GPS 測量技術在工程測繪中的應用分析

葉驚春

（山東省地質測繪院，山東 濟南 250000）

GPS 測量技術有著較多的技術優點，包括功能性強、定位精度高、觀測時間短、操作簡單等，適合在工程測繪中進行廣泛應用。隨著我國經濟水平和國家建設的加快，工程測繪在數量和規模也在持續增長，GPS 測量技術在工程測繪中的應用能夠大大提高工程測繪的質量和效率，所以需要加大對GPS 測量技術的分析研究，提高GPS測量技術的應用效果。

1 GPS測量技術的基本概念

GPS 測量技術就是通過衛星無線定位和導航技術制定的定位系統，能夠對目標的距離和坐標進行快速的精確定位。在GPS 技術的應用中，通常可以按照定位空間衛星位置、確定地面探測系統和調整地面相關用戶設備這三個步驟進行。GPS 測量技術自誕生以來，就在多種行業領域中進行了實踐應用，經過技術的不斷優化，已經更為成熟，達到了更高水平的測量質量。如今在工程測繪中采用的GPS 測量技術，可以做到連續的數據監測和不同地點的不同監測，還不會對環境造成過大干擾，不僅能夠滿足工程測繪中的全方位監測要求，更能夠打破傳統測量技術在時間和定位上的局限，使測量技術的準確性與有效性都得到更大程度的提高。

2 GPS測量技術的特點

（1）功能性強。GPS 測量技術能夠根據不同的測量需求提供不同的測量數據，并保證測量的連續性和準確性，還能夠獲取三維定位信息與時間信息，使時間和速度能夠被測量，具備多種優越的功能性，所以GPS 測量技術適用于多種行業領域額，包括測量和導航領域等。

（2）定位精度高。基于對當前GPS測量技術的分析能夠發現，當相對定位距離不足50公里時，能夠達到1mm的相對定位精度，所以在300m～1500m的工程中進行測量時，能夠將測量誤差控制在1mm以下，在進行高層建筑的測量時，測量數據能夠達到5mm以內的絕對位置，充分保證測量的精確度。

（3）操作簡單。GPS 測量技術經過長期的研究和應用后，已經能夠達到自動化操作，進行測量時只需要技術人員通過操作按鈕進行操作，就能夠使設備發揮測量功能對數據進行采集和整理。對于設備的檢測也可以通過自檢功能進行，如果設備存在異常狀態就會立即示警，保證設備的正常運行狀態。且隨著GPS 測量技術的不斷發展，設備也有著體積越來越小、操作越來越智能化的趨勢，更便于工程測繪的應用。

（4）經濟效益高。GPS 測量技術的經濟效益提高主要體現在對測量質量和效率的提高，能夠促進施工的順利進行，加快施工的速度，相較于傳統的測量技術能夠減少三分之一的成本，在人力、物力和財力方面都能夠有所減少，使經濟效益得到綜合性的提高。

3 GPS測量技術的應用流程

（1）確定測量區域。在采用GPS 測量技術進行應用時，需要先對測量區域進行確定，合理的測量區域能夠有效保證GPS信號的傳輸質量，使測量的精確度得到保障。但是在工程測繪的實際應用中，往往會存在較多的影響因素，包括建筑、樹木、電離層等，都會對GPS信號造成不良影響[1]。所以要對測量區域進行充分勘察，最好選擇較為空曠的廣場、天橋和人行大道等區域，盡力避免樹木和建筑物密集的區域，更要做好電離層的檢測，避開電離層過度活躍的區域，或對電離層活躍的時間規律進行分析，在電離層活躍度較低的時間進行測量。

（2）構建測量標志。GPS 測量技術的應用還需要做好測量標志的構建，需要在完成工程測繪的待測點定位后就進行，能夠起到提示和指示的作用，促進GPS 測量技術更好的發揮技術作用。根據工程測繪環境的不同，測量標志的構建方法也存在一定的差異，可以由經驗豐富的技術人員進行適當的選擇，比如在實際GPS測量技術中采用較多的埋入標石法等。

（3）實施觀測。實施觀測是確保測量精確度的關鍵，想要達到獲得更高精確度的測量數據，就需要技術人員做好測量準備，尤其是對GPS信號接收儀器的校驗，必須要根據相關規范和技術要求嚴格執行。還需要對影響測量精確度的因素進行評估和排除，在適當的時間進行測量，使不良影響能夠降到最低。

4 GPS測量技術在工程測繪中的具體應用

（1）城市建設中的應用。現代化的城市建設是我國近年來的重要工程，主要是對城市基礎設施建設進行強化，所以在進行建設施工時，除了要注意測量內容以外，還需要做好城市的規劃性建設。但我國城市由于控制網絡較多，多級導線大都在地面穿過，很容易被破壞，對于測量工作的干擾和限制也較多。傳統的測量技術需要在找到城市控制網的可控制點位后保持點與點之間的通視，會消耗大量的人力和物力，影響測量精確度的因素也較多。而GPS 測量技術可以打破點與點保持通視的技術局限，通過衛星信號進行定位，既能夠減少人力和物力的消耗，也能夠有效避免其他的干擾因素，保障測量的精確度。但定位時的信息采集時間較長，難以滿足實時性要求較高的測量需求，可以采用RTK 技術加強實時動態差的分析能力，使測量速度得到大幅度提升。

（2）精密工程中的應用。當前GPS 測量技術已經在多個行業領域中進行了應用，包括環境勘察、施工勘察及材料設備的測量與檢驗等，主要在于GPS 測量技術能夠在多種精密工程中達到極強的測量準確度，在測量效率和操作便捷性方面也都遠超于傳統的測量技術，所以測量難度極高的精密工程中能夠充分發揮出技術優勢。比如在進行隧道貫通的測量控制時，需要對隧道的安全性和貫通性做到嚴格控制，就必須要把控好隧道開挖的方向，在兩段開挖的連接處建立起高效精準的基準線，此時就可以采用GPS 測量技術，通過GPS 測量技術對通視等測量條件的突破，進行直接和精確的測量，保障隧道開挖的安全性、可靠性和精確性。

（3）工程變形監測中的應用。在施工建設進行的過程中和建成后，由于人為施工或外在原因所造成的建筑物損壞、地殼自然運動和變形對建筑物的影響等因素，可能會導致工程產生變形的問題，所以必須要對工程的變形情況進行監測。GPS 測量技術可以通過精確的測量定位作用進行監測，在實際應用中能夠達到顯著的效果。尤其是在我國施工項目數量和規模不斷擴大的情況下，工程的變形問題也發生的較為頻繁，包括建筑物的地面沉降、大型河壩的修建變形等。比如在進行大型河壩的修建時，需要將水壓沖擊大壩的作用降到最低，就必須要進行連續的精確監測，才能夠在異常情況發生時立即進行調整和處理，避免異常擴大導致降低工程質量的問題。GPS測量技術在大型河壩的修建中能夠有效提高監測的精確度，保持在1.0ppm，還能夠進行自動化的精準測量，掌握更加全面的工程數據。

（4）水下測繪中的應用。我國的水下工程也在快速的發展進程中，但由于水下工程的測量難度較大，包括水下環境極為復雜、影響因素較多等情況，對于水下工程測量技術水平的要求也更高，傳統測量技術對于壓強和水流等因素干擾的抵御能力較差，無法保障測量質量和效率，使水下工程的發展速度受到阻礙。GPS測量技術在水下測繪中的應用優勢也極為顯著，尤其是GPS 測量技術的應用設備有著較小的體積，既不會對水下環境造成過大影響，也不會受到水下環境的過大影響，還可以利用計算機的處理技術，對測量結果進行精確和快速的分析，更高于人工測量的質量和效率。

（5）網點控制的應用。在網點控制的應用中，GPS 測量技術能夠在大地數據的測量方面發揮出更大的優勢。傳統測量技術在投入了較長時間和較大精力之后，仍然會對網點的控制產生較大的不良影響，相關部門針對這種情況，對控制網點進行了更加科學的重新規劃，更多的增加了人力和物力的消耗。GPS測量技術能夠在網點控制中保持測量精確度的同時增加測量長度，在實際應用中能夠為整體的測量質量進行更大程度的提高。

（6）線路建設勘測。在城市建設中，線路建設有著極為重要的地位，為了保證線路建設的質量，必須要進行精確的勘測，包括對交通、鐵路和通訊工程的建設勘測。GPS測量技術的應用需要先對所選線路布設GPS控制網，完成布設后再通過GPS接收機進行整個所選線路的靜態觀測，觀測時間通常為30min～90min，再對觀測數據進行預處理。在進行道路選擇之前，也可以采用GPS測量技術對地圖進行等高線的大比例繪制，使需要觀測的地面情況能夠一目了然，也有利于進行道路的詳細規劃。在施工中也可以采用GPS測量技術對土石方量進行準確計算，并采用計算機技術和繪圖軟件對測量數據進行科學分析，使土石方量的計算形成自動化，在提高計算準確率的基礎上也降低了計算工作量，使整個工作的效率得到保障。

（7）RTK技術在房地產工程測繪中的應用。房地產工程的測繪工作包括工程的地點位置和房屋界點等內容，在采用GPS測量技術進行測量時，雖然能夠達到較高的測量精確要求，但在測量實時性方面存在一定的滯后，RTK技術能夠與GPS 測量技術相結合，使GPS 測量技術的實時性得到提高，并將測量數據的精確度提高的厘米級。結合RTK技術的GPS測量技術也能夠使房地產工程的房屋坐標數據處理更加精確，并通過計算軟件對房地產工程面積進行自動化的計算，達到傳統測量技術無法達到的便捷、精確和易操作優勢。尤其是部分工程還需要經常進行野外檢測，傳統的平板儀補測法雖然能夠達到一定程度的土地勘測作用，但存在技術操作難度高和檢測速度慢等問題。GPS測量技術可以進行更加便捷的動態化測量，使土地勘察的有效率與精確度得到更好的保障。

5 結語

通過對GPS 測量技術在工程測繪中的應用分析能夠發現，GPS測量技術具備的多種技術優勢能夠有效保障工程測繪的質量和效率，避免傳統測量技術的不良影響，不僅適用于多種工程測繪需求，也更適用于精密工程，進而促進工程建設的快速發展。且GPS 測量技術還具有極高的成長性，能夠隨著科學技術的不斷提高達到更高的精確度水平，為未來工程測繪的發展提供更多的可能性。