GPS定位技術在土木工程測量中的應用

翟京斌 保定國家高新技術產業開發區發展有限公司

目前，GPS定位技術已經被用于土木工程測量的領域，特別是在一些視野較大、衛星信號強的地區，GPS定位技術的使用更為廣泛。因此，研究和分析GPS定位技術在土木工程測量領域的應用情況具有重要意義。本文主要是通過對GPS定位技術工作原理分析、GPS定位技術在土木工程測量中的優點以及GPS定位技術在土木工程測量中的應用進行分析和探討。

一、GPS定位技術工作原理分析

GPS定位技術的高效率、高精度，使三維坐標的確定變得更加容易。隨著這項技術的快速發展，GPS定位技術在國家建設與工程測量中獲得更廣泛地用，在進行工程測量的過程中，理解和掌握GPS技術的工作原理是非常重要的。一般用GPS定位技術進行測量主要是基于距離交會定點的原理，先假設在待測量點某處安裝一個GPS接收器，在某個時刻可以同時接受到3個或更多衛星發出的信號，這些衛星分別是S1衛星、S2衛星、S3衛星等。然后通過對數據的計算和分析處理，能夠知道此刻接收器天線的中心與衛星之間的距離為P1，P2，P3，最后再通過衛星記錄獲得衛星的三維坐標[1]。

二、GPS定位技術在土木工程測量中的優點

（一）工作效率比較高

GPS定位技術在使用過程中控制因素的需要相對較少，因此，不需要進行測量場所的遷站或轉移。通常來說，基準站的數據鏈可以控制十幾千米的測量距離，且GPS定位技術的物力和人力的資源成本較低，特別是在山嶺地區進行高速公路的測量以及其他的特殊地貌測量是十分有效的。因此，GPS定位技術的主要優點是測量精度高以及高效率，GPS定位技術的應用不僅可以有效地減少成本，還可以提高測量工作的效率。

（二）定位的精度較高

在測量線路的過程中使用GPS定位技術通，可以保證每次測量點位置的誤差是互相不干擾、互相獨立的，而且對于已經造成的誤差不會互相累積或重疊。使用GPS定位技術時，其測量的精度可以達到厘米，因此，GPS定位技術具備很高的定位精度優勢。

（三）測量站點之間不需要通視

GPS定位技術的應用不需要測量站之間的通視，只通過電磁波等設備就可以進行相關的測量，再加上GPS定位技術本身受自然環境因素的影響較小，選擇測量站點使就變得更加方便，從而提升了工作的效率。

（四）自動化程度高

現階段隨著我國科技的不斷發展，與GPS定位技術有關的設備也在逐漸地取向便捷化、小型化、智能化，工作人員在進行測量時，只需要把天線進行整平處理和對中和就可以。GPS測量儀器通常可以自動地進行觀察，通過軟件進行數據的處理之后，就可以得到測量點的三維坐標，從而減少了工作量[2]。

三、GPS定位技術在土木工程測量中的應用

（一）GPS定位技術在建筑中的應用

在建筑中應用GPS定位技術仍然存在一些局限性，GPS定位技術在建筑物中運用的主要目的是為了可以獲得施工坐標系和大地坐標系之間的轉換關系，并通過觀察建筑物的變形和震動的現象來獲得更加準確的數據。在進行實際應用的過程中，觀測基點大多數用來確定觀測方向以及起算點，防止觀測點產生變化從而影響建筑的質量[3]。

（二）GPS定位技術在橋梁施工中的應用

在橋梁的實際施工過程中，有關各控制網的有效構建以及把有關的施工數據進行精密處理是GPS定位技術對橋梁施工時不可缺少的主要組成部分，GPS定位技術對橋梁的施工幫助很大。例如，GPS定位技術能夠更準確地進行實際施工現場的測量，并且GPS定位技術還能夠運用到相應高程度的測量作業以及跨河工程的有關測量與檢測的作業中，不僅可以大大地提高了工作的效率，還可以更加準確地測量相關的大數據，與傳統的橋梁施工技術此相比起來更加有效。從而提高橋梁各施工步驟的精準控制。

（三）GPS定位技術在線路勘測中的應用

在進行線路的實際測量過程中，隨著線路測量工程的不斷發展，GPS定位技術的應用范圍也越來越廣泛。一般情況下，由于在線路工程中施工的線路較長，并且大部分線路工程的測量控制網都會展現出狹長的形式，甚至有些線路工程，需要經過一片無人區的森林或貧瘠的山路。因此，控制點周圍的環境因素是無法預測的對測量工程產生一定程度的影響，并且對于一些無法控制的未知因素導致的變數和最終測量的數據都會產生一定的影響，這也是傳統測量方法不能在這種復雜的線路工程中進行更準確的測量，無法獲得準確的測量數據的原因之一。所以為了防止這種情況發生，使用GPS定位技術可以用于下路的遠距離監測以及極為復雜地形的線路工程監測，而且GPS定位技術比傳統的測量手段更加精準，工作的效率高，不僅大大地降低了測量人員的工作量，還避免了測量中的不穩定因素，從而縮短了施工的周期[4]。

結束語：綜上所述，GPS定位系統具有全天候、連續性、全球性的定位能力，不僅為用戶提供了更加精準的信息，還可以提高工作的效率。隨著GPS定位技術不斷地發展，GPS定位技術的應用范圍變得越來越廣泛，在土木工程的測量中，因為其包含的項目多，精準度要求比較高，因此，在土木工程測量中應用GPS定位技術具有十分重要的意義。