GPS測量技術及其在工程測量中的應用剖析

文/楊曉慶 南京新華泰工程質量檢測有限公司 江蘇南京 210000

GPS 測量技術將傳統測量技術與現代信息通信技術進行了有效結合，能夠有效提高工程測量的性能與質量，在測量范圍、測量效率、測量精度上均能夠得到有效保障。

1、GPS 測量技術應用的簡要概述

眾所周知，GPS 定位系統的定位數據具有高準確性、高精確度、高實效性等鮮明的特點，此外GPS 還具備著自動化形式的運行模式，如此強大的功能優勢吸引著世界各國愈來愈多的工程測量研究者的關注，并激發了他們在這一領域的研究興趣。由此，GPS 由原來的單一工作模式轉變為多功能運行模式，GPS 定位技術相應地得到了進一步地優化、提升。GPS 技術應用向前推進的趨勢顯而易見，靜態定位模式也被廣泛使用，其可以更加全天候、全方位地對監測目標進行監測任務。誠然，GPS 定位技術與工程測量的結合運用越來越密切，兩者之間的技術研究不會僅僅止步于現在的發展成就。

2、GPS 測量技術的優點

2.1 定位快速、高效

GPSRTK 技術成果研發出來后，其代表著進行工程測量能夠運用實時定位模式，這是一個動態的定位模式，只要相應的流動站的初始狀態穩定后便可以隨時進行定位工作，并且每一觀測站點都可以在極快的時間內得出定位數據。如此一來既可以大大減少其觀測時間提高工程測量的工作效率，又可以保障其測量質量。

2.2 定位數據精確度高

在GPS 技術的實際應用中，其有精準定位差距在毫米之間的靜態定位效果，還有數據與現實差距控制在厘米之間的動態定位效果。在測量上，GPS 定位具有明顯的精確度優勢。更為顯著的是，觀測技術的發展和數據處理手段的發展使得GPS定位系統的定位結果更為精確，甚至可以說其測量出來的數據幾乎是接近現實距離，可忽略不計。

2.3 定位時效靈活

采用GPS 技術進行定位工作，其可以達到一個動態的、實時的、高效的定位狀態。也就說，GPS 技術可以隨時隨地觀測運動目標，實時得到運動目標的三維位置數據以及分析出它的運動速度，從而確保運動物體在規定的軌跡上運行的狀態，如此還有利于在動態中選擇運動目標的最佳運動路線。

2.4 觀測受天氣影響較小且便于操作

GPS 衛星一般都呈現出均勻分布的狀態，且有著較多的數量，以此有效保證定位系統能夠覆蓋全球。通常情況下，地面觀測點能夠接收到四顆GPS 衛星發出的數據信號，做到全天候觀測目標。除非是出現不宜觀測，即較為惡劣的雷鳴天氣要不然其運行基本上不怎么會被天氣活動變化所影響。因此可以肯定GPS 技術作用于工程測量測繪是一大技術創舉，其可以在效率和精準度上助力于測量任務的更好實現。

3、GPS測量技術在工程測量中的應用

3.1 在工程控制網中的應用

利用GPS 技術可以建立工程控制網，包括測圖控制網、施工控制網、變形監測控制網。測圖控制網是在工程建設的初期建立的，主要目的是為測繪施工場地的地形圖提供控制點; 施工控制網是在工程開始施工的時候建立的，主要目的是為施工測量提供控制點; 變形監測控制網是為對重大工程進行變形監測提供控制點。利用GPS 技術取代傳統的工程控制網的建立方法，能夠降低工作強度、提高工作的效率，同時也能夠提高控制點的精度。利用GPS 技術建立工程控制網可以采用動態實時定位(RTK) 的方法，也可以采用靜態相對定位的方法。

3.2 在碎部測量和施工放樣中的應用

在工程建設的勘測設計階段，需要測繪工程建設場地的地形圖，可以利用GPS 技術建立測圖控制網，也可以利用GPS 技術進行碎部測量。利用GPS 技術進行碎部測量的原理是GPS 技術可以實現動態實時定位(RTK) ，利用一臺GPS接收機以測圖控制網的控制點為基礎建立基準站，通過GPS 接收機之間的數據傳輸，利用另一臺GPS 接收機建立移動站，從而實時的測量出碎部點的三維坐標。同時利用GPS 技術也可以進行施工放樣，既可以放樣點的平面位置，又可以進行已知高程的測設。利用GPS 技術進行施工放樣的原理同樣是GPS 技術可以實現動態實時定位(RTK) ，利用一臺GPS 接收機以測圖控制網的控制點為基礎建立基準站，通過GPS 接收機之間的數據傳輸，利用另一臺GPS 接收機建立移動站，把需要放樣的點的坐標文件傳給移動站，移動站就可以實時的進行坐標放樣。特別是在公路工程、鐵路工程等線路工程的施工過程中，由于線路工程的施工區域一般都是一個狹長的地區，因此，相比較傳統的測量方法，利用GPS 技術進行施工測量就會大大提高工作效率。

3.3 在高程測量中的應用

雖然GPS 技術測量得到的高程一般是指大地高，而工程建設中使用的高程一般是指正常高，但是，我們仍然可以利用GPS 技術來測量正常高，從而提高工程建設中高程測量的效率。利用GPS 技術測量正常高的原理是先用GPS 技術測量出點的大地高，再通過其他方法測出點的高程異常，從而求出點位的正常高。這樣就會大大提高高程測量的工作效率。

3.4 在變形監測工作中的應用

在工程建設開展的時候，工程變形的情況時有發生，由于建筑物變形將會危害建筑物的安全使用，因此，各級政府和單位都相當重視變形監測工作，特別是關系國民經濟的大型建筑物的變形監測。建筑物變形監測主要包括建筑物沉降監測、建筑物傾斜監測、建筑物裂縫監測、建筑物位移監測等。隨著國民經濟和科學技術的發展，目前對變形監測的精度要求也越來越高。由于GPS 技術具有操作方便、觀測時間快、精度高、自動化、測站之間無需通視等優點，它在變形監測工作中的應用越來越廣泛。應用了GPS 技術，大大提高了變形監測的效率和精度，同時也可以節省變形監測的費用。特別是利用GPS RTK 測量技術可以實現實時動態自動化變形監測，為大型建筑物實時安全性監測提供了條件。

結語：

綜上所述，GPS 技術具備其自身獨特的優勢和作用，在測量工程中也相應地表現出不可替代的效果。GPS 技術與工程測量的高效結合、應用在還在不斷地得到推廣。毫無疑問，這一技術的研究、完善必然需要有關部門的高度重視與不懈探索。