GPS測量技術及其在工程測量中的應用

趙彩紅 楊紹英 武風英

摘 要：本文對GPS測量技術及其在工程測量中的應用問題進行了探討，文章從闡述GPS測量技術概況入手，進一步分析了GPS測量技術的特點，最后研究了GPS測量技術在工程測量中的應用要點。

關鍵詞：GPS測量技術；工程測量；概況；特點；應用要點

前言

隨著城市現(xiàn)代化建設的推進，工程建設更加受到關注。在工程施工之前，測量工作是極為基礎的一項工作內容。加強對先進技術的廣泛運用，是保證測量數(shù)據(jù)準確性的有效途。GPS技術的引進就是一個典型案例，如何加強對該項技術的運用，值得思考。

1 GPS測量技術的概述

GPS是隨著現(xiàn)代技術發(fā)展而衍生的新產(chǎn)品，是與衛(wèi)星及通訊事業(yè)息息相關的技類型，往往要借助導航衛(wèi)星完成時間與距離的測量。鑒于GPS定位技術具有極高的自動化和精準度，因此成為工程測量行業(yè)的寵兒。在現(xiàn)代城市建設體系中，工程測量指的是為市政工程建設、規(guī)劃紅線定位、工程測圖、房產(chǎn)圖測量、地籍變更測量等服務的城市測量的基礎性工作。傳統(tǒng)的測量方法以導線測量為主。傳統(tǒng)方法受制于技術落后的原因，操作難度高、效率相對較低，GPS定位技術的發(fā)展對測量定位技術來說，是一種質的革新，為測量行業(yè)翻開了新的一頁。

2 GPS測量技術的特點

2.1定位精度高

通常情況下，雙頻GPS接收機基線解精度為5mm+1×10-6D，紅外儀標稱精度為5mm+5×10-6D，而GPS測量精度與紅外儀的測量精度相當，即使距離加長，GPS測量依舊能夠進行準確定位，其優(yōu)越性也越突出。

2.2觀測時間短

借助GPS測量技術，可以直接在測站上完成觀測任務，所需要的時間往往處于30-40min之間，與之相對的，采取快速靜態(tài)定位的方式進行測量，能夠在很大程度上節(jié)約觀測的時間。

2.3操作簡單

由于GPS測量技術本身具有較強的自動化水平，在科技進一步發(fā)展的基礎上，GPS接收機會更加小型化和簡單化，觀測人員只用把天線對中、整平，對其高度進行準確地測量，并且接通電源后九能直接完成自動化智能化觀測，此后借助數(shù)據(jù)處理軟件進行分析操作，即可以得到測點的具體坐標信息，而相關的觀測工作，也往往是通過觀測儀器自動操作形成的。

3 GPS測量技術在工程測量中的應用

3.1.GPS定位技術在工程測量中的應用

在測量過程中，GPS定位技術的運用原理在于，借助幾何與物理學的知識理念，對二者加以整合，通過系統(tǒng)空間布局設計，對衛(wèi)星與地面接收裝置進行充分利用，從而對被測量目標的位置信息進行多層次定位?，F(xiàn)在國際上對GPS測量技術的定位功能進行運用，往往會采取靜態(tài)和實時動態(tài)相對定位等等模式，靜態(tài)模式在操作時往往需要多個地面接收機器聯(lián)合工作，將其排成基線，保證同步觀測大約45分鐘，測量的結果大多交給專業(yè)的技術工作者加以統(tǒng)計分析。與之相對的，實時動態(tài)相對定位的模式更多的是將載波相對的觀測量作為基礎，序曲點位較為精確的控制點作為測量的控制基站，并通過安裝地面連續(xù)接收裝置進行連續(xù)觀測不同角度，以傳送實時動態(tài)信息。在運用GPS定位技術的過程中，要求將其與慣性導航技術進行聯(lián)系、同時使用，避免在觀測點的周邊存在遮擋物，保證接收機能順利準確定位。

3.2虛擬現(xiàn)實技術在工程測量中的應用

在歷史中，開展測量工作往往需要大量的人力支持，許多測量任務都是由人力操作實現(xiàn)的，所以，對數(shù)據(jù)的分析與處理往往戶存在一定的誤差，對數(shù)據(jù)準確性造成不利影響，進而使得各種安全事故頻頻出現(xiàn)。在GPS技術得到進一步發(fā)展的同時，先進的虛擬現(xiàn)實技術得以被引用到工程測量行業(yè)中來，借助該項技術，計算機可以對工程測量的實際環(huán)境進行虛擬創(chuàng)建，從而形成逼真、交互的良好效果，實際的工程測量環(huán)狀況能夠借此被全面地模擬出來。因為虛擬技術的存在，工程測量的整個流程都能夠以三維圖像形式完整呈現(xiàn)。當然，各種注意事項和重點測量目標應該得到特別標注?，F(xiàn)實操作中，工作人員應該首先利用GPS虛擬現(xiàn)實技術完成模擬流程分析工作，對后期測量時有可能發(fā)生的隱患進行預估分析，設想出有效的問題解決方案，切實保證測量工作的質量和效率。

3.3RTK技術在工程測量中的應用

實時動態(tài)（RTK）定位技術是GPS測量技術發(fā)展的一個新的突破，它由基準站和流動站組成，建立的無線數(shù)據(jù)通訊可以進行實時的動態(tài)測量，其測量模式主要有快速靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種（RTK工作原理示意圖如下）。以公路工程測量為例，在操作時可將兩種不同的定位模式加以整合，對工程勘測、施工放樣、監(jiān)理等不同階段的數(shù)據(jù)進行收集整理。而在地籍和房地產(chǎn)測量操作中，則往往會重點關注界樁地點，明確土地的使用面積等等信息。采取這項技術，能夠降低放樣操作的復雜成都，使得用地勘測程序得到簡化，進而保證工作質量。

RTK工作原理示意圖：

結語

綜上所述，加強對GPS測量技術及其在工程測量中的應用問題的探討，意義重大。相關工作人員需要明確GPS測量技術概況，同時把握GPS測量技術的特點，如定位精度高、觀測時間短、操作簡單等等；在此基礎上，對GPS測量技術在工程測量中的應用要點加以研究，包括GPS定位技術在工程測量中的應用、虛擬現(xiàn)實技術在工程測量中的應用、RTK技術在工程測量中的應用的等等。

參考文獻

[1] 王春華，焦志良.基于工程背景的RTK技術在城市控制測量中的應用研究[J].科技資訊，2010（05）.

[2] 徐軍良，鐘敏.淺談GPS測量技術及其在工程測量中的應用[J].建筑工程技術與設計，2018（11）.