黄国利
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摘要：GPS技术在现代工程测量技术作业活动过程中的引入运用，深刻影响和改善了现代工程测量技术作业活动过程的综合性组织运作效率，造成了深远的实践影响。本文中分析GPS测量技术在工程测量中的应用。
关键词：工程测量；GPS测量；技术应用
GPS测量技术作为一种测量手段，其依托于GPS技术，具有高度自动化和高精度的特点，在工程测量中应用进行了明显的优势。在当前工程建设快速展的新形势下，对于测量手段有了更高的要求，可以全面提高工程测量精度。
1、GPS测量技术的特点
GPS是由三个部分所组成的，即空间卫星星座、地面监控站及用户设备：GPS空间由二十四颗工作卫星组成，三颗主动备份卫星在轨道上。卫星的分布使得在世界上任何时候可以观测到超过四颗卫星，以及可以储存在卫星上的导航信息。地面控制系统由监控站、主控站、地面控制站天线等组成。负责收集卫星信息、计算卫星星历、相对距离、大气校正等数据。用户设备部分是GPS信号接收器。它的主要功能是能够捕获卫星发射的卫星，并追踪这些卫星的运行。
1.1快速定位
GPS测量技术作为一种先进的测量手段，其具备完善的配置，采用实时动态定位模式，能够实现快速和实时定位，并提供精准的三维坐标，在具体应用过程中具有效率高的特点。而且观测站之间对于通视性没有要求，可以灵活进行选点。但在实际设置过程中，要求观测站上空要具有较好的开阔性，以此来实现GPS卫星信号的有效接收。
1.2全天候观测
利用GPS测量技术，可以在任何地点和任何时间进行连续观测，而且不会受到天气状况的影响。同时观测时间较短，在观测时能够快速进行定位，这就进一步缩短了观测的时间，有效的提高了测量的工作效率。
1.3定位精度高
在GPS测量技术中，定位精度高是其非常显著的特点之一，特别是在长距离定位方面，GPS定位精度的优越性则会更好的凸显出来，即距离越长越能够将GPS定位高精度及高准确性的特点显现出来。
1.4操作简单、便捷
由于GPS测量技术自动化程度较高，而且接收机越来越向体积小型化和操作简单化的方向发展。在实际观测过程中，需要整平中天线，通过掌握天线高度后并打开电源，实现自动观测和自动接收测量信息，从而获取补测点的三维坐标。
2、GPS测量技术在工程测量中的应用
2.1精密工程应用
GPS测量精度高，它除了广泛应用于一般工程测量外，在精密工程中广泛使用。特别是近年来在桥梁工程、道路工程、隧道工程及管道工程的建设中，发挥十分重要的作用。比如隧道控制测量的使用，在工作面两端或工作面中部开挖隧道，启动基准测量方向控制隧道开挖方向，以确保隧道贯通精度。如果你使用传统的测量方法，由于要求控制点必须通视，受施工机械设备、支撑结构影响，会导致测量工作变得十分复杂，而GPS测量的技术的应用，使用测量工作变更十分简单，因此，在隧道工程控制测量中，GPS精密定位技术的应用非常广泛。GPS测量技术在精密工程应用主要以控制测量为主，常用的技术是静态GPS控制网，由两个或两个以上均匀分布的已知点，和均匀的三角形构成的网。
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2.2GPS在水下地形测量中的应用
水下地形图可应用于以下几个方面：码头建设、海洋资源开发、海港建设等。测量水下地形图，当绘制体积时，首先测量平面的位置，然后测量水的深度。相反，传统的测量工程，主要是利用测深仪来测量水深。在测量水深时，应用的原理主要是超声波的工作原理。关于水位测量和水深测量是同时进行的，验潮仪是测量的。这样做的目的是使被测水的深度更为精确。事实上，最后一项是测量水面以下地形的高度。经纬仪或三电平转发器仪器是主要用于测量平面位置的仪器。上述观测设备的操作方式复杂，对于运行条件的要求比较高。随着科学技术的快速发展，GPS技术逐渐得到推广和应用，其能够有效解决平面位置测量难度较大的问题。在水下地形测量中，也可以应用GPS定位系统。
2.3工程变形监测中的应用
工程变形是工程建设中经常遇到的问题，通常包括人为因素、建筑物或地壳的变形、建筑物的位移等。由于GPS测量在三维定位中的应用它具有精度高的优点，因而成为监测各种工程变形的一种非常有效的测量工作手段。近年来，建筑地下空间利率越来越高，地下三层及以上的超深基坑（开挖深度超过10m）频繁设计建设，基坑支护结构的安全关系到项目建设的成败，这就需要对基坑支护结构进行变形监测，包括支护结构的水平位移和沉降观测等。传统的监测方式是人工采用经纬仪或全站仪定时观测、收集数据，然后输入电脑进行分析，工作量非常大，又受人为因素的影响，精度普遍不高，且须收集的数据较多，测量时间较长，数据生成滞后。采用GPS测量技术进行变形观测，通过在设计的观测点埋设数据收集模块，实时采集观测点的三维坐标、时间参数等信息，直接传输到电脑，通过软件模拟生成基坑支护结构的三维立体模形，可实现全天候数据采集与分析，变形超标直接报警，可确保基坑工程的施工安全，大大减少变形观测的工作量。
3、案例分析
某县1：1000比例尺地形测量、地籍测量，工程内容主要包括县建成范围内约5.5km2土地的各级行政界限、界址线、界址点及宗地面积和各类地形要素的测量以及外围9.5km2的1：1000地形测量工作。测量技术，同时考虑到GPS土地测量技术受到的外界影响因素，应该加强测量精度控制。
①对GPS信号接收机进行鉴定，这里主要考虑到GPS信号接收机存在的通道间误差与钟误差等，对GPS信号接收机性能进行了全面了解，特别是其精度水平，这是开展GPS土地测量的基础；②设计出高质量的GPS控制网。整个过程中控制GPS控制网基准边线长度相差，尽量降低其差值，这可确保GPS测量误差能够做到均匀分布。同时在进行本次GPS控制网设置时，没有选择使用开放的网型结构，而是选择使用了封闭式子环路和闭合环，并在一些条件允许的位置，设置采用了三角形测量结构，这对于增强整个测量工作的点位精度与控制网精度有着较大的促进作用；③在本次GPS土地测量过程中，控制接受设备与地平线的角度超过15°，且为了降低多路径因素给整个GPS土地测量带来的影响，在整个过程中，尽力避开较强反射物，例如：建筑物、山坡、山谷等；同时，为了降低电磁波带来的干扰，在选择位置时，尽量避开了微波中转站、电台、雷达站等；④在本次测量的过程中，对于观测前后的仪器高度取了其平均值，对于有着特殊要求的构建了观测墩，从而降低了对中误差给整个测量工作带来的影响。
4、结语
综上分析，在工程测量中GPS测量技术的应用具有较大的优势，不仅能够实现实时定位和全天候观测，而且定位精度较高、易于操作。当前工程测量中GPS测量技术的应用十分广泛，并凸显出较强的优势，有效的推动了工程测量技术的发展。
参考文献：
[1]罗毅.GPS测量技术在工程测量中的应用[J].工程技术研究，2017（02）：48+50.
[2]李楠.工程测量中GPS技术的应用及精度分析[J].山东商业职业技术学院学报，2015，15（02）：110-112.
[3]冯宇华.GPS技术在工程测量中的应用[J].四川建材，2016，42（01）：252-253.
论文作者:黄国利
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/5
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