GPS定位技术在土木工程测量中的应用

GPS定位技术在土木工程测量中的应用

戴志浩徐林

浙江华东测绘地理信息有限公司浙江杭州310000

摘要：随着科技的发展，工程建设越来越现代化，而且现代工程建设也逐渐多元化，为了满足工程建筑的需求，工程测量技术也在不断的进行创新和研发。所以，将GPS技术引进到土木工程的实际建设中一方面是可以让其能够更好地满足在施工时期所需要的各个施工技术质量的控制要求，另一方面是它也可以帮助土木工程实际施工中的工程建设效率的稳步提升。文章主要分析了GPS系统的组成情况以及技术特点的情况，并且着重分析了GPS技术在工程测量工作中的使用。

关键词：GPS定位技术；土木工程；测量

1引言

GPS测量技术主要是使用无线导航设备以及环球通信卫星来进行信息的传输，通过对于GPS测量技术的使用可以有效地增加施工工程的精确度，这样可以给工程施工提供更加可靠的保障。由于GPS技术在工程测量中有着比较大的优势，并且直接影响到工程施工，还有就是使得工程施工更加的便利。使用GPS测量技术能够有效地促进所有行业的发展。文章着重分析了GPS测量技术的有关问题。

2GPS系统的组成

GPS测量技术的组成成分分别是空间为星星座、地面监控站和用户的使用设备。GPS的空间卫星星座就是其主要由24颗卫星构成的，24颗卫星其中有分为21颗正常的运转卫星和3颗以备不时之需的备用卫星，更值得一提的是这24颗卫星被6个太空轨道平均划分，分别在其平面内正常运转，而他们平均的高度是两万零一百八十千米，在绝大多数的正常情况下，它们每颗卫星的正常运转工作周期是11消失58分钟、并且以55毅的倾斜角于各个轨道平面上。通常情况下，GPS中的地面监控站主要负责的就是根据每个不同的监测站对GPS卫星进行观察测量所得到的相关总数据，并且通过对各个卫星轨道的参数校对以及参数差进行相关的运算统计，最后将其汇总的总数据更具特定的方法编排制作成可用的导航电文，并且传输到各个注入站点，其次再通过把注入站精确校对过的准确信息发送给各个相应卫星的数据储备库当中。而且GPS的精度接收仪器可以准取得捕捉每一个不同高度卫星的卫星信号及待测的卫星信号，并且对每一个卫星的实际运行轨迹进行一个准确而有严密的追踪定位，将相应的卫星信号进行进一步的处理交换、扩大化，在这之后再使用先关的技术处理软件，由基线的运算、GPS网平差对相关的数据进行更进一步的剖析化处理，这样GPS接收机重心所用的三维坐标自然而然的就的出来了，从而可以使得测量的效果以及定位的效果更加的完美化。

3GPS测量技术特点

首先，GPS测量技术有着非常高的定位精度，当前人们对于GPS测量技术的定位精度已经有了全面清楚的认识和认可，GPS定位技术深入人心。相关数据研究表明，在测量精度方面，GPS测量技术可以与红外仪测量精度相媲美，但是在远距离测量方面，GPS测量技术有着更为明显的优越性。其次，GPS测量技术观测时间更短，在工程测量过程中应用GPS测量技术，整个测量工作不需要花费过长的时间，在实际的测量过程中，如果采取布设控制网方式，每个控制点需要花费约30min，如果采取快速静态定位法，那么还能够很大程度上缩短观测时间。最后，GPS测量技术操作简单，有着非常高的自动化程度，GPS测量技术综合了很多现代高新科技，这些科学技术综合应用在GPS测量技术中，能够很大程度上提高GPS测量技术本身的性能，就操作GPS测量技术操作人员而言，在实际的测量过程中更多的调试测量仪器以及相关设备高度，之后负责测量数据的采集，不需要过高的专业性，整个测量过程相对较为简单。

4GPS技术在工程测量中的应用

4.1施工水准点的测定

在建筑工程中，施工水准点发挥着重要的作用，在传统测量模式中，很容易出现误差。通常情况下，每隔100m-500m就会设置一个水准点［3］。因为水准点之间的距离比较大，所以传统测量难免会有误差，对工程质量造成一定的影响。但是通过应用GPS技术，在测定水准点时更加的精确。GPS接收站可以分析卫星传回来的数据，然后精确的计算出水准点之间的距离。在设置水准点时更加的精确，在公路路段，每隔200m设置一个水准点，来促进建筑工程后续工作的顺利进行。

4.2大比例尺地图绘制

在进行建筑施工时，需要实现绘制场地地形图，在进行地形图绘制时，需要结合现场实际情况选择相应的绘制方法，以往在测量过程中，所选测量方法需要花费过长测量时间，同时测量精度很难得到保证。选择GPS测量技术，能够在施工现场任意位置进行数据的采集，每个位置的测量只需要花费1～2min，获取相关参数，之后结合具体特征进行处理，获得更多所需要的数据，最终综合各个方面数据完成大比例尺地图的绘制。

4.3控制测量

在实际测量之前，首先确定所选择的测量方法，动态测量与静态测量两种方式各自有着不同的特点和优势，在不同情况下，可以结合实际情况选择相对应的测量方法。比如说针对部分较大得建筑物展开测量时，需要提前建立控制网，在控制网精密性方面有着较高的要求，如桥梁、立交桥等，实际测量过程中都可以选择静态测量方法，在进行一般公路类建筑的测量时，在精密性方面的要求不是很高，这时可以采取动态测量方式展开测量，通过这种测量方式，能够获取实时数据信息，在定位的精度方面会存在有一定的变化，当测量精度满足要求之后，停止测量，整个测量过程更加便捷。

4.4线路勘测

在线路的实际勘测过程当中，随着线路的勘测工程一直不断的在进步发展，GPS测量技术也因此更为广泛的被使用。在常规的情况之下，拥有较长施工路线的线路工程，而且大多数线路工程的测量控制网也大都是呈现出一种狭长的形状，更有一部分线路工程是要贯穿整个无人的林区或者是贫瘠的山地。因此，操控点的周边不可预知的环境对于勘探的工程施工都是具有一定的影响的，而且不可控的未知因素所产生的变数以及对最终的勘测的最终数据都会或多或少的有着一定的影响，也正是因为这样，之前一直沿袭的传统勘测方法并不能够对如此复杂的线路工程进行较为精准的勘测，得到准取得勘测数据的，所以为了避免这些发生，远距离的下路监测和复杂地形的线路工程监测一般采用的都会是GOS测量技术，而实际证明GPS测量技术相比与传统的测量方式而言，更加的准确效率也更加的高，这样就可以大大减少勘测人员的工作量以及测量的不稳定性，从而大大的就减少了施工的工期。

5结束语

总的来说，GPS测量技术和传统测量技术相比还是有比较多的不同之处，GPS测量技术可以显著提升工程测量的效率以及工程测量的可靠性，并且可以降低测量强度，进而使得测量工作人员减少工作量。不过使用GPS测量技术的时候也会出现一些不容易发现的误差，所以就需要工程测量技术人员持续地进行探索，并且要整理GPS技术在工程测量实践里面的使用形式，进而增加GPS技术的应用价值。

参考文献：

[1]冯宇华.GPS技术在工程测量中的应用[J].四川建材，2016，42（01）：252-253.

[2]王极勇.GPS技术在桥梁工程测量应用中的思考[J].技术与市场，2015，22（09）：110+112.

[3]张俊中，杨传宽，雷伟伟.GPS技术在工程测量中的应用[J].黑龙江科技信息，2008（25）：17+205.

[4]崔冬红，张宁.浅析GPS技术在工程测量中的应用[J].江西建材，2014（21）：227.