工程测量中GNSS测量技术的运用

工程测量中GNSS测量技术的运用

牟帅

大庆油田水务公司   黑龙江大庆 163000 

摘要：面对工程建设规模不断扩大的背景下，工程测量工作的重要性越来越突出，同时也对其测量技术提出更高的要求。随着科学技术的发展，传统的测量手段已经无法满足工程施工需求，不但在精度上无法得到有效保障，在效率方面也很难满足于施工单位的项目需求，作为信息技术下的产物，GNSS测量技术已经成为工程测量中的重要工具，它继承了数字化技术的虚拟化与可视性。GNSS测量技术不但测量时间短，而且技术含量和精确度都非常高，在工程测量中不仅提高了效率和可靠性，也降低了作业强度。

关键词：GNSS测量技术；工程测量；运用

引言

GNSS测量技术是新时代具有代表性的一项科学技术，该项技术应用范围较广泛、作业可行性强，适用于高精度要求的测量项目。基于此，本文对工程测量中GNSS测量技术的应用形式进行了简要分析。

1 GNSS测量技术的应用原理

GNSS技术是一种利用卫星确定空间位置的技术，在工程测量中可减少外界的干扰，获得精确的测量数据，确保数据的可信度。GNSS技术由空间、地面控制、用户设备三部分构成，空间部分采用GNSS星座，地面部分采用地面控制，用户终端采用GNSS接收装置。利用这种技术可以实现对整个场地的全面测量，从而强化项目的质量管理。利用GNSS实现自动定位，具有很高的自动化程度，而且所需时间很短，它主要是利用地面GNSS接收器接收GNSS信号，计算GNSS频率，然后根据GNSS的位置来确定坐标。GNSS是国内外地图测量中常用的一种定位技术，其定位精度与接收量密切相关。3个以上的卫星可同时发射，由于卫星和接收机之间的距离和抵达目的地的时间不同，精确的位置也会有所不同。

2 GNSS技术在工程测绘中的应用优势

2.1高效精准定位

工程测量操作中，相比于传统测量技术，GNSS技术的测量结果准确性高。在静态测量精度，技术应用范围广泛，且测量结果达到毫米级别。针对动态静态定位，多数也达到厘米级别。应用GNSS技术，既可以满足工程测量需求，还可以准确测量建筑物变形情况。GNSS测量技术精度，是传统技术无法达到的，可以展示出技术优势。

2.2测量时间短

以前的GNSS定位作业模式相对单一，只有静态相对定位，速度与精确度也有一定局限性。GNSS测量技术则是在以往定位技术基础上进行了改进与创新，其快速静态定位方式方法都显著提高，GNSS测量技术效率也明显提高，新型GNSS测量技术具有测量时间短的优势。例如需要测量的范围基线在20km，通过单频接收行测量大概要1h，双频接收机测量大概要15-20min，若采用GNSS测量技术相应的动态实时定位模式，其流动站进行初始化观测定位只要1-5min。所以，立足于GNSS技术控制网进行测量，可以缩短观测时长，提高观测效率。

2.3功能较多，应用广泛

利用GNSS技术可以迅速提取客户所需要的需求数据，保证了数据的即时连续性，并保证了数据的流动性，而且还可以直接为使用者提供信息的三维位置和时序信号，使得其应用范围不仅仅局限于监测和引导的范畴中，可被广泛应用于更广阔的应用领域，如对海陆空的目标引导、监视运动目标、管理运动对象、大地监测、工程监测等。

3 GNSS测量技术在工程测量中的应用类型

3.1静态GNSS相对定位

对于静态相对技术而言，在进行结构构建时，一般会选用两台或者更多的接收器进行信号管理工作，这样不但能够有效提高数据控制的精准性，在位置管理质量上也能够得到保障。在进行工程测量管理的过程中，当数据的精准性与可靠性受到影响时，很容易会导致后续工作无法顺利完成，对于GNSS技术而言，当其被应用到高速公路工程施工中，有关精度的要求便会极为严格，不但在距离管控上会面临较大的问题，控制点的整体数量也会无法满足测量需求，因而需要工作人员针对实际情况进行控制点的相对处理。倘若使用传统的测量手段，会导致整个测量工作极为复杂，风险系数提升，在数据精度上也很难得到有效保障。而通过对GNSS技术的应用，不但能够有效降低这类问题的出现，通过控制网络来对工程进行高精度管理与定位，所产生的误差数值符合预期标准，所获取的图像信息满足高清参数，对于后续工作而言也会产生积极有效的影响。

3.2动态相对定位技术

这一定位技术一般适用于测量移动物体，在移动物体上根据GNSS定位装置获取物体移动时的数据。动态相对定位技术可以依靠移动站接收机获取基站信号，并通过数据连接完成对基站数据的转化，从而得到数据位置信息。工程建设中，施工单位可以将动态相对定位技术与RTK相联系，确立具有综合性与科学性的工程测量系统，为测量效果提供保障。

3.3实时动态技术

RTK技术是目前最常用的一种测量和定位技术，它只需要1个人就可以实现。测量人员可以通过控制地面的终端获得数据。首先，采用RTK技术建立工程测量靶点，然后运用信息技术对目标点进行定位，并对其进行统计、计算，从而得到相应的地图。RTK技术具有操作简便、便于携带等优点，是目前工程测量中的主要技术之一。

4 GNSS测绘技术应用的核心技术应用

4.1GNSS外业测绘

GNSS技术实施户外作业时，选择良好测量点，属于测量工作的重点。测量点定位准确度，会极大影响测绘工程结果精确度。开展测绘工程之前，应当做好相关准备工作。在各项准备工作中，详细收集测绘地区地理位置、标架、标型等情况，该类准备工作，是确保选点精确的重要因素。GNSS技术观测期间，应用开机观测、无线安置方式，与传统测试的差别比较大。GNSS安置期间，选择适宜定位点，将GNSS设备安装在三脚架上，确保天线基座与标志中心对准，开展准确的测绘工作，固定不同方向。

4.2构建工程控制网

为符合建筑工程测量要求，需要根据建筑工程具体情况来确定工程控制网的网型，同时明确控制网精度的要求。在建筑工程测量项目中，工程控制网起到了基础的保障作用，可以为开展建筑工程测量与安全监测等工作提供参考与基本条件。在建构工程控制网时，需要遵循分级布网与逐级控制原则，工程控制网达到所要求的精度与密度。工作人员应事先做好选位与埋石工作，在适当位置埋设多个数量标识，通过载波相位静态差分析技术，根据预定方案展开观测作业，对观测数据进行概算与控制网差处理，将精确度控制到毫米范围。

4.3高程测量与变形控制

在工程变形监测工作中，多采用GNSS技术。在施工过程中，路面容易受到外部环境的影响引起基础变形，严重时会引起路面开裂，影响路面的整体稳定。在这种情况下，要注意观测数据中的细微变化，分析工程的安全隐患，利用GNSS技术来弥补常规的监控缺陷，将精度控制在毫米级别，以保证工程建设质量。GNSS高程拟合算技术是通过GNSS定位获得各空间坐标的精确高差，利用平差获得地面高程和高程差，并利用这些资料进行测量。目前，GNSS高程是以水准点作为基准，通过曲线拟合分析或融合内插技术来获得。GNSS技术也可应用于道路的剖面测量。结合使用GNSS与地图软件，可以得到更准确的横向剖面资料，节省更多人工成本。

结语

工程测量利用GNSS技术能够进行精确定位，在短距离内获取测量成果，同时，人们还能够通过测量数据精确分析地质情况，精确分析地质要求，制定针对性的工程建设对策。工程测量技术是所有工程项目都不能缺少的重要工作环节，通过GNSS监测技术在工程测量中的运用，不但能够大大提高工程监测成果的准确度，而且还不受地形要求的约束，也不需要过多的人工管理，还具备了智能管控的特点，能够大大提高工作效率，为不同工程项目提供合理的参考数据，从而加快了工程施工进度。

参考文献

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