基于GPS的工程控制測量應用分析

【摘要】GPS在工程控制測量網構建與運行環節中的應用，大大提升了工程測量工作的質效，全面提升土地、礦產等資源開發的有效性。文章著眼于工程實際，探究GPS在工程控制測量中應用的基本方法，以期為后續測繪生產活動的開展奠定堅實基礎。

【關鍵詞】工程測量;GPS技術;控制測量

控制網作為基礎設施體系的核心組成部分，在地形測繪、礦產邊界勘查等方面發揮著關鍵性作用，基于控制測量網的技術優勢，文章以GPS技術作為切入點，從多個層面出發，探討GPS在工程測量控制中應用的基本方法，以期不斷提升工程測量控制的水平，推動工程控制網的完善。

1、GPS技術原理

對GPS技術原理的全面梳理，引導工程測量技術人員從整體上認識GPS技術的原理以及應用流程，為相關技術活動的開展提供理論支持。

GPS由多顆空間衛星組成，涵蓋空間衛星、地面監控系統共以及GPS信號接收機等幾大部分，與傳統的定位技術相比，GPS定位精確度高、周期較短、環境適應能力強，現階段被廣泛應用于導航、定位以及地面高層測定等方面[1]。在實際使用的過程中，借助于L波段的載波不斷向用戶發射信號，完成空間定位工作。用戶通過使用客戶端進行衛星信號的接受以及處理，同時在相關軟件的支持下，完成對網平差等數據的分析，構建空間三維坐標，為用戶提供更為便利的定位服務。GPS在工程中的應用，憑借其空間定位優勢，實現工程控制測量的有效性與高效性。

2、工程GPS控制測量模式選擇

為確保GPS技術的環境適應能力，切實滿足工程控制測量工作的相關要求，構建完備的工程控制測量網絡。技術人員需在明確GPS技術原理以及應用方法的基礎上，進行GPS控制測量模式的梳理，強化GPS技術的實用性。

2.1 常規靜態測量

工程GPS常規靜態測量在實踐環節，采取兩臺GPS接收裝置，將兩種設備分別放置于基線的兩個端點，并且同步使用4顆以上的空間衛星，在45分鐘的時間周期內，對選定區域進行測量。常規靜態測量的精度可達到5mm+1ppm，這種定位較為準確，是現階段較為主流的區域性大地控制網絡，較好地滿足現階段GPS控制測量的相關要求，有效增強工程控制測量的有效性。

2.2快速靜態測量

快速靜態測量模式是在現有測站上安置GPS接受裝置，將其作為基站，并進行衛星的持續性追蹤，在測量過程中，技術人員可根據不同的需求，確定測量周期，實現快速靜態處理。

3、基于GPS的工程控制測量應用分析

在明確相關技術原理的基礎上，以科學性原則、實用性原則為框架，積極探討GPS技術在工程控制測量中的應用方法。

3.1起算點的合理選擇

以某工程控制測量為例，在起算點選擇過程中，檢索不同時期的控制測量檔案，獲取相關數據信息，此基礎上，以《全球定位系統測量規范》以及《工程測量規范》等技術標準為依據，調整初步確定的工程控制測量起算點，使得工程控制測量網絡的關鍵點得以確定，為后續工程控制測量精度以及各項控制測量模式的應用奠定堅實基礎[2]。

如圖1所示，某工程控制網形中選取E01、E02、X04為起算點，共計布設11個GPS控制點，其中靜態控制點網形由E01-EO6構成，其余JM07-JM11為采用快速靜態方式觀測的工程動態控制點;點位均布設于穩固的地區，便于后期保存與利用。

3.2 GPS精度控制

GPS在工程控制測量網絡構建過程之中，應當著眼于起算點選擇的結果，依托于GPS技術的優勢，對整個測量精度進行控制，確保測量精度保持在合理的區間范圍內，為相關控制測量工作的開展提供加大的便利。從過往情況來看，考慮到工程邊界勘查以及定位工作的客觀要求，在精度控制環節，應當對測量點水平分量、垂直分量以及相對精度進行明確，例如水平分量的靜態測量精度應當低于5mm，垂直分量精度應當小于10mm，而對于快速靜態方式控制點，其水平與垂直精度控制為2cm、3cm，并采用多次獨立觀測求解均值的方式，切實滿足工程控制測量網絡構建的相關要求。

3.3控制測量方案的優化

以上述工程控制測量工作為例，GPS布網方案優化，應根據相關控制測量要求，采取邊聯式網形，以確保整個控制測量的有效性。在完成測量點選擇工作完成之后，實地踏勘布設相應點位，以確保控制測量的實用性，客觀準確地反映出工程測量的實際情況。

在觀測環節，采取靜態定位觀測的方式，進行同步觀測數據采集，數據采集時段按E級GPS要求不得低于40min，在業外觀測過程之中，應當對測站名、時段號以及天線等數據進行記錄，為相關控制測量工作的開展提供必要的外業資料支持;快速靜態加密控制測量時，獨立觀測兩次，每次30秒以上，以兩次較差平面不高于2cm、高程不大于3cm為限，求解均值作為動態加密點的真值。

工程控制測量在使用GPS技術的過程中，除了需進行起算點合理選擇以及精度控制之外，還應當結合實際情況，進行控制測量布網方案的優化調整。在優化環節，可從布網優化、測量坐標系建設、貫徹方法以及平差計算等層面出發，確?？刂茰y量方案的實用性。

結語：

伴隨現代網絡CORS技術的發展，以市域、省域為范圍建設的連續運行多基準站網絡，逐步淡化了分級布網、逐級控制的控制測量網絡建設，為多維度、多尺度、高等級無縫測繪，為礦山控制測量、工程地形測繪、資源開采監測，提供了新的技術手段，本文在分析GPS技術原理的基礎上，探究GPS在工程控制測量中應用的主要方法，構建起完整的控制測量模式，為后續實踐工作的開展提供參考。

參考文獻：

[1]秦寶民，張萱穎.GPS在鉛鋅礦區控制測量中的應用研究[J].2017（1）：163-166.

[2]布金偉，左小清.GPS在山區大比例尺數數字測圖及控制測量中的應用[J].昆明冶金高等?？茖W校學報，2016（7）：68-68.

作者簡介：

夏青海（1979—），男，漢族，山東淄博人，大學本科學歷，工程師。現主要從事工程測量、管線測量、地籍測繪等相關的研究與管理工作。