工程测绘中GPS测量技术的应用研究鲁科学

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鲁科学

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摘要：科技的快速发展带动着测量技术的不断进步，促进工程测绘行业的繁荣向前。GPS测量技术作为一项新技术，因其独特的优势，已经在工程测绘领域得到了非常广泛的应用。GPS测量技术为工程测绘提供了全新的测量方法，有效提升了工程测绘的测量准确性。本文就工程测绘中GPS测量技术的运用进行探究，希望为相关工作者提供一些有价值的借鉴。

关键词：工程测绘；GPS测量技术；应用

前言

GPS技术是由美国研发的先进全球定位技术，之后广泛地应用到了各国的各个领域发展，虽然当前我国已经自主研发北斗系统，但由于相关技术还不完善，在民用领域上还主要运用GPS技术进行服务。GPS技术的应用范围非常广泛，其中在工程测量方面的应用，彻底地改善了传统落后的工程测绘方式，GPS测量技术已经成为工程地理信息三维坐标获取的重要途径，极大地提高了测绘水平。

1.GPS测量技术的特点

1.1GPS技术定位精度高

通过对GPS测量技术在工程中的应用研究表明，在静态相对稳定的状态下，它可以在50km以内的基线实现1×10-6~2×10-6的定位准确度，如果其基线范围从100~500km，然后准确定位它可以达到10-7~10-8，随着GPS技术的不断发展、更新和发展，如果基线范围超过2000km，定位精度可优于10-9还高。在实时差分定位和实时定位中，GPS测量技术定位精度可以达到分米或厘米。能满足工程测量和测绘的所有精度需要。

1.2GPS技术自动化程度高操作简单

工程测绘的自动化程度非常重要，它直接关系到测绘的工作效率。在应用GPS测量技术和操作GPS测量技术的过程中，操作人员只需使用仪器仪表进行数据的收集、测量，监测仪表的开关和其工作状态，GPS系统中的设备可以自动捕获卫星并跟踪观测项目以及记录等。观察项目结束后，操作人员只需关闭电源开关即可。由于GPS定位测量技术的自动化程度较高，工程的测量与卫星捕捉都能够通过GPS定位测量仪器来实现，操作较为简便。

1.3GPS技术的观测时间较短

GPS可用于实时导航定位，这对高动态运动载体的导航就特别重要的。利用GPS接收机静态相对定位时（边长小于15km），在1h内采集数据即可获得定位精度。两台机器可以测量至少4基线。如果使用快速静态定位模式，则将使用双频接收器。本机只需要采集约5min时间；对于单频接收机，只要它能观察5个卫星也只需要收集约15min的时间。可见，利用GPS技术建立控制该网络大大缩短了观测时间，提高了运行效益。随着GPS系统的不断完善，随着不断更新的软件和硬件，在20km的静态相对定位只有15~20min；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站分离在15hm，移动站的观测时间只需1~2min。

1.4GPS技术的应用范围广

GPS技术在国民经济的很多领域都有运用，如大地测量、地震的形变监测、各种工程的检测网等。在测绘工程的工作中，GPS技术不单单可以为使用者提供相应的位置坐标之类的信息，还可以提供速度、时间、磁场等方面的信息，使得这种技术不仅仅适用于导航和测量的工作，还可以用于有关方面的研究和实验。

2.GPS测量技术在工程测绘中的应用

2.1GPS定位技术的应用

从GPS定位技术这一角度对其具体应用进行分析，一方面为GPS外业测绘，另一方面为GPS布网工作。GPS外业测绘是工程测绘最重要的组成部分，其测量点的准确性直接决定了整个测量工作的最终精确度。所以，在实施GPS外业测绘时，必须合理选择测量点，明确测量范围，综合考量测量点位置的信号好坏，避免其受到企业电磁波及其他情况的干扰。选好测量点以后还要从三个不同位置对需要测量的机械设备实施科学性的固定处理，以期提高标志中心的精确性。并要借助先进的空间卫星导航系统收集相关信号，为定位天线安装的位置提供更加准确的数据，确保GPS外业测绘工作能够顺利开展。在工程测绘过程中要想完成GPS布网工作，需要借助GPS测绘技术的合理规划与全面布网。通常情况下，GPS测绘技术都是借助通点连接、线连接的方式完成三交站同步图形的绘制工作，以达到布网的根本目的。由于不同的区域存在较大的差异性，所以开展布局工作必须要根据实际情况对布网情况实施相应的改进。

2.2动态测绘的应用

对于需要重新设定基站并要安装GPS设备这一测绘方式而言，相关测绘工作人员应充分利用无线电传送技术，使测绘结果精准化，及时传递信息到接收站。若现场流动站接收到的信息数据不同于发送站发送的信息，那么工作人员必须要对基站信息实施定位，多方面观测两站传送的数据信息，得到测站间的具体位置，将流动站位置的三维坐标算清楚后对最终所得的坐标信息进行存储与输出。

2.3在城市建设工程测绘中的应用

对于城市规划而言，需要控制的面积相对较大，且需要结合实际情况对所规划的区域及建设城区具有一个严格的划分，所以必须准确了解与掌握现有建筑物的建设情况，从而在规划建设过程中不会对城市的整体布局与公共环境造成影响。利用GPS测绘技术的优势能大大提高城市规划的科学性、准确性，也能够满足城市规划的个性化发展需求。

2.4在公路工程测绘中的应用

在开展公路选线工作的过程中，选择最优方式，使其能够占用最小的农田面积，完成施工建设任务是公路工程测绘的关键。要确保对中线的选用能够符合标准要求，确保道路中线位置测量的精确性，在工程测绘过程中就必须借助GPS-ＲTK放样技术，在开展选线工作时应及时输入相应的电位坐标，并在接收机的提醒下完成相应的目标设置。在这种情况下，应将ＲTK技术接收机当成一个测量流动站，在实际测量过程中必须每隔一段距离对数据实施全面的接收工作，以另外一个已知点为重要的参考依据，对重要的物资实施准确的定位，确保所有的数据信息都能够被有效、及时地收入到指定的接收机中。

2.5工程变形监测中的应用

工程变形是工程建设中经常遇到的问题，通常包括人为因素、建筑物或地壳的变形、建筑物的位移等。由于GPS测量在三维定位中的应用它具有精度高的优点，因而成为监测各种工程变形的一种非常有效的测量工作手段。近年来，建筑地下空间利率越来越高，地下三层及以上的超深基坑（开挖深度超过10m）频繁设计建设，基坑支护结构的安全关系到项目建设的成败，这就需要对基坑支护结构进行变形监测，包括支护结构的水平位移和沉降观测等。传统的监测方式是人工采用经纬仪或全站仪定时观测、收集数据，然后输入电脑进行分析，工作量非常大，又受人为因素的影响，精度普遍不高，且须收集的数据较多，测量时间较长，数据生成滞后。采用GPS测量技术进行变形观测，通过在设计的观测点埋设数据收集模块，实时采集观测点的三维坐标、时间参数等信息，直接传输到电脑，通过软件模拟生成基坑支护结构的三维立体模形，可实现全天候数据采集与分析，变形超标直接报警，可确保基坑工程的施工安全，大大减少变形观测的工作量。

结语

GPS测绘技术在工程测绘中具有十分突出的优势，一方可以大大提高工程测绘的精度、准确度和有效性；另一方面，它对提高工作效率、降低劳动强度，对保证工程施工质量、保障工程施工安全、节约工程施工成本等方面均具有重要的现实意义。所以，在工程测绘过程中更应该给予GPS测绘技术足够的重视，并不断研究与分析GPS测绘技术，结合高新科技不断完善GPS测绘技术，从而最大限度地发挥GPS测绘技术的最大优势，更好地促进工程测绘行业的良好发展。

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