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浅谈工程测量GPS测量技术应用唐鉴文

发表时间：2021/4/26 来源：《建筑科技》2021年2月上作者：唐鉴文

[导读] GPS是全球定位系统GlobalPositioningSystem的简称，是新型卫星导航与定位系统，GPS最初研制是军事运用，研制时间地点是在20世纪70年代的美国，在20世纪90年代时才得以全面建成，可以实现海、陆、空全面实时三维导航，并且实现高精准的定位。

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摘要：GPS是全球定位系统GlobalPositioningSystem的简称，是新型卫星导航与定位系统，GPS最初研制是军事运用，研制时间地点是在20世纪70年代的美国，在20世纪90年代时才得以全面建成，可以实现海、陆、空全面实时三维导航，并且实现高精准的定位。GPS系统的组成包含三大部分，一部分是空间部分，即GPS卫星星座，第二部分是地面控制部分，也就是GPS系统当中的地面监控系统，还有一部分是用户设备部分，主要作用是用来接收GPS信号，GPS测量技术可以在短时间内提供出精确的三维坐标，由点、线、面三种要素构成，具备精准度高、高效性等特点，随着GPS技术的不断发展，目前GPS技术已经不单单用在军事上，还用在民用交通导航、土地测量、野外考察、日常生活等多个领域。
关键词：工程测量；GPS测量；应用
        引言：GPS测量技术由于其独特优势，被广泛应用于工程测量中。但很多单位由于对其工作原理和高科技的技术应用不是很了解，仍采用传统的测量方式，在工作效率和费用方面都有较大浪费。因此介绍工程测量中GPS技术的应用，对提高测量单位的工作效率和精准度、提升经济效益具有重要意义。
        1GPS在工程测量中的应用原理及优势
        1.1GPS定位系统观测的时间较短
        当GPS定位系统在工程测量中得到应用时，通常都是运用GPS系统来布设工程的测量网点的方法来进行测量，在每个布设的测量网点上通常需要观测的时间仅为30-40min左右，所以测量观测所花费的时间较短，同时如果运用快速静态的GPS应用的观测方法，时间将会更加缩短。
        1.2GPS走位的精度较高
        GPS定位系统可以实现精细的全方位定位，因此具有非常高的定位精度准确性，这已经成为了工程测量应用人员的普遍共识，所以GPS定位系统的应用技术才会得到广泛的应用，这主要是与它的高度精确性分不开的。GPS系统的测量精度和红外仪的测量精度相差不多，并且随着距离的不断加长，GPS的测量数据的精确性将会更加凸显。?
        1.3GPS测量技术可以实现自动化操作
        运用GPS定位系统进行工程测量可以实现实时的自动化，因此操作比较简单，尤其是随着技术手段的不断提升，GPS接收器更是逐渐向小型化和运用简单化发展，工程的观测人员只需要将观测的天线按对应位置放好，GPS除了可以定位观测站的平面特性的位置之外还可以向用户提供三维的立体坐标。
        2工程测量GPS测量技术应用
        2.1常规静态测量
        这种模式采用两台（或两台以上）GPS接收机，分别安置在一条或数条基线的两端，同步观测4颗以上卫星，每时段根据基线长度和测量等级观测45分钟以上的时间。这种模式一般可以达到5mm+1ppm的相对定位精度。常规静态测量常用于建立全球性或国家级大地控制网，建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等。
        2.2实时动态测量
        实时动态测量则是实时得到高精度的测量结果。这种模式具体方法：在一个已知测站上架设GPS基准站接收机和数据链，连续跟踪所有可见卫星，并通过数据链向移动站发送数据。移动站接收机通过移动站数据链接收基准站发射来的数据，并在机进行处理，从而实时得到移动站的高精度位置。DGPS通常叫做实时差分测量，精度为亚米级到米级，这种方式是基准站将基准站上测量得到的RTCM数据通过数据链传输到移动站，移动站接收到RTCM数据后，自动进行解算，得到经差分改正以后的坐标。RTK则是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量，其是GPS测量技术发展中的一个新突破。

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其工作思路与DGPS相似，只不过是基准站将观测数据发送到移动站，移动站接收机再采用更先进的在机处理方法进行处理，从而得到精度比DGPS高得多的实时测量结果，这种方法的精度一般为2厘米左右。
        2.3快速静态测量
        这种模式是在一个已知测站上安置一台GPS接收机作为基准站，连续跟踪所有可见卫星。移动站接收机依次到各待测测站，每测站观测数分钟。这种模式常用于控制网的建立及其加密、工程测量、地籍测量等。这种方法要求在观测时段内确保有5颗以上卫星可供观测；流动点与基准点相距应不超过20km。
        3GPS测量技术在工程测量中的应用方法
        3.1在大比例尺地图的绘制中的应用
        很多情况下在工程施工之前都需要事先制定地形图，在地形图的绘制中需要采取各类方法，根据实际的情况进行绘制，其中地形图之中的比例大小是不一定的，之所以产生这种现象的原因与实际情况是相同的，并且在传统测量中，因为会受到诸多因素的影响，所以量的方法比较慢，所花费的时间比较久，工作量比较大，测量结果不准确，严重阻碍了工程测量的有序性。
        3.2在虚拟现实测绘中的应用
        GPS测量技术可以对待测对象作出显示绘制，这样工作人员可以對其进行分析、测量，大大减轻了工作人员的负担。对于其中地势比较险要的地方，这项技术就更能发挥它的作用了，工作人员的危险系数就会大大下降，并且还提高了施工的效率，对我们建筑工程来说具有很大意义。
        3.3在位置的测定分析中的应用
        GPS测量技术对位置的测定是通过卫星的描绘分析、整理出来的，这样的方法得出来的位置信息更加准确，对于建筑工程来说具有很大的意义。位置精确度的提高，能够改善建筑物的质量，减少建筑工期，降低生产成本。对建设单位来说，GPS测量技术的应用提高了他们的生产速率，提高了利润。对人们来说，建筑物的质量更加稳定，人们的幸福生活才能得到保证。
        3.4在控制测量中的应用
        通常情况下在测量之前需要明确采取静态测量还是动态测量，因为这两种方法都有优势，所以对于情况不同，所采取的测量方式也不同。对于大型建筑物而言，需要构建控制网，还要保证控制网的精密度符合基本的要求，尤其是在隧道、桥梁等大型建筑控制测量中采取静态测量，然而对于要求不高的一般公路，则可以采取动态测量的方式。在GPS测量过程中，会获取不同的数据，且定位的精度也会受到波动，如果精度满足基本要求之后则需要停止测量。?
        3.5在工程测量观测时间中的应用
        GPS测量技术是通过几颗卫星在空间形成一定的图形，然后根据一定的公式算出来的结果，卫星在运转的过程中可能由于某些因素使得卫星之间形成的图形并不是很规则或者是观测时不太好观察。还有就是我们观测的时候还会受到大气折射的影响，工作人员在进行观测的时候要注意很多方面的问题，我们在观测的时候也要考虑到这方面的影响因素，尽可能使得我们的观测数据是最准确的。因为我们观测到的数据关系到我们的建筑工程的质量，关系到很多人的生命财产安全，所以工作人员在观测时候要谨慎，要选择适当的观测时间。
        4结语
        测量工作是工程决策和具体实施的科学依据，测量的精确性和数据的可靠性对工程管理和具体施工具有较大的影响作用。GPS测量技术具备操作简单、测量效率高、定位精确等优势，其具备非常大的发展潜力。采用GPS测量技术，可以有效提高测量精度，帮助施工人员进行有效的工程分析，保障各项工程施工和建设的质量，进而促进工程建设事业的科学发展和建设水平的有效提高。
参考文献：
[1]彭渊，黄宗健.GPS测量技术在工程测绘中应用剖析[J].江西建材，2015.
[2]白杨陈赛曹璇.GPS测量技术及其在工程测量中的应用探讨[J].四川水利，2015.
[3]马永健，张武英.GPS测量技术在地籍测量中的应用[J].重庆科技学院学报（自然科学版），2013.