摘要：研究岩体与土体工程问题的技术体制之一是岩土工程，具体涵盖地基与基础、地下工程与边坡等。在岩土工程实施期间，使用全球定位系统（Global Positioning System，GPS）测量技术，能够时时刻刻、精准的监测被监测物，从而全面掌握岩土工程相关的地质信息，尤其是变形信息。基于此，文章主要阐述了GPS测量软件系统的组成，分析了GPS测量软件系统的优化研制，最后结合实际案例，探究了GPS测量软件系统在岩土工程监测中的实际运用。
关键词：GPS测量软件系统；系统研制；岩土工程；实际运用
前言：在岩土工程实施中，监测是其中的一个关键环节，直接影响着岩体工程动态设计。在岩土工程监测中，GPS测量软件系统是其中的一个重要技术方式，GPS测量具有明显的优势，不但精度高、运用范畴广，还能随时随地获取岩土工程的地质信息，进而提供有效的数据给岩土工程动态设计与实施。但是过去的GPS测量软件系统存在诸多缺陷，需要对其进行优化研制，使其更具科学性、完整性及合理性，进而充分满足目前岩土工程动态设计的要求。
1全球定位系统测量软件的构成部分简析
1.1空间星座
GPS卫星星座由24颗卫星组成，分别是3颗在轨备用卫星和21颗工作卫星，这24颗卫星主要的运行周期是12小时，并按4颗卫星为一组，被放置的位置是在轨道平面上，主要轨道平面的形式是6条互成60度。这样随时随地都能够对至少4颗隶属于GPS系统的卫星进行观测。GPS空间部分的作用是将观测到的数据转化为各种载波信号和各种码，主要观测目标，为了实现监控系统定位及控制，GPS空间部分的作用是提供给地面监控系统和用户设备。
1.2全球定位系统信号接收机
GPS用户端也就是GPS信号接收机，它主要的作用在于搜索和捕获GPS卫星，当捕获卫星时，将跟踪、转换、放大和处理卫星发送的信号，并对关于GPS信号接收机自身的经度、纬度和高度进行计算出来。与传统的测量方法相比，GPS定位技术具有观测时间短、定位精度高、能够提供三维坐标，操作简便，多功能和广泛的应用等多种特点。在短短的几年里，GPS的使用已经从军事和一些科研部门的应用转向民用市场。对业界人士而言，GPS的使用仅受限于人们的想象。
2全球定位系统测量软件的优化研制阐述
2.1全球定位系统天线数据库的构建
市场上的GPS接收机天线各种各样，而且每一种天线高量测方式也存在差异，在监测期间需要相关工作者使用很长时间对相应的天线高测两测方式进行查阅，大量的时间被浪费，监测自动化程度也逐渐被降低。因此，需要结合市场上经常用到的GPS接收机天线对专门的GPS天线数据库进行建立，同时为方便工作者使用，对天线高量测方式及其信息实施输出标准化设计。
2.2规范化测量系统的构建
在过去的工作中，测量实施前，需结合实际监测任务对相关测量规范进行详细阅读，这不仅会浪费大量时间，还会降低测量规范更新的速度，对于目前测量工程要求无法满足。为高效解决此种问题，需对GPS资料以及相应工程实践经验进行大量搜集，构建规范化的GPS电子测量系统，进而促使GPS测量电子资料更加完善，以便工作在野外的人员进行阅读。
2.3外业记录电子手簿的设计
在GPS测量软件系统中，测量数据处理软件是其关键的构成部分，测量数据处理软件直接影响着GPS测量工作的有效实施及其效果。过去的数据处理软件只能对少数类型的GPS接收机进行有效识别，对GPS测量软件系统的应用具有很大的阻碍作用，基于此，对多种类型的GPS接收机测量数据处理软件进行了建立，同时对相应的外业记录电子手簿进行设计，如碰到不同类型的GPS接收机，可将其自动转化为相应的天线高量测示意图，对GPS测量软件系统的应用具有极大的扩展作用。
2.4数据预处理
GPS测量软件系统在应用的过程中，由于系统本身包含了信息与数据处理模块，使得GPS可以直接进行数据的预处理，也就是对观测获得的数据进行编辑与整理，为后期的数据计算、分析等提供了便利。比如，将GPS测量软件系统用于地质测量时，必须要进行数据的预处理，随后对其中包含的各种基线向量加以计算，与观测数据相对比，获得更为精确、有效的数据信息。
数据经过预处理以后，将这些数据作为基础的数据，计算平差。平差的计算中，要遵循相关的计算标准，将独立基线组成闭合图形，将三维基线与协方差作为观测信息，保障计算结果的精确性。同时依据不同基准进行GPS网平差计算，对GPS网具有优化作用，计算精度能被大幅度提升，对于各种岩土工程监测需要都能充分满足。
3全球定位系统测量软件在岩土工程监测中的实际应用研究
通过优化研制后，对于多种类型GPS接收机，GPS测量软件系统都能适用，电子测量更加规范，同时多种坐标体系间的转换也都能实现，实际上已基本与岩土公测监测需要相符。因此仍然需要结合实际案例，来分析及进一步验证优化研制后的GPS测量软件系统应用效果。
3.1工程实例阐述
某矿区开挖期间，边坡的变形情况十分明显，同时还出现了裂缝、下沉等情况，依据此种现状不难发现，本矿区边坡土体产生了三维变形。为此，通过综合性考量后，决定对优化研制后的GPS测量软件系统进行运用，以便对本矿区边坡变形情况进行更加详细的掌握。
3.2监测手段以及监测网布局
对本边坡变形GPS网进行了布局，构成了一个3D变形监测网。选择型号为ASHTECHZ-XII的GPS接收机，总计选用台数为3台，7d为观测所需时间，在监测发生变形情况的边坡时，需要监测24h，以便对7d内边坡土体运动情况进行全面掌握。
3.3研究并分析观测数据
通过各个监测点24h内的监测之后，获取到了24h内本矿区边坡土体运动数据信息，再经过精密处理后的信息，进一步获取本矿区边坡土体变形量。依据获取的相关数据可以得知，在7d内，本矿区边坡的变形程度非常明显，详细的讲：水平方向的变形量已＞0.2cm，垂直方向的变形量已＞0.1cm。因此，应从水平、垂直两个方向使用护坡方案，以保障边坡土体的稳定性，进而有效避免滑坡、坍塌等事故发生，同时有效避免大量人身伤亡及经济损失现象。
3.4全球定位系统测量软件的实际应用探究
依据获取的相关数据，进行相关研究及分析后可以得知，在本矿区边坡变形监测过程中，运用经优化研制后的GPS测量软件系统，能够精准的获取关于边坡的变形量，变形监测精度也非常高，能够提供强有力的数据支持给边坡变形呈严重程度的分析工作，保障护坡方案的科学性、护坡措施的有效性，实现边坡结构稳定性的维护目的。
结束语：
总而言之，以往GPS测量软件系统存在的一些缺陷及不足，会对岩土工程监测工作的有效实施造成一定的影响，所以，对这些缺陷及不足进行了优化研制，从而进一步完善化、规范化及科学化GPS测量软件系统，岩土工程监测自动化程度得以大幅度提升，外业监测、数据处理等方面的工作量得以缩小，监测精度也被大大提升。将优化研制后的GPS测量软件系统运用在岩土工程监测中后，对于实际监测工作需求能够全面满足，同时经济效益及社会效益得到了有效提升，由此可见，在岩土工程监测中，优化后的是GPS测量软件系统的运用效果非常显著，推广及运用价值极高。
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