杨桂兰
广西禾润创地工程设计咨询有限公司 广西 南宁 530024
摘要：当前工程建设范围得到了广泛的拓展,根据经济发展中的调查统计来看,这方面的建设工作是拉动内需的一种重要手段,其投资金额和规模都在不断扩大,为人们的生活和生产带来了便利可靠的条件支撑,因此,这方面的发展和工作也受到了人们的广泛关注。本文主要概述了在路桥工程建设中,工程测量方面的技术要点,并对其应用情况进行研究,以期能更好的为具体的工作进行提供参考服务。利用GPS定位技术进行项目工程各监测点位置确认，布设GPS动态监测网，对各期观测数据进行统一基准的采集整理，并进行基线解算，确定GPS动态监测网中相应监测点的三维坐标，从而绘制与工程实际情况贴近的数据图，进而完成对项目的动态数据监测处理。
关键词：GPS技术；动态监测；数据处理；位移变形
项目工程建设中，为避免开采区地表移动引起地表沉陷或边坡滑坡现象，监测人员需在项目设置一定数量变形监测点，进行长期动态监测。项目地表的变形是由自身地质构造因素以及人类活动、气候变化等外部因素综合作用的结果，具备缓慢变形且有规律性的特点，之后经历加速变形直到变形被破坏，变形是呈动态特性的，因此在项目建设监测的过程中，动态监测十分有必要，其项目的地表变化具备连续性以及突变特征。因此在进行动态监测时，其变形数据处理要求前后一致，而传统数据处理方法通常采用多元回归分析法或时间序列分析法进行变形分析，监测人员采用分离式的数据处理方法，致使动态监测产生误差从而引起变形分析错误。GPS技术在进行项目变形测量时，其监测的基准线的定位精度可达到毫米的级别，不仅能为项目工程施工等工作提供高精度的测量数据支持，保障项目工程的顺利进行，更能对项目地表沉降变形进行时时动态监测，保持项目地表安全。本文即对GPS技术在项目动态监测中的应用与数据处理进行了分析研究。
1 GPS技术数据处理方法分析
1.1 GPS监测网采集数据
利用GPS技术进行项目动态监测时，直接使用GPS定位技术对地表监测点及项目工程建设的监测点进行位置测量，从而判断其是否产生位移变形。GPS动态监测网具有周期性进行重复观测的特点，对各期观测数据进行处理时具备统一的基准，其具体基准内容包括了监测网的位置、尺度以及方位等。GPS动态监测网中布设有固定不变的基准点，监测人员根据其监测网的参考系，对位置基准、方位基准以及尺度基准进行布设，具体数量为三个位置基准、三个方位基准以及一个尺度基准。由于GPS技术的准动态测量较多，因此对项目进行动态监测时，监测人员需要在每一个测站上安装一台GPS接收机，从而根据对卫星的连续追踪实现连续数据采集。
利用GPS动态监测网进行项目数据采集时，充分利用GPS时时监测技术实现全方位自体化的动态监测，监测人员使用接收机对项目监测点进行连续观测并记录相关数据。在数据采集时，要采用相同的基准，利用随机软件解算出观测点的位置和位移变化，因为不同的动态监测网设置基准不同，其计算的变形点位移量也不同，监测人员要通过随机软件传输到计算机对采集数据进行整理，并对记录数据进行预处理，包括GPS基线向量网平差、GPS网与地面网联合平差等。除此之外，监测人员要对GPS动态监测网进行稳定性检验，利用平均间隙法检测GPS动态监测网几何图形的一致性。平差过程采用专用平差软件来完成，布设GPS动态监测参考点时，监测人员要保证监测网中一部分监测点相对于另外一部分监测点的稳定，以此确定出监测点相对应的平差方法和参考基准。监测人员要保证观测点的稳定性，布设监测网时，要考虑同时选择几个远离变形体的点作为稳定基准点，处理各项观察数据时，要保证监测点共同组成的动态监测网的稳定性。当T≥0时，则表明该监测网存在显著变形。
监测人员在对各期观测数据进行处理时，要应用普遍的监测网布设方式和基准选择，以稳定不变的基准点作为参考基准，使用固定基准点分析其他各点的变形情况，从而对项目的变形数据进行一致性采集，为后期GPS动态监测网对项目监测点位移变量的系统性分析提供数据基础。
1.2 GPS动态监测基线解算
利用GPS动态监测网直接对项目监测点进行动态监测，对监测网的各期观测数据进行平差计算，采用经典自由网平差方法，解算其GPS动态监测基线，用相对定位方法确定监测点与基准点间相对位置关系。GPS动态监测网对项目工程进行动态监测时，利用载波相位值进行单点定位，监测人员通过计算获取相对精度的坐标数据，确保相互关联的坐标点准确无误，然后对观测值进行求差，从而得出工程测量坐标系的坐标值，监测人员在解算坐标时，要合理转换监测点坐标与工程测量坐标系之间的转换参数，利用求差后的差分观测值进行相对定位。
当监测人员对转换坐标无法进行确定时，则在相对定位中用双差观测值求解基线。其监测基线的位置向量需要通过换算计算获得坐标，通过GPS卫星定位进行载波相位定位测量，为保证其坐标的精准度，当坐标的转换参数范围较大时，监测人员要保证其动态测量的精准度，这就需要使用较多的已知点数据，进而快速获得所需要坐标。并且在进行相位定位测量时，还要保证控制网测量的精度，监测人员针对获得的GPS测量值，要对全部的独立基线观测数据进行无约束平差处理，从而在相应的坐标系中对GPS动态监测进行量测分析。
对GPS动态监测基线进行解算后，整理基线监测数据，并结合相关数据处理软件进行数据解算处理，在保证GPS动态监测网的内部精度符合GPS测量要求的基础上，进行求解GPS动态监测网中相应坐标系的三维坐标，监测人员根据三维坐标计算出监测点的空间坐标。当GPS动态监测精度较好时，其位置变形的平面监测精度可以达到毫米级别，并且在项目工程变形测量中，随着监测获取的数据量的递增使得GPS动态监测数据精度越来越高，监测人员能够获得与工程实际情况非常贴近的曲线图，从而完成对项目的动态监测。至此完成了GPS技术在项目动态监测中数据处理方法的分析设计。
2 实验论证分析
为保证本文提出的数据处理方法的有效性，与传统数据处理方法进行了对比实验，传统方法即分期单独平差，对平差结果数据进行逐期对比分析，从而求得监测点的三维位移变化量。监测实验对某项目采空区进行动态监测，项目地层中基岩隐伏于新生界松散层之下，动态监测方法采用周期性重复测量模式，测区共布设3个基准点，其基准点之间最远距离为2公里，布设10个监测点，其监测点之间平均距离为500m。
由于本监测实验中要进行动态监测的范围较大，监测点之间的GPS基线距离较长，常规GPS基线处理软件会带来一定误差，本次基线数据处理采用南方测绘GPS数据处理软件，生成符合GPS变形监测数据处理与管理系统（EasyGPSDMS）格式的数据文件，从而提供明确的动态监测数据处理信息。本实验项目共进行10组试验，对项目采空区监测点的位移变化进行实时监测，并记录两种数据处理方法下的数据点位与大地坐标的互差距离，10组实验中两种不同数据数理方法的平均互差距离，传统方法平均互差距离为7.2cm，本文方法平均互差距离为4.8cm，相比传统数据处理方法，数据点位与大地坐标的互差距离缩短了2.4cm，验证了本文数据处理方法在项目动态监测中缩短互差距离的有效性。
3 结语
GPS技术在项目动态监测领域受到广泛应用，本文通过某露天矿采空区的对比实验，验证了设计方法的有效性。但本文在细节上还存在不足，其GPS监测网的网型优化对数据质量有较大影响，本文在此部分未做深入，希望在今后的研究中将其完善。
参考文献
[1]田倩.工程测量GPS动态监测应用与数据处理分析[J].山东工业技术,2019(12):119.
[2]高宏.岩石物理力学试验及数据处理分析[J].中国标准化,2019(14):167-168.