GPS測量技術(shù)及其在工程測量中的應(yīng)用探討

白 楊 陳 賽 曹 璇

（河北省保定地質(zhì)工程勘查院，河北省 保定市 071000）

工程測量事業(yè)已經(jīng)成為了我國采礦事業(yè)中的重要組成部分，這已經(jīng)引起了相關(guān)部門的極度重視。加快工程測量事業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)成為了適應(yīng)社會發(fā)展的必然趨勢。在工程測量中，GPS測量技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。GPS測量技術(shù)操作起來比較簡單，而且本身該技術(shù)的自動(dòng)化程度很高，應(yīng)用該技術(shù)于工程測量中，不僅提高了工程測量的工作效率，同時(shí)也提高了測量的精度，整個(gè)測量的范圍相比以前也擴(kuò)大了很多。因此充分地掌握GPS測量技術(shù)，才能更好地將其應(yīng)用于工程測量中。

一、GPS測量技術(shù)簡述

GPS測量技術(shù)是新發(fā)展不久的高新技術(shù)，正是由于它本身的特點(diǎn)鮮明，精度高、自動(dòng)化程度高、潛力大等優(yōu)勢，才使得它的應(yīng)用范圍逐漸拓寬。在十九世紀(jì)八十年代的時(shí)候，GPS定位系統(tǒng)開始慢慢地出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)它的應(yīng)用并不廣泛，而且功能也不全面。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科技水平也在不斷提高，因而GPS測量系統(tǒng)也在不斷地發(fā)展、完善。尤其是GPS定位技術(shù)的發(fā)展，極大地改善了GPS測量技術(shù)的性能。也正是這一進(jìn)步，讓更多的科研之士對這一塊更加關(guān)注。運(yùn)用 GPS定位技術(shù)作為工程測量技術(shù)的基礎(chǔ)和手段，進(jìn)一步加快了GPS測量技術(shù)的發(fā)展。

二、GPS測量技術(shù)的特點(diǎn)分析

1）定位精度高

GPS測量技術(shù)定位精度高是所有人的共識，只要人們一說到GPS測量技術(shù)，自然而然地就會想到它的定位技術(shù)，由此可見GPS定位技術(shù)已經(jīng)深入人心，這也是它比較成功的一點(diǎn)。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，GPS測量精度與紅外儀的測量精度有一定的可比之處，但是隨著距離的增加，GPS測量的優(yōu)越性越加凸顯出來。

2）觀測時(shí)間短

運(yùn)用GPS測量技術(shù)進(jìn)行工程測量時(shí)，整個(gè)過程需要花費(fèi)的時(shí)間是比較短的。如果是采用布設(shè)控制網(wǎng)的方法，在每個(gè)控制點(diǎn)上觀測花費(fèi)的時(shí)間在30-40min左右，而如果此時(shí)采用快速靜態(tài)定位法的話，觀測的時(shí)間可以大大縮短。

3）操作簡單、自動(dòng)化程度高

GPS測量技術(shù)操作簡單、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)已經(jīng)成為了公認(rèn)的優(yōu)勢。正是因?yàn)镚PS測量技術(shù)綜合了多種現(xiàn)代的高新科技，將其綜合應(yīng)用于GPS測量技術(shù)中，才使得它本身的性能更加突出。對于操作GPS測量技術(shù)的操作人員，需要負(fù)責(zé)的內(nèi)容并不多，操作者只需要負(fù)責(zé)對測量的內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，并且安裝一下開關(guān)儀器、量取測量時(shí)所用儀器的高度即可，整個(gè)測量工作極其簡單。

三、GPS測量技術(shù)在工程測量中的具體應(yīng)用

隨著GPS測量技術(shù)功能的不斷完善，因而在工程測量中得到了廣泛的應(yīng)用。在工程測量中，有很多重要的參數(shù)運(yùn)用平常的方法是很難獲取的，但是如果借用GPS定位技術(shù)，則此時(shí)的獲得的參數(shù)不僅準(zhǔn)確度高，而且效率也高。應(yīng)用GPS測量技術(shù)于工程測量中，主要涉及到動(dòng)態(tài)功能和靜態(tài)功能。動(dòng)態(tài)功能指的是在衛(wèi)星系統(tǒng)的幫助下，采用地面實(shí)地放樣的方法來獲知需要測量點(diǎn)的具體三維坐標(biāo)；而靜態(tài)功能則是根據(jù)衛(wèi)星的相關(guān)信息，進(jìn)而推斷出測量點(diǎn)的三維坐標(biāo)。不論是采用動(dòng)態(tài)功能還是靜態(tài)功能，都體現(xiàn)了GPS測量技術(shù)的精度高、效率高的優(yōu)良特性。

1）控制測量

在具體測量之前，需要確定到底是使用動(dòng)態(tài)測量方法還是靜態(tài)測量方法。兩種測量方法各有優(yōu)勢，在不同的情況下，可以根據(jù)實(shí)際情況確定具體使用哪一種測量方法。對于一些比較大型建筑物進(jìn)行控制測量時(shí)，此時(shí)需要建立相應(yīng)的控制網(wǎng)，控制網(wǎng)的精密性必須達(dá)到一定的要求才可以，比如隧道、特大橋梁、互通式立交橋等大型建筑的控制測量都可以采用GPS靜態(tài)測量方法。而對于一般的公路，要求不是很高的，可以使用GPS動(dòng)態(tài)測量進(jìn)行公路的控制測量。GPS動(dòng)態(tài)測量可以實(shí)時(shí)獲取不同的數(shù)據(jù)，定位精度也會有所波動(dòng)，一旦測得的精度滿足要求之后，立即停止測量。整個(gè)測量過程操作起來是比較簡單的。

2)施水準(zhǔn)點(diǎn)的測定

在工程測量中，施水準(zhǔn)點(diǎn)的測定也是其中一項(xiàng)比較重要的技術(shù)。采用傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行測量時(shí)，由于沒有事先進(jìn)行仔細(xì)地考察和預(yù)算，在整個(gè)施水準(zhǔn)點(diǎn)的測定過程中才會漏洞百出。測量精度也不準(zhǔn)確。如果測量的結(jié)果越不準(zhǔn)確，距離越大，給施工帶來的影響就越大。工程的質(zhì)量會受到較大的影響。此時(shí)利用GPS測量技術(shù)，可以通過接收來自外星的信號，進(jìn)而準(zhǔn)確地測定臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)的具體位置，由此一來，有利于協(xié)調(diào)工程觀測的進(jìn)程，對測量結(jié)果的精度也有保障。嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，整個(gè)工程中施水準(zhǔn)點(diǎn)的測定工作也會開展的比較順利。

3）大比例尺地圖繪制

在建筑施工中，必須事先有相應(yīng)的地形圖。而地形圖的繪制是事先采用各種方法根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行繪制的。地形圖中的比例大小不定，這與實(shí)際情況有關(guān)。在傳統(tǒng)的測量中，測量方法比較慢、整體花費(fèi)的時(shí)間長、工作量又大，而且測量的結(jié)果還不是很準(zhǔn)確。采用GPS動(dòng)態(tài)測量技術(shù)時(shí)，可以實(shí)時(shí)地獲取不同的數(shù)據(jù)，在沿線的位置上停留大概1-2min，在停留的過程中 即可獲得相應(yīng)的參數(shù)，此時(shí)再根據(jù)點(diǎn)的具體屬性和特征進(jìn)行處理，從而獲取更多的數(shù)據(jù)，最后綜合所有的數(shù)據(jù)，應(yīng)用繪圖軟件制作出地形圖。GPS測量技術(shù)優(yōu)勢鮮明，采集速度快、精度高，因而應(yīng)用范圍在逐步擴(kuò)大。

四、結(jié)語

GPS測量技術(shù)是科學(xué)發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的現(xiàn)代高新技術(shù)，它的應(yīng)用也促進(jìn)了時(shí)代的發(fā)展，將GPS測量技術(shù)應(yīng)用于工程測量中，不僅提高了工程測量的準(zhǔn)確性和可靠性，而且極大地降低了人們的工作強(qiáng)度。相信在技術(shù)人員的不斷探索下，GPS測量技術(shù)的功能將會更加完善，從而它的應(yīng)用范圍也會逐步拓寬。

[1]祁克坤.GPS RTK測量技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的特點(diǎn)與問題[J].淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(03)

[2]葉積龍，張維寬.關(guān)于GPS RTK技術(shù)在地質(zhì)工程測量中的應(yīng)用分析[J].價(jià)值工程.2012(10)