GPS測量技術(shù)及其在工程測量中的應(yīng)用分析

楊鵬

（甘肅萬泰建設(shè)工程有限公司 甘肅省蘭州市 730050）

GPS測量技術(shù)及其在工程測量中的應(yīng)用分析

楊鵬

（甘肅萬泰建設(shè)工程有限公司 甘肅省蘭州市 730050）

近年來工程測量在我國很多大型的基礎(chǔ)建設(shè)中占據(jù)的地位愈加重要，現(xiàn)在基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展的進(jìn)程十分迅猛，在科技高速發(fā)展的現(xiàn)代社會，使用傳統(tǒng)的測量技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化工程建設(shè)的相關(guān)要求。現(xiàn)在在工程測量中，GPS使用的頻率越來越高。在獲得眾多使用成果的同時(shí)，也有一些問題存在。本文將就GPS在工程測量中的應(yīng)用進(jìn)行分析，就GPS在建立施工控制網(wǎng)的要點(diǎn)加以介紹，探討有關(guān)GPS的放樣和竣工方面的內(nèi)容，也提出一些在工程測量中使用的注意事項(xiàng)，旨在為今后GPS的使用提供更好的意見。

GPS；工程測量；應(yīng)用研究

GPS是全球定位系統(tǒng)的簡稱，20世紀(jì)70年代以來由美國研制，主要使用于軍事部門，是一種新型的衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)。這種定位系統(tǒng)具備全能性、全球性、實(shí)時(shí)性以及全天候的性質(zhì)，同時(shí)還具備非常好的保密性，在一定程度上還能抵抗干擾。正是因?yàn)檫@樣的性質(zhì)，有關(guān)大地測量、工程測量、海洋測量以及城市測量等各種測量工程中都會應(yīng)用GPS技術(shù)。

1 使用GPS測量的特點(diǎn)

GPS測量相比較其他測量方式來說，首先精確程度比較高，通常情況下，GPS測量都是要高于一般測量方式的。如果是在基線比較小的時(shí)候，定位的精確程度會達(dá)到1×10-6這樣的數(shù)值，而當(dāng)基線在大于1km的情況下，精確程度會達(dá)到1×10-8。其次是各個測量站之間不需進(jìn)行通視。使用GPS測量方式各個測量站之間不用相互通視，因?yàn)槠涔ぷ鞣绞绞且罁?jù)實(shí)際對測量點(diǎn)的定位，這樣對選點(diǎn)工作來說十分方便，節(jié)省了很多步驟。GPS測量系統(tǒng)能提供三維坐標(biāo)，對要測量位置的三維坐標(biāo)能進(jìn)行精確的測量，而且有很高的精確程度。

2 工程施工網(wǎng)的建立

建立施工控制網(wǎng)的目的主要是為了給施工放樣工作提供方便，同時(shí)在工程完工之后也會起到一定的作用。在工程施工的過程中，施工控制網(wǎng)作通常是一項(xiàng)工程施工建設(shè)的參照物，而測量工作又會直接對后期的項(xiàng)目產(chǎn)生直接的影響。所以說施工控制網(wǎng)的質(zhì)量會對整個工程的質(zhì)量產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。正因如此，每項(xiàng)工程在正式進(jìn)行開工之前，都會首先依據(jù)工程的規(guī)模以及相關(guān)需求，認(rèn)真設(shè)計(jì)施工控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)方案，這樣才能最大程度上保證施工的質(zhì)量。

2.1 選擇控制點(diǎn)和埋石

因?yàn)榻⑹┕た刂凭W(wǎng)的主要目的就是為整體施工工程服務(wù)，所以應(yīng)該設(shè)置首級控制網(wǎng)在整個施工區(qū)域中，這樣才能保證在整個施工區(qū)域中都有施工控制點(diǎn)，為放樣工作提供便利。也可以通過首級控制網(wǎng)進(jìn)行更進(jìn)一步的控制網(wǎng)加密工作。選擇控制點(diǎn)的時(shí)候要重點(diǎn)注意周圍建筑物及其相關(guān)精確程度的要求，通常情況下在建筑物比較重要或者比較密集的地方，應(yīng)該設(shè)置比較多的控制點(diǎn)。與此同時(shí)不能忽視施工控制網(wǎng)的網(wǎng)形強(qiáng)度，避開大于120°和小于30°的角，這樣才能保證建立的施工控制網(wǎng)擁有更好的圖像強(qiáng)度。使用GPS技術(shù)建立施工控制點(diǎn)要注意，選取位置的天空部分要保證開闊，尤其要重視避開高壓電線、接受天線。除此之外，因?yàn)榇蟛糠值氖┕y量工作都是利用全站儀完成的，因此一定要滿足有兩個或者更多的通視控制點(diǎn)的條件。在實(shí)際施工中，控制點(diǎn)經(jīng)常會出現(xiàn)位置移動或者受到破壞的情況。這就需要仔細(xì)對施工場地的周圍情況進(jìn)行了解，最大程度上避免控制點(diǎn)受到破壞。還要對要布點(diǎn)的位置的地質(zhì)情況進(jìn)行了解，盡量使控制點(diǎn)設(shè)置在能穩(wěn)定的地方。對高層的建筑物要進(jìn)行放樣，這樣才能合理確定控制點(diǎn)的高度位置。

2.2 選擇投影面

建設(shè)控制網(wǎng)的過程中經(jīng)常會遇到有關(guān)施工控制網(wǎng)的相關(guān)問題。有關(guān)投影面，其實(shí)是因?yàn)榈厍虻男螤睿厍蚪茍A球，高程面不同，計(jì)算使用的邊長也不同，而高程越大，投影之后就會出現(xiàn)更大的邊長變形。在確定施工控制面之前，首先要確定施工控制網(wǎng)的投影面。一般情況下，平面圖上設(shè)計(jì)的工程不會考慮地球曲率的影響，因?yàn)橥ǔＧ闆r不會對工程產(chǎn)生什么明顯的影響。但是對于比較大距離和大范圍的工程來說，產(chǎn)生的影響就十分明顯。因此在遇到這種類型的工程時(shí)，設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)者應(yīng)該在施工控制網(wǎng)的高度確定之前確定高度，避免地球曲率給工程帶來的不良影響。

2.3 對施工控制網(wǎng)進(jìn)行加密

通常情況下，對施工控制網(wǎng)的加密工作都是施工單位完成的。如果現(xiàn)有的控制點(diǎn)不能滿足施工的需要，可以由施工單位提出有關(guān)加密控制點(diǎn)的要求。在提出要求的時(shí)候要對加密施工控制點(diǎn)的理由加以詳細(xì)合理的說明，也要說明設(shè)置控制點(diǎn)的位置、用途以及類型。可以采用的加密方式有GPS靜態(tài)觀測、動態(tài)監(jiān)測或者使用全站儀。

2.4 施工控制網(wǎng)的維護(hù)工作

大型工程的施工工期都很長，參與施工的隊(duì)伍很多，對施工的精確程度也有更高的要求。因此，為了更好的保證施工的進(jìn)程，不能忽視對施工控制網(wǎng)的維護(hù)工作。施工現(xiàn)場會有很多大型機(jī)械的參與，也會有很多比較大型的運(yùn)輸車輛在現(xiàn)場來來回回，這些機(jī)械和車輛難免會碰到控制點(diǎn)，對其產(chǎn)生一定程度上的破壞。因此在建立施工控制網(wǎng)的時(shí)候，就應(yīng)該完善相關(guān)保護(hù)措施，也就是在控制點(diǎn)的四周設(shè)置鋼管制的圍欄，并標(biāo)注上警示標(biāo)志，以此對施工人員起到一定的提醒作用。如果是設(shè)置在地質(zhì)比較松軟地基上的控制點(diǎn)，或者是施工時(shí)需要抽取很多的地下水，那么控制點(diǎn)肯定會出現(xiàn)移動的情況。為了使施工測量工作更加精確，定期一定要對控制點(diǎn)加以檢測。一般施工控制網(wǎng)的檢測要求和最初建立時(shí)的要求一樣，使用的檢查方法可以稍作些改變。實(shí)際對控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測的時(shí)候，應(yīng)該適當(dāng)?shù)男薷脑瓉砜刂凭W(wǎng)的網(wǎng)形，并對控制點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。有些比較特殊的情況下，會存在位移現(xiàn)象十分明顯的控制點(diǎn)，這會嚴(yán)重影響工程測量的結(jié)果，這時(shí)施工單位一定要加以重視，結(jié)合實(shí)際情況，重新進(jìn)行控制網(wǎng)的設(shè)定。在施工控制網(wǎng)的復(fù)測時(shí)，要保證使用和原來一致的坐標(biāo)徐。這樣才能到達(dá)測量目標(biāo)，需要對控制點(diǎn)的穩(wěn)定程度進(jìn)行分析，并用比較穩(wěn)定的控制點(diǎn)作為已知點(diǎn)，這樣會得到比較準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。除此之外，還可以使用國家控制點(diǎn)聯(lián)測的方式，但是考慮到國家控制點(diǎn)的距離通常比較遠(yuǎn)，會產(chǎn)生比較大的誤差，因此只能使用其做檢查，而不用作重新計(jì)算的方法。

3 定位技術(shù)在使用中的優(yōu)勢

定位技術(shù)的普及，為解決上述問題提供了新的工具。實(shí)時(shí)差分定位測量相對于傳統(tǒng)測量及GPS常規(guī)測量主要有以下特點(diǎn)：

（1）能夠在短時(shí)間內(nèi)對測量點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行確定，實(shí)時(shí)差分定位通過實(shí)時(shí)處理在兩秒鐘之內(nèi)就能完成這項(xiàng)任務(wù)。

（2）施工時(shí)效率高，不用近距離操作。實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)十分智能化，觀測人員主要是設(shè)置觀測基準(zhǔn)，接著到流動站點(diǎn)進(jìn)行工作就可以，而其他觀測工儀器自動就可以完成得很好。這樣能夠有效的減輕現(xiàn)場測量人員的勞動強(qiáng)度，提高工作效率。

（3）這個優(yōu)點(diǎn)是最為工作人員歡迎的，就是各個檢測點(diǎn)之間不用進(jìn)行通視。儀器得到的觀測數(shù)據(jù)都是獨(dú)立測量得來的，因此出現(xiàn)誤差的幾率也就很小，定位會更加準(zhǔn)確。

4 結(jié)束語

GPS在測量中有很多使用優(yōu)勢，比如使用靈活方便，基本可以實(shí)現(xiàn)自動化以及智能化等等。因?yàn)檫@些使用優(yōu)勢，GPS技術(shù)會得到更加廣泛的應(yīng)用。目前看來，在很多大型工程中，GPS技術(shù)都有很大的使用空間，能夠滿足各大工程在很多方面的需求。隨著技術(shù)不斷發(fā)展和成熟，相信GPS技術(shù)會逐漸成為工程測量的主要方式，為工程測量技術(shù)的發(fā)展推波助瀾。

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P228.4

A

1004-7344（2016）12-0284-02

2016-4-10

楊鵬（1988-），男，漢族，甘肅張掖人，助理工程師，本科，主要從事工程管理工作。