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GPS测量技术在工程测绘中的应用分析白卉

发表时间：2021/6/16 来源：《建筑科技》2021年4月下作者：白卉

[导读] 工程测量的目的，是通过对工程设计进行的准确而完整的勘测，以确保工程建设施工的顺利进行。GPS测绘技术因为其具有准确、快捷且不受外界自然地理环境与气候干扰等各方面的特点，所以被广泛的应用于工程测量中。

贺州市八步区莲塘镇乡村建设综合服务中心广西贺州市 54280

摘要：工程测量的目的，是通过对工程设计进行的准确而完整的勘测，以确保工程建设施工的顺利进行。GPS测绘技术因为其具有准确、快捷且不受外界自然地理环境与气候干扰等各方面的特点，所以被广泛的应用于工程测量中。本文主要是就GPS测绘技术在工程测量中的应用进行了分析与探讨
        一、GPS测量技术的特点
        相对于传统测绘技术，GPS测量技术明显优越的特点主要表现以下几个方面：
        1、应用范围广
        GPS全球定位系统不仅可以提供位置坐标，还能够提供速度和时间等方面的信息，所以它不仅可以应用于测量和导航，而且还能应用于测速和测时。随着GPS的技术不断成熟和发展，其应用范围仍在扩大。在工程测绘方面，GPS测量技术在大地测量、航空摄影测量、工程测量和海洋测绘等领域的应用已日趋成熟。应用于全球或全国高精度的GPS控制网测量时，GPS控制网中的相邻测点的距离可达数千甚至上万公里，极大的扩展了测量的范围。
        2、定位准度高
        在实践过程中已经证明，GPS相对定位精度在50km范围内达10-6m,100-500m范围内达到10-7m，1000km范围内达到10-9m，在工程精密度为300m到1500m范围内的定位中，一小时以上观测时解其平面位置得误差不大于1mm，与ME-5000电磁波测距仪测定的边长对比时，其边长较差不大于0.5mm，校差中误差仅为0.3mm。
        3、测量速度快
        自GPS诞生以来就以迅猛的速度不断发展完善，加之相关软件的更新升级，目前，GPS测量技术在20km范围内的相对静态定位，只需要15到20分钟；而在快速静态定位测量中，当每个基准站和流动站距离在15km内时，流动站的观测时间仅需不到2分钟，而且流动站初始化观测之后，就可以进行实时定位，每站的观测时间只需几秒钟，大大提高了测量的效率。
        4、操作简便
        随着GPS测量技术的发展，GPS接收机也不断进步，GPS测量工具的自动化程度已非常高，在实际测量中仪器操作员只需要能够完成安装仪器、连线、收集气象数据、量取天线高度等工作，当仪器进行测量时会自动完成如捕获卫星、跟踪观测并记录等流程，操作员只需在旁监视仪器工作状态。当测量结束时，操作员仅需关闭电源，收好仪器就可以完成初步测量工作。而且，现在的GPS测量仪器在体积和质量上都能够减轻操作员的劳动强度。
        5、全天候工作
        地球发射到外太空的卫星现在已经不计其数，而且分布比较均匀，能够覆盖地球的每个角落，在地球上的任何地点，在一年中的任何时间都能够进行测绘工作。受天气影响的程度也不是很高，除恶劣性雷雨天气外，一般天气情况下不会影响测绘工作的进行，缩短了测绘工作的时间。
        二、GPS测量技术在工程测绘中的应用
        GPS测量技术在实际测量工作中应用广泛，不仅应用于各种工程、道路的勘测、设计还包括某些大型设备的安装，其具体应用主要有以下几个方面：
        1、大地控制测量
        GPS测量技术凭借自身测量精度高、测量速度快、操作简单、成本低廉等优点，在大地控制测量中有着非常广泛的应用。

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从目前来看，GPS定位技术基本上已经完全取代了常规测角、测距手段，对大地控制网进行建设。在全国性的大地控制网中，相邻网点之间的距离一般都在数千到上万公里左右，使用常规的测量工作不仅效率低下，而且无法完成高精度的远控点测量，严重影响了各项工作的有序开展。另外，在城市GPS控制网中，虽然测量点的间距在数十公里，不过由于常规测量工作在测量中效率偏低，精度无法保证，而且经常会造成控制点的损坏，在很大程度上影响了测量工作的进度。在这种情况下，应用GPS测量技术，能够有效解决上述问题，使得工程项目的测量工作取得突破性的进展。
        2、工程形变测量
        形变是工程测绘中的重要组成部分，在绝大多数工程项目中，都存在着形变因素的影响，尤其是地理环境变化以及人为活动的影响，都会在一定程度上增加形变控制的难度。利用GPS测量技术，工作人员能够及时找出引发形变的主要因素，同时对地基的沉降变化进行测量，明确具体的沉降量，通过切实可行的措施，对地基形变进行控制，从而减少其对于工程的影响和危害。在工程变形监测中，GPS测量技术发挥着极其重要的作用，能够有效减少形变带来的经济损失和人员伤亡。
        3、城市建设测绘
        在城市化进程不断加快的背景下，城市建设是我国社会发展中实施的重要项目，而要想实现城市建设的现代化和多样化，就必须首先保证测绘工作的标准化和规范化。在城市建设测绘中，GPS测量技术有着非常广泛的应用，其中最为常用的功能包括了遥控、遥测以及城市测绘系统定位等，能够有效提高城市测绘中各种数据信息的全面性和精准度。例如，在某城市测绘中，由于涉及大范围的控制，包括了三级测绘导线，传统的测绘方式不仅效率低下、耗时耗力，而且由于建筑施工的原因，对于测绘工作造成了一定的影响和阻碍。在这种情况下，应用GPS测量技术，能够直接定位到城市的任何区域，进行静态测绘，也可以排除城市测绘中的基本测试点，直接进行测量，不会对城市测绘基点造成负面影响，具有非常显著的效果。
        4、水下工程测绘
        在海洋资源开发、港口码头建设、航道整治等水下工程建设中，对于地形测绘图的精度有着极高的要求，一旦精度达不到相应的标准，会给工程的建设带来很大的影响。对此，可以采用GPS测量技术中的三维测定技术，实现对水下工程横向及纵向位置的高精度测量，以测量数据为基础，结合相应的计算机软件，就能够对水下地形图进行绘制。在实际操作中，对于水下工程的横向位置，可以采用差分GPS技术进行测量，能够解决经纬仪等传统测量定位仪器操作繁琐、抗干扰能力差等问题，提升测量精度；对于纵向位置，可以利用专业的测探仪，发射超声波，根据超声波的传播时间和传播速度，计算出水体深度，同时利用潮位仪进行潮位测定，对水深以及地形高程进行相应的校核，确保测量结果的准确性。
        5、房地产测绘
        在地籍和房地产工程测绘中，常用的GPS技术为实时动态差分法，即GPSRTK技术，其能够在户外观测中，快速得到高精度的定位信息，在房地产测绘中有着非常突出的应用效果。应用GPSRTK技术，可以测定每一宗土地的权届界址点，以及一些地物点的位置，测量精度可以达到厘米级。将GPS测量得到的数据信息进行初步处理并输入到GIS系统中，能够获得准确可靠的地籍和房地产图。不过，在一些可能影响GPS卫星信号接收的地带，应该使用全站仪、经纬仪等传统测量工具，结合解析法或者图解法，进行细部测量，以确保测量结果的精度和准度。在建设用地勘测定界测量中，RTK技术能够对界桩的位置进行实时测定，对土地的使用界限范围进行确定，计算出土地面积，能够在很大程度上简化用地勘测定界工作的流程。
        总而言之，在科学技术飞速发展的带动下，GPS测量技术正在朝着自动化的方向发展，在工程测绘中有着广泛的应用，能够简化测量流程，提升数据测绘的功能，应该得到相关技术人员的重视和推广。
参考文献
[2]季永卉.GPS测量技术在当前工程测量中的应用研究[J].科技风,2018,11:45+56.
[3]李福坤.GPS技术在水利水电工程测量中的应用[J].工程建设与设计,2018,06:273-274.