【关键词】：工程测量；GPS动态监测；数据处理；应用
1 引言
如今，随着经济的发展，越来越多的人离开农村，走进城市，我国的城镇化步伐逐渐加快。因此，在城市里各式各样的建筑拔地而起，高层建筑已经成为主要的建筑物。随着工程测量设备和技术的发展，GPS技术开始走进人们的视野，由于其测量精度高、速度快等优势，能够对建筑工程的质量和安全性进行实时监控，从而保证施工质量和安全。因此，本文主要介绍GPS技术在工程测量中的具体应用。
2 GPS技术在工程测量应用中的优势
2.1 GPS系统的基本构成
在日常生活中，GPS系统越来越普遍，然而却很少有人真正了解GPS系统的构成。GPS系统主要包括空间卫星、监控设备以及卫星接收信息仪器三种构成，三者缺一不可。首先，空间卫星的主要作用是为GPS提供相关的卫星信息，为了保证能够接收到卫星信号，技术人员还特地建立卫星群组分区，从而使得人们随时随地获得信号。其次，监控设备和卫星接收信号器作为使用GPS系统的设备，主要是用来接收信号，从而帮助人们作出相关的定位信息，进而更加了解当地的地理、交通状况。因此，一旦有建筑工程出现安全质量问题，人们就能及时发现，早日杜绝安全事故的发生。
2.2利用GPS系统进行测量的原理
人们在利用GPS系统进行测量时，原理并没有那么复杂。通常情况下，人们可以根据高轨测距体系，将需要测量的地点与空间卫星的距离当作基本的观测量，进而测量与之有关的观测数据。一般情况下，在进行工程测量时，人们会选择两种方式：伪距测量法和载波相位测量法。其中，伪距测量是根据接收仪器获得的卫星信号，从而测量出观测站与空间卫星之间的距离，以便帮助人们获得基础观测量。然而在实际使用时，伪距测量法非常容易出现较大的误差，因此，伪距测量法在现实生活中应用较少。而载波相位测量则是利用GPS卫星信号的传播来判定位置的。与伪距测量方法相比，载波相位测量法的测量结果更加精准，因此，在工程的实际测量中，人们会优先考虑使用载波相位测量方法。
2.3 GPS测量技术的特征
2.3.1定位准确性较高
众所周知，GPS技术早已渗入到人们生活的方方面面，例如，地图导航定位等，而且GPS测量技术水平在各种应用中得到了极大的改善。另外，为了完善GPS技术的定位功能，人们还利用先进的技术对其进行改进，使得GPS技术定位更加准确，观测时间也逐渐减少。
2.3.2操作较为简单
在利用GPS系统进行具体操作时，由于GPS系统具有自动化测量优点，操作简单、易懂，人们只要能够做到以下几点即可。第一步，在测量前，认真收集当地的气象数据，并进行分析；第二步，安装好GPS系统的开关，并进行检查；第三步，对设备的高度进行测量；第四步，检查设备的运行状态。在很多的情况下，工程项目的动态测量就是通过自动化的GPS测量技术实现的。因此，利用GPS测量技术进行工程测量不仅可以提高精准性，而且造作较为简单，又可以缩短工作时间，有利于工程测量朝着自动化方向发展。
2.3.3面面俱到
利用GPS测量技术进行观测时，受外界因素影响较小，例如，其可以不受时间、地点以及外界天气条件的影响，无论何时何地，都能够进行测量工作。如今，我国的GPS技术在不断发展，而且被广泛应用到各个行业领域，包括水工建设、石油开采、地铁建造等行业。
3 GPS技术在工程测量中的具体应用
3.1 GPS技术的动态测量
GPS技术运用的领域比较广泛，拿在工程测量中的作用来说，GPS技术可以对整个工程的线路进行测量，可以对工程的剖面进行精确测量，还可以对项目的开阔地区进行检测与控制。工作人员在工程项目的每个测量点，都可以安装GPS接收机，并且保证其工作高效，还有给每个GPS接收机设定时间，确保每个时间点都能对卫星进行追踪，为达到连续测量的效果，还需要我们记录测量数据。
3.2 GPS技术实时动态测量
GPS技术的实时动态测量在工程测量中的应用也是十分广泛，它主要是指在已经存在的测量站点上，增加一个GPS基准接收机和一个数据链，这样对卫星进行实时追踪，并且把该过程中所获得的数据通过数据链传送到移动站点，移动站点根据传输过来的数据，对数据进行实时处理，最后得到精度极高的实时的动态测量结果。移动测站观测应满足下列要求：
(1)卫星高度角不小于 150；
(2) 每个时段观测时间不少于 30min；
(3) 采样时间间隔为 5 -30s；
(4) 有效观测卫星不少于 4 颗；
(5) 点位几何图形强度因子 (PDOP) 不大于 8。
实时动态测量主要优势是把测量的精度大大提高。在GPS技术中，RTK（全称为Real - time kinematic），即实时动态差分法是一种常用的GPS测量技术方法，它可以使数据处理方式更加优化，使得数据测量的精确程度大大提高，因此，RTK技术是GPS测量技术领域发展和研究的新方向，有利于促进工程测量中GPS应用的迅猛发展。
4工程测量GPS动态监测数据处理
4.1 GPS动态监测的过程
GPS对工程测量进行动态监测的过程中，利用获取数据的方式来通过一个相对精确的坐标从而来计算工程测量所需要的坐标系，并且通过控制坐标之间的转换数值与参数，进而保证两个坐标的坐标点的准确性和精确度，如果坐标数值不明确，我们则可以通过数据换算来计算获得我们想要的坐标，但是若坐标的转换数据与参数范围比较大，则我们就需要获取更多的已知点数，从而使坐标的精准度得到保证。由此可知，想要确保动态测量的精准度准确度，则必须快速获取所必要坐标，同时，控制网测量的精度也应该得到保障。
通过使用GPS动态监测进行工程测量，把我们获得的GPS测量数据值和参数值进行全部的独立基线观测数据在相应的坐标中进行无约束平差处理，并且利用数据处理软件对进行得到的数据值和参数值进行结果结算，获得我们所需要的三维坐标，根据已知的三维坐标计算得到所需要出空间坐标，最后进行无约束平差计算，在进行计算消除多余的误差，从而保证其满足工程测量的要求。
其中采用 GPS 测量技术建立各级平面控制网时，应该按照GPS 平面控制网的技术要求来进行，如表1所示：
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4.2 GPS动态监测的优点
GPS动态监测优点有很多，我们把测量数据通过运用GPS动态监测技术对进行综合处理和分析以后，我们所获得的数据精度相比以前将会大大提高，其中对平面监测精度更是精确，已经能够达到毫米级别。因此，我们可以把GPS动态监测技术与工程测量相结合，通过数据处理，得到精确度更高的数据，不仅可以提高工程效率，而且还可以是建筑物更加漂亮，质量更可靠。
5结束语
综上所述，随着我国社会经济的不断发展，科学技术水平有了极大地提高， GPS技术在工程测量中的应用更加成熟和实用，未来应用也将越来越广泛。本文对GPS技术的优势、在工程测量中的动态应用和数据处理上的应用进行了分析讨论，GPS技术测量精准度高、及时并能够进行连续跟踪，从而促进建筑行业的发展。
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作者简介：黄章玺，男，1988年6月出生，本科学历，中级工程师职称，主要从事水运工程测量技术优化与水下工程计量管理等工作。
论文作者:黄章玺
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月第5期
论文发表时间:2020/5/9