GPS測量技術在工程測量中的應用研究

洪嘉霖

（江西省地礦局水文地質工程地質大隊）

引言

GPS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。然而，我國在GPS技術雖然取得了長足的發展，但在實際應用中還存在一定的問題，嚴重阻礙了GPS技術在工程測量中的價值性，需要有關部門強化技術研究，為具體施工提供保障。

1 GPS技術概述

1.1 GPS技術主要構成

GPS主要為構成為三個部分，分別為觀測衛星、監控系統、衛星信號接收等三個階段。觀測衛星是基礎工程，我國可在太空中一次發射多顆衛星，為GPS應用奠定了良好基礎。監控系統是指衛星接收裝置對GPS信號進行反饋，是給GPS技術構成的關鍵要素，如圖1所示。

圖1 GPS工程測量現場圖

1.2 GPS技術應用優勢

1.2.1 測量效率高

GPS技術能夠在很短時間內確定工程需要測量位置，在測量階段減少了人工測量所需要的時間，能夠優化整體資源效率。傳統的測量主要依靠人工進行，會消耗大量的時間，在地勢特征比較復雜的地區，甚至會造成一定的安全隱患。GPS技術不僅可以縮短測量所需時間，還可以減少測量中的人工成本的投資，減少了人力資源消耗，對于提高工程效率、提高工程收益具有積極意義[1]。

1.2.2 測量精度高

除了在測量效率上具有一定優勢之外，GPS技術在測量精度上也比較高。隨著衛星技術的不斷完善，其精度也會越來越高。以目前技術而言，衛星定位在靜態定位上可以達到毫米距離，在動態測量中也可以將誤差縮小在厘米之間。在傳統測量技術中，誤差是必然存在的，GPS技術在建筑工程中應用比較廣泛，能夠有效保障建筑物施工質量，減少因測量而造成施工誤差的情況。

1.2.3 實時測量法

GPS技術最大的應用優勢在與可以實現工程的實時測量。測量人員可以自主安排在測量實踐，并不受空間地域的限制，傳統的測量會受到各種天氣因素、環境因素影響，甚至會因惡劣的自然環境而產生誤差。GPS技術能夠有效解決時間問題以及環境問題，可以有效降低工程測量所需的成本，并以實時測量方式為測量工作提供了極大的便利條件。

1.2.4 觀測較便捷

GPS技術具備觀測技術，通過對衛星數據的科學整理以及分析，可以得到工程所需的測量參數，并降低測量難度。傳統施工技術需要將測量設備搬至施工現場，在測量控制上也十分困難，而GPS技術的實施觀測功能，為工程測量工作帶來了極大的便利條件。

2 GPS技術在工程測量中應用分析

2.1 GPS定位技術在工程測量中應用

GPS定位技術包含了物理學知識以及幾何圖形知識，并以此作為技術應用的基礎理論。定位技術在工程測量中應用，以地面接收設施為測量信號接收對象，通過空間衛星實施測量地位。定位技術在工程測量中分為兩種，分別為靜態、動態相對定位技術。以某工程測量為例，在測量中以靜態相對定位基礎為主，在測量開始之前，將接收裝置成排擺在施工區域內，對其定位間觀測，觀測實踐通常為40min以上，約在45min。經過靜態相對定位之后，測量人員需要對定位結果進行分析，保障其結構與實際操作之間不存在明顯差異性。靜態相對定位在操作上十分便捷，而動態定位需要以相對載波觀測量為測量基礎，并在測量過程中安裝控制基站，以連續接受裝置作為信息接收器，在不同的觀測角度，為測量人員提供大量動態測量信息[2]。

2.2 GPS技術在工程水準點測量中應用

GPS技術在工程測量中應用可以以施工水準點實現，傳統測量技術無法滿足工程測量水準點控制的實際需要，及時經過實地考察之后，也無法表面其出現水準點距離過大的現狀。GPS技術在水準點測量以及確定中發揮著重要應用價值，GPS技術可以通過對衛星信號的實時接收，對水準點為位置進行測量。以某建筑工程水準點確定為例，在應用過程中首先安裝天線設施，對微信信號進行接收，并在附近區域安置操作接收機，實施信號接收操作，并對觀測的數據進行記錄，有效的保障了基準點確定的穩定性，保障了工程施工整體進程。GPS技術在施工基準點測量中應用可以有效提高施工效率，對于提高工程質量具有重要意義。

2.3 GPS虛擬現實技術在工程測量中應用

GPS技術在發展過程中可以有效規避傳統測量中工作人員現場測量的現狀，極大程度減少了地質施工測量環境而導致的安全隱患。GPS技術可以借助虛擬現實技術，為工程測量建立一個可供測繪的虛擬環境，并與實際測量結果起到一定的交互作用，能夠有效解決上述中存在的安全問題。GPS虛擬現實技術可利用計算機系統，在軟件中構建工程測量具體模型，并以三維的形式將其展現出來，在測繪的過程中，人員無需到達施工環境中進行測量施工模型的測繪，通過虛擬現實技術，可以明確測繪中的重點，并有效規避其在測量中的安全事項[3]。

2.4 GPS與傳統技術融合在工程測量中應用

我國現階段GPS技術的應用并不是十分完善，其測量精度雖然照比傳統測量模式較高，但仍然存在一定的不足之處。我國很多施工地區的衛星信號較弱，處于衛星信號屏蔽區域，很難在工程測量中發揮GPS技術的應用價值。針對此現象，有關部門可以采取解析法以及圖解法，將傳統測量技術與GPS技術進行有效融合。GPS技術主要借助衛星信號以及接收器實現距離的測量工作，采取電磁波信息傳輸技術，對信息進行反饋測量，會在準確性上略顯不足，另外，若測量地區存在遮蔽物，也會導致其測量的精度存在問題。將傳統測量技術與GPS測量技術進行有效整合，可以有效提高工程測量在特定區域的測量精度。結論：總而言之，GPS技術在我國工程中仍具有十分廣泛的發展空間，能夠給予工程測量工作一定的技術保障。然而，在GPS技術應用過程中，還會造成少許的測量誤差，會嚴重影響工程施工質量。隨著我國技術的不斷完善，GPS技術的測量誤差會越來越小，并在效率、精度、操作上均會得到一定提高，為我國工程建設提供更加便利條件。