较高技术含量的测量技术手段以及数据分析技术等，能够获得高精度的测量数据，能够达到毫米级别。若使用高精度设备，定位精准度可以达到亚毫米级别，满足测量作业的精准度要求。（3）自动化观测。GPS技术的自动化水平很高，基本可以实现全天候的自动化观测作业。究其原因，应用GPS技术的精密工程测量工具，其仅拥有一种测量系统，在实际应用中作业人员只需要进行信号的接收即可。

2GPS在精密工程测量中的具体应用

2.1项目概述

以某铁路工程测量作业为例，全线总计设置14个车站，其中新建车站共计10个、既有车站总计4个。现结合此测量工程实践，进行平面控制测量以及高程控制测量作业的精度分析，验证GPS技术的应用优势和效果。

2.2平面控制

此次作业中平面控制网测量作业采取的是分级测量方法，划分为CP0、CPⅠ以及CPⅡ级布置，根据各自的测量技术要求作业。其中，CP0的约束，利用国家GPSA、B级点成果；CPⅠ的约束，利用CP0点成果；CPⅡ控制网的约束，利用CPⅠ点成果。综合路线线形特点考虑，测量作业区域依据里程划分为23个测量短，其中最常长的测量段长度为77.2km；最短的测量段为3.8km。初测总计设置CP0级GPS控制点10个，作为首级控制网，应用于各个测段下级控制点加密。此测量区域内部总计设置CPⅠ点5个；设置CPⅡ点7个。在测量作业中布置多台接收机，实行同步观测，完成一个时段的观测作业后，转换到其它测站作业，每次同步观测都能够形成一个同步图形，测量做作业期间，各个同步图形之间利用多个公共点连接，进而构成GPS网。完成初测作业后1年内，开展了复测，更新了5个CPⅠ点；5个CPⅡ点。基于GPS技术的精密工程测量作业中，控制网测量作业，严格按照技术规程进行，总计获得基线70条，根据Compass软件平差处理结果评定，各个测量控制点的精度都可以达到规范要求。部分结果如下：1）CPⅠ059。X坐标***8734.1984、中误差为0.0018mm；Y坐标***836.7535、中误差为0.0017mm。2）CPⅠ061。X坐标***7784.1106、中误差为0.0024mm；Y坐标***679.2138、中误差为0.0021mm。3）CPⅠ062。X坐标***8408.7543、中误差为0.0025mm；Y坐标***164.0836、中误差为0.0021mm。

2.3高程控制

此次作业中控制网中的控制点，主要包括深埋水准点与普通水准点。整个路段设置了17座水准点；间隔2km布置1个普通水准点，多数和CPⅠ、CPⅡ共用。为确保达到二等水准的测量精度要求，采取分段观测的方法，划分为5个观测段，统一进行平差处理。作业中使用的工具为电子水准仪，误差为0.3mm/km。开展前开展工具仪器检查作业，确保仪器使用可以达到要求。测量作业中，测量人员使用1台仪器设备，在路线上进行往返观测，完成测段测量后立即进行高差检验，发现不符值在限差内时进行平差处理。完成外业作业后，在当日完成数据和高差差值的检查，进而把控测量误差。应用GPS技术，结合应用水准测量技术手段，开展精密工程测量作业，水准加密网精度达标。部分二等水准加密控制网精度统计结果如下：（1）每km偶然中误差。观测精度为0.65mm；限差为±1mm。（2）测段往返测量高差不符值最大值。观测精度为2.19mm；限差为±6.38mm。（3）附合线路闭合差最大值。观测精度为4.11mm；限差为±16.34mm。

3GPS在精密工程测量中的应用策略

实际应用中为保证GPS技术应用效果，要做好技术应用要点的把控，具体如下：（1）构建高精密性的控制网。在具体构建中，要根据工程规模以及性质，来确定控制网的精度以及网型。一般来说，多应用边角网，能够为工程作业和管理提供支持。应用GPS技术，能够构建多种控制网，比如施工控制网和变形量控制网。（2）设置GPS基线向量网。在观测作业前、观测过程中、观测后，设置GPS基线向量网。（3）采取有效的误差控制方法。作业的过程中，使用多台接收机开展同步测量作业，能够有效消除同时间段内或相似性的误差，进而实现对误差的有效控制。除此之外，还可以选择构建测量值改正模型、双频测量方式等，进行误差的控制。

4结束语

综上所述，在精密工程测量作业中，GPS技术结合其他技术的应用，能够获得不错的效果。为充分发挥其作用，必须要注重作业全过程的误差控制，采取相应的措施，保证工程测量作业的效果。

参考文献：

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