淺談GPS技術在土石方測量中的應用

李衛東

（廣東廣業云硫礦業有限公司，廣東 云浮 527343）

GPS測量技術是一門相對比較成熟的測量技術，被廣泛應用于各種土方測量、地形測繪中。由于其技術要求高、數據處理過程繁雜，對室外和室外作業人員的素質都有較高的要求。因此研究其技術控制要點，對土石方測量的精準度具有重要的意義。

一、GPS測量技術簡介

GPS是通過全球定位系統，為地球各區域提供準確定位、工程地形測量、速度測量等應用。具體的測量技術是衛星定位將信號傳輸到測量儀器中，形成各種數據，對其進行處理和分析后形成的地形圖。

二、GPS測量技術相比傳統測量技術的優點

1 具有較高的精度。傳統的測量儀器主要是水準儀、全站儀和測距儀等，由于是人工操作和讀數，且隨著外界環境變化（如風速、光線等）讀數會產生較大的偏差，從而影響測量的精確度。GPS測量技術中，通過衛星傳輸信號，直接精準的對該點進行定位，并在儀器中明確顯示出所在的坐標點和高程值。減少人為讀數的影響，精確度可以達到0.1mm。

2 具有較高的效率。傳統的工程測量，需要由不同的儀器組成，至少需要全站儀和反光鏡等。在測量過程中，儀器需要不斷的移動，并且調平、對準等工作，需要花費大量的時間。而GPS測量技術中，只需要將接受儀防止在需要的位置，就可以接受到衛星定位信號，直接顯示在儀表上，可以節約很大一部分調整儀器的時間，加快了工作的效率。

3 節省人工。傳統的工程測量工作，至少需要2人來完成，在大型土地測量中甚至需要多人來完成。而GPS測量中，只需要一個人就可以完成測量工作，并且效率和精確度更高。不論從工作完成情況還是人工費用節省方面，都有較大的優勢。

4 可以有效解決視線的不透視問題。在很多工程測量中，特別是初期階段的土地地形測量，會經常遇到高大樹木或其他構筑物阻擋視線，或者地形中有較大的高差而無法看到對面的情況，影響測量的正常進行。而在GPS測量中，是通過衛星從高空傳遞信號，不需要通過光學反射等進行測量，因此可以有效避免這一視線阻擋測量工程進行的情況。

三、GPS在土石方測量中的具體工作程序

1 測量前的工作。（1）測量方案的制定：根據測量面積、場地情況、高差坐落等客觀條件，來確定測量方案。主要包括點位的布置間距（如10m×10m）和方式（梅花狀還是平直狀）等。（2）測量的精度和點位數要求：根據測量的目的和使用功能不同，其測量深度要求也不一樣。因此需明確測量的精度和點位數要求，進行有針對性的測量。（3）時限要求：建設工程一般都工期比較緊張，需要通過盡快的工程測量為后期的規劃和整體場地布置提供依據，因此在前期，應該講具體的時間要求進行明確，以便測量單位組織具體的測量方案和人員配置。（4）費用明確：根據場地地形地貌、周邊環境、深度要求等不同，測量的費用是不一樣的。在地質條件復的場地比平整開闊的場地費用要高很多，所以在測量之前應該結合具體情況來明確費用計算方式，以免后期出現糾紛。（5）測量相關資料的收集和整理：在工程測量之前，測量單位應該充分了解場地的水文地質條件、周邊市政管網的布置、市政道路的建設、已有的原始坐標控制點和高程控制點等。以便指導測量方案的編制。（6）儀器設備的檢查與檢修：在測量之前， 應該對相關儀器設備進行檢查檢修，保證其完整性。特別是設備的接收信號性能和數據顯示功能，必須清晰準確，以免在測量中發生問題。

2 測量中的工作。（1）外業測量：根據之前制定的測量方案，進行實地測量。點位布置必須按照預定間距來進行，如果由于各種外部原因無法測量的，可以變換位置或必要的時候可以增加點位，要求測量的每一個點位數值均應該進行有效記錄，便于在后期工作中的數據處理。

3 測量后的工作。（1）數據傳輸：測量的結果會在儀器中儲存。在全部點位測量完成后，應該將測量儀器與計算機進行連接，將數據傳輸到計算機中進行分析和處理。（2）分析和處理數據：測量完成后的數據分析是很關鍵的工作，因此有些數據可能由于傳輸的問題、信號的問題或設備自身的故障等因素，出現不完整或明顯的錯誤。所以在處理數據的時候應該講這部分數據剔除出去，或進行適當的修正。必要情況下，需要重新補測，保證數據的可用和完整。（3）繪制成圖：工程測量數據進行分析，繪制成所需要的工程測量成果，并通過軟件計算出具體的土石方工程量。

四、GPS技術在土石方測量中的注意要點

1 現場測量過程中，應盡量將自然地形地貌作為分段分界的邊線，這樣適合于后期成果圖的繪制，如現場的道路、河流、湖泊、山體等。

2 由于我們使用的儀器是全站儀、GPS等儀器，所測量的速度比較遠，精準度也較高。所以盡量不要用皮尺或鋼卷尺來進行細部，這樣達不到測量的要求。

3 在實際測量過程中，可以根據現場實際條件，靈活多變的選用測量方式，這樣可以提高工作效率，并且便于根據實際需要來進行測量，提高數據的準確性和有效性。同時傳輸給室內工作人員的數據也可以便于處理和分類。

4 在高低不平的地貌中測量時，要根據現場實際情況來合理設置控制網和標高線。不僅要測量特性線，而且要多測量一些細部的點，特別是轉折部位。這樣可以真實反映土石方高差和形狀的情況，也便于數據的處理和圖形的繪制。

5 由于整個數據采集、數據分析和處理、數據成圖、數據繪制等全過程都是在計算機上完成的，因此人為操作的精度和細度對成果有重大的影響。因此操作人員必須經過專業培訓，具有較強的責任心，才能完成較好的測繪成果。

結語

土石方測量是一個系統化的工作，需要根據現場實際條件，制定針對性的方案，合理布置測設點位。利用GPS技術可以有效加快測量的過程并提高測量精度，對這一塊的造價控制具有明顯的指導作用。完善方案制定、提高GPS技術水平和儀器精度，對不僅僅是土石方的測量工作都具有重要的現實意義。

[1]馬寶鋒.基于GPS技術在大型土石方工程測量中的應用[J].建材發展導向，2011.