GPS測量技術在工程測量中的應用

范文濤

摘? 要：隨著科學技術的快速發展，GPS技術發展速度較快，并在實際應用中取得了較好的成效。在當前工程測量中應用GPS技術，能夠為工程建設提供更為準確的信息支持。而且GPS測量技術具有自動化程度、準確度和效率高等特點，因此在工程測量中進行應用，其能夠為工程測量提供重要的支持。該文從GPS測量技術入手，并進一步對GPS測量技術在工程測量的中應用進行了具體的闡述。

關鍵詞：GPS測量技術;工程測量;外業操作;數據處理;變形監測

中圖分類號：P228? ? ? 文獻標志碼：A

0 前言

隨著GPS測量技術在工程測量中的應用，其與通信技術有效結合，這也使三維坐標實現了動態測量，能夠實時進行定位和導航，促使GPS技術在廣度和深度方面取得了較大的進展。而且將GPS測量技術應用于工程監測中，可以有效地提升工程監測的水平，并取得了較好的效果。

1 GPS測量技術

1.1 GPS系統

GPS系統主要是由3部分共同組成的，即空間衛星、地面監控系統和衛星接收設備。由二十幾顆空間衛星分布于6個軌道平面上，因此在任何時間和地點都能夠接收到衛星信號。地面監測系統作為GPS中央控制系統，其能夠同步對衛星定軌進行跟蹤。GPS接收設備主要是由GPS接收機、數據處理軟件及相慶的氣象觀測儀器設備組成的，具體通過接收GPS衛星信號來實現對衛星信號的導航和定位。

1.2 GPS測量技術的原理

GPS測量技術在實際測量應用過程中，其是利用高軌測距的方式，以觀測站至GPS衛星之間的距離作為基本觀測量，并通過一定距離運算而得到所測位置的三維坐標。具體需要通過偽距測量和載波相位測量來獲取預測量的距離數據。在偽距測量中，通過對GPS衛生信號到達地面接收器的傳播時間進行測量，其對觀測點的定位速度具有積極的促進作用。在載波相位測量中，其通過對衛星載波信號與接收器等產生的參考載波信號的相位差距進行測量，可以保證測量的準確性的精度。

1.3 GPS測量技術的優點

利用GPS測量技術過程中，其觀測時間較長，能夠實現快速測量，而且GPS系統中衛星接收設備智能化水平較高，能夠自動完成信息的捕獲、跟蹤觀測與記錄，且能夠連續對數據信息進行自動化采集，不需要人員值守即能夠完成。GPS系統是具備分布在6個軌道面上的空間衛星群，因此能夠全天進行工作，而且測量工作可以隨時隨地開展。同時GPS衛星接收裝置還具備防水功能，在實際測量過程中不受天氣影響。具體測量操作較為簡單，觀測過程中不需要人工參與，具有強大的綜合測繪能力，而且測量精確度較高，在各種測繪的內業和外業作業中都具有較好的適用性。

2 GPS測量技術在工程測量領域的應用

2.1 GPS測量技術的外業操作

在GPS測量技術應用過程中，在外業操作過程中，主要以選點和觀測內容為主，通過正確的選點和準確的觀測，可以獲取到更為精準和有效的測量結果。

2.1.1 選點的要求

對于GPS定位系統而言，其設置觀測點時，至少要選擇兩個以上的觀測點，而且選點位置直接關系到測量的準確性。在實際選點操作過程中，需要保證GPS測量設備位置的正確，并要對GPS測量設備的使用要求進行了解，在具體使用GPS測量設備時，當處于室外空間時，設備上部15°角范圍內不宜存在遮擋物體，這樣GPS設備能夠準確的接收來自于衛星和基站的信號。由于放置GPS測量設備的點位作為工程關鍵點，因此在選擇時不宜選擇次要工程點，設備也不應隨意放置，選點時兩個測量點之間要保證具有較好的連通性，這樣后續測量工作能夠有序開展。即使實際測量過程中無法滿足通視要求，最終也不會影響具體的測量結果。

在實際GPS測量技術應用過程中，其以電磁波信號作為測量載體，這就要求測量時測量區域內不宜使用大功率電器，而且高壓輸電線路及變電站等設備也會影響GPS測量設備的信號，導致測量精度和準確度下降。因此在實際GPS測量過程中，要避免高強主電磁波所帶來的干擾。具體所選擇的觀測點還要遵循交通便利及地面基礎穩固的原則，在為測量人員提供便利操作的基礎上，也能夠保證測量設備的測量精度。另外，在具體設置完成觀測點后，需要對其進行明確標注，這樣相同標注的設備在實際測量中能夠互相對應，并將具體的測量點位置在圖紙上標注出來，可以為后續測量和數據處理提供更多的便利。

2.1.2 觀測的要求

在實際觀測過程中，需要合理放置信號接收天線，并打開儀器完成具體的測量工作。在實際GPS測量設備使用過程中受天氣影響較大，因此需要隨時記錄氣象觀測，并在數據處理過程中針對天氣因素對測量數據的影響進行修正。另外，在針對每一個測量點進行測量時都要保證相應的測量時間 ，這樣可以保證測量數據的準確性及測量結果的可靠性。另外，還要隨時保存測量數據結果，避免出現丟失問題。

2.2 數據處理

在具體針對GPS測量數據進行處理過程中，需要將測得的數據直接輸入到計算機中，通過對數據進行預處理，完成基線計算和GPS消差，從而獲得最終的結果。在將測量數據輸入計算機之前，需要針對數據進行具體的分類，并將與本次測量無關的數據篩選出來，避免影響到具體的計算結果。通過對輸入計算機的數據格式進行統一，保證輸入計算機的數據的統一性和可識別性。另外，還要二次篩選調整好的格式數據，針對誤差較大的數據進行剔除，確保其計算結果的精準性。

2.3 在變形監測中的應用

在建筑物變形監測中應用GPS技術的過程中，其對于測量精度具有較高的要求。在具體應用GPS測量技術過程中，其可以將監測點劃分為幾個時間段，能夠準確對中整平，當基線長率在4 km以內時，能夠有效地達到變形監測的要求。

2.4 GPS布網

在應用GPS測量技術的過程中，需要科學地進行規劃和全面布網，特別是以不同區間作為目標進行布網的過程中，要從實際情況出發，并與現場實際相結合，基于已知的各種信息網及公網資料，充分完成布網工作，進一步提高GPS測量的精準度。在工程后續的測量過程中，利用控制網也能夠保證測量數據結果的精確度。

3 結語

由于GPS技術具有精度高、測量速度快及經濟性好等特點，因此在許多領域應用得十分廣泛。將GPS技術引入到工程測量中，可以進一步提高工程測量的精度，為工程順利實施提供重要的信息支持。由于GPS技術在工程測量中具有極為重要的作用，因此在實際應用的過程中要提升GPS技術水平，不斷地對GPS技術進行改進，確保工程測量工作質量的全面提升。而且工程測量中應用GPS技術進行測量時，無論是對于工程進度還是質量都具有極為重要的意義。而且將GPS技術與工程測量相結合，目的在于能進一步提高工程測量的精確度及工作效率，使工程建設的質量得到全面的保障，這一舉措，必然會加快推進工程測量技術的現代化和數字化發展進程。

參考文獻

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