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1、浅谈GPS测量技术在工程测绘中的应用 李雪峰摘要：GPS即全球定位系统，能够根据卫星导航提供多种动态目标的连续三维位置、速度及相应的时间信息。随着现代科学技术的发展，利用GPS系统实现工程项目测绘、提供工程建设数据的GPS测量技术也日益成熟，利用这一技术不仅能提高工程测绘的工作效率，还可提升工程测绘的工作质量。随着工程建设事业的不断发展，GPS测量技术也在各种工程测绘中得以广泛应用。关键词：GPS测量技术；工程测绘；应用工程测绘工作中包含多种工作种类，且对测量结果的准确性和测量技术要求非常高，由于GPS测量技术具有功能全面、测量结果准确度高、耗时较短、不受自然天气因素影响，可以全球全天候的定位
2、等特点，而在众多的工程测绘技术中得到了广泛的应用。本文就GPS测量技术的工作原理和优点，对GPS测量技术在各种工程测绘中的主要应用做简要叙述。一、GPS测量技术的原理GPS系统主要由空间GPS星座、地面监测系统和GPS信号接收机三部分组成，为测量目标提供连续的三维位置、速度及相应的时间信息。在待测量区域，根据实地情况选择好各个GPS监测点，为保证建立的网形良好，每个GPS监测点都必须具有良好的通视性，间距一般不能超过550m，再安装至少4台GPS信号接收机，布好监测网进行测量。GPS测量技术利用软件平差解算，在进行很长距离的导线测量时就会出现投影变形的现象，为了不影响整个测量工作中的精度就需要
3、工作人员及时对投影变形现象进行适当的处理。二、GPS测量技术的优点（一）功能全面、用途广GPS测量技术可以为测量工人提供目标的连续三维位置、速度及相应的时间信息，用来定位导航、测试时间和速度等，并且这一技术的应用也已经非常广泛，涉及到各个领域，工程测绘、大地测绘以及海洋测绘2领域等。（二）测绘效率高随着GPS系统的不断更新，利用GPS测量技术对不超过20km的静态目标进行定位只需要15min就可以完成，实时动态定位模式也只需要几秒的时间就可以完成流动站1-5min才能完成的观测，花费时间短，大幅度的提升了测绘效率。（三）测绘准确率高有相关研究数据表明，利用GPS定位技术，在对300m以外150
4、0m以内的工程定位进行1小时以上的观测，结果误差不超过1mm。在实时差分定位和实时定位中的精度可以达到分米甚至厘米级，并且能满足各种精度的工程测量的需求。（四）操作简便、自动化GPS测量技术使用过程中，工作人员只需要在待测量的工程对象中正确安装GPS系统 ，完成对测量地域的气象数据收集，和监测GPS测量仪器的高度与工作状态。当遇到需要较长的观测时间的项目时，GPS测量设备可以自动进行数据采集并处理，将所采集的数据传送至数据处理研究中心，观测结束时，工作人员只需要将GPS测量设备的电源关闭即可。 三、GPS测量技术在工程测绘中的主要应用（一）GPS测量技术在城市建设中的应用1为了满足城市规划的需
5、要，GPS测量技术也已应用于城市建设工程的测绘中。城市建设规划的测绘精度要求高、测绘面积大，测量结果的准确与否会对工程的质量和进度有直接影响。大多数城市的导线都位于地面，很容易造成不同程度的破坏，影响城市健康发展，常规的导线测量要求点间通视，需花费大量人工和时间且精度不够均匀。而GPS测量技术具有测绘效率高、精度准且操作便捷等优点，常常也应用于城市建设过程中，利用这一技术在保障测量精准度的前提下，快速的完成大规模长距离的测绘工作，还能有效的降低测量工作中人工投入成本4，逐渐取代传统的测量方式。不仅大幅度提高了城市建设中工程测绘的效率与质量，还在符合城市规划建设要求的同时为现代城市的建设奠定了优
6、越的技术支持基础。（二）GPS测量技术在水下工程测绘中的应用由于水下情况复杂且测绘时易受水位的影响，因此提升了水下测绘的难度系数3，利用传统的测量方式，测量的水准点之间的距离会比较远，加之水流速度、水下压强等因素的干扰，会影响整个测量结果的精度。而GPS测量技术可以对水下工程的横向和纵向两个方向都进行测定，GPS测量设备的体积较小，不容易对水下测绘的区域有所影响。纵向方面利用测深仪，根据超声波在水下传播的时长得出水深结果，横向方面利用差分GPS技术，操作简便且能减少外界因素的干扰而造成的误差。在整个的测量过程中，将收集到的信息快速的传送到与地面相连的计算机系统中，工作人员经过研究分析得到最终的
7、测量结果。（三）GPS测量技术在桥梁、隧道工程测绘中的应用现如今，随着交通事业的快速发展，开始涌现出越来越多的大型桥梁建设工程。传统的测量技术条件有限，一般采用经纬仪、测距仪、水准仪等设备来开展测量工作，这些传统的测量设备容易因外部气候、环境等方面的因素而受到干扰，导致测量工作变得繁琐，增加了测量工作量和工作时间，而且误差大。对于这些大型的桥梁/隧道工程5，桥梁的跨越地域面很广，有的隧道长度很大，由于地势的不同隧道内也会有些许弯道，并不是一眼就能看到对面的出口，要想做到两岸通视是极其困难的，用传统的测量方法对桥梁/隧道工程进行测量是极为不易的。因此很有必要为这种大型的桥梁/隧道工程中的测量工作
8、采取合理有效的测量方式，选用不会因外部天气、环境而受干扰且测量精度高的设备，而GPS测量技术的产生就很有效的解决了这一问题。（四）GPS测量技术在形变工程测绘中的应用在各种工程建设中工程变形是经常出现的，其主要原因包括某些人为的因素所造成的建筑物或者地壳的变形，而形变控制的难度也是很大的。但由于GPS测量技术具有很高的测绘精度这一优势，所以理所应当便成为了监测各种工程建设中的形变测量工具，通过GPS测量工具所提供的测量信息进行分析研究，以便及时找出控制形变的方法。例如在水电站的大坝，由于水负荷的重大压力就可能会致使水电站大坝发生形变，从而引发大坝的安全事故。为了能及时发现大坝开始有形变的征兆，
9、降低因大坝形变而引发安全事故的系数，就必须对大坝进行连续性、严密的监测。如利用GPS测量技术，因其可以提供多种动态目标的连续三维位置、速度及相应的时间信息，且具有测绘效率高、测绘精度高及操作简易等优势，水电站工作人员只需选择一个合适的基准站（远离坝体），然后在变形区域选择多个监测点，之后分别在选择好的基准站和监测点上安装好GPS接收机，就可以实现实时监测大坝的形变信息这一目标。同时建立适当的数据传输系统，将GPS测量设备所搜集到的信息自动实时的传输到数据传输中心，以便工作人员及时的对这些数据信息进行分析处理。结束语综上所述，GPS测量技术操作简易，只需工作人员在选好监测点后正确安装GPS系统，
10、建立相应的数据传输系统就可对测量对象进行实时观测，得到观测目标的三维位置、速度和相应时间信息，观测结束后只需将GPS测量设备电源关闭即可。且GPS测量技术适用于各个领域的工程项目，如城市建设工程、水下工程、大型桥梁/隧道工程及形变工程等多种测绘项目中，快速为测量目标提供精准的信息，降低测量工作中的人力投入成本，减轻工作人员工作强度。参考文献：1汪建林.GPS测量技术在工程测绘中的应用J.中国新技术新产品,2010,(17):92.2张延忠.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点J.科技传播,2011,(7):191,195.3何铭杰.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点J.科技风,2010,(4):212,261. 4宋燕秋.探讨GPS测量技术在工程测绘中的应用J.城市建设理论研究（电子版）,2014,(16):3601-3602. 5曹趣.GPS测量技术在工程测绘中的应用探析J.科学之友,2011,(33):16-17.
