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摘要：GPS测量技术在工程测绘中应用,不仅能够提高工程测绘的精确度和可靠性,而且对提高工作效率,降低工作强度,对提高工程测绘的自动化程度具有重要的作用,所以成为工程测绘中重要的工具。本文主要探讨GPS测量技术在工程测绘中的应用。
关键词：GPS测量技术；工程测绘；应用；特点
GPS测量技术在工程测绘中，能够大大提高工程测量的可靠性和作业效率，并且极大的降低了作业强度，适应现代社会“快节奏”的要求，也使技术人员能从繁重的实地测量工作中解放出来。但是，毕竟GPS测量技术有别于普通的常规测量，某些测量错误不容易被发现，这些都还有待广大技术人员在今后的工程测绘实践中去摸索和总结。
一、GPS测量技术的特点
1.GPS测量技术功能多、用途广
GPS测量技术能够为用户提供时间信息、三维坐标以及三维速度，所以GPS测量技术不仅可以用于导航、时间测试、速度测试以及测量等，并且随着技术的发展，目前GPS测量技术已经广泛应用到各个领域，尤其是在测量工作中，不仅能够用于工程测量、大地测量以及海洋测绘、航空摄影测量、地籍测量。
2.操作简便
GPS测量的自动化程度很高，对于“智能型”接收机，在观测中测量员的主要任务只是安装并开关仪器、量取天线高、采集环境的气象数据、监视仪器的工作状态，而其他工作，如卫星的捕获、跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。结束观测时，仅需关闭电源，收好接收机，便完成野外数据采集任务。如果在一个测站上需要作较长时间的连续观测，还可实行无人值守的数据采集，通过网络或其他通讯方式，将所采集的观测数据传送到数据处理中心，实现全自动化的数据采集与处理。
3、观测站之间无需通视
经典测量技术需要保持良好的通视条件，又要保障测量控制网的良好图形结构。而GPS测量只要求测站15度以上的空间视野开阔，与卫星保持通视即可，并不需要观测站之间相互通视，因而不再需要建造觇标。这一优点即可大大减少测量工作的经费和时间（一般造标费用约占总经费的30％-50％），同时，也使选点工作变得非常灵活，完全可以根据工作的需要来确定点位，可通视也使电位的选择变得更灵活，可省去经典测量中的传算点、过渡点的测量工作。不过也应指出，GPS测量虽然不要求观测站之间相互通视，但为了方便用常规方法联测的需要，在布设GPS点时，应保证至少一个方向通视。
4、全球全天候作业
GPS卫星较多，且分布均匀，保证了全球地面被连续覆盖，使得在地球上任何地点、任何时候进行观测工作，通常情况下，除雷雨天气不宜观测，一般不受天气状况的影响。因此，GPS定位技术的发展是对经典测量技术的一次重大突破。一方面，它使经典的测量理论与方法产生了深刻的变革；另一方面，也进一步加强了测量学与其他学科之间的相互渗透，从而促进了测绘科学技术的现代化发展。
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5、实时定位
利用全球定位系统进行导航，即可实时确定运动目标的三维位置和速度，可实时保障运动载体沿预定航线运行，亦可选择最佳路线。特别是对军事上动态目标的导航，具有十分重要的意义。
二、GPS测量技术在工程测绘中的应用
工程测绘的工作内容较为复杂，而且对于精确性、技术性的要求也相对较高。与传统的测绘方法相比，GPS测量技术具有定位速度快、成本低、不受天气影响、点位、无需通视、不用建标等许多优点，而且仪器及设备小巧轻便，操作简单便捷。
经过20余年的实践证明，GPS系统是一个高精度、全天候的全球性无线电定位系统。GPS测量技术在工程测绘中已经发展成为一个多领域、多模式、多用途的高新技术类型。
GPS技术工程测绘技术是数学和物理科学的完美结合，使用分布在太空中的卫星全球定位系统进行遥感测量，然后通过地面接收设备接受测量数据，再进行处理，以达到多角度定位测量。现阶段，世界各国在工程测绘过程中使用的GPS测量技术主要包括两大类，即静态相对定位、实时相对定位。静态相对定位操作起来相对简单，一般只需使用数台地面接收设备，并将地面接收设备按照测量规程排成一条或者多条基线，然后进行同步观测，观测时间通常在45min左右。测量结束后，测量结果交由专业技术人员进行处理。实时动态相对定位的基本依据是载波相对观测量。在测量工作进行时，通常要求选取点位相当精确的控制点，并将这些控制点作为整个测量工作过程中的控制基站，然后使用一台或者数台地面接收装置连续接收来自于不同角度的实时动态数据。在测绘过程中，一台地面接收装置必须同时完成对4颗卫星传输过来的数据才可以进行三维定位。如果实时定位的精度较高，达到实时厘米级的定位精度，那么就需要同时完成对5颗卫星传输过来的数据。从理论上来讲，在水平角达到10度或者10度以上，一般都能接收7颗卫星传输过来的数据，但是，如果在观测点的周围有高大的障碍物，那么能接收到数据的卫星数目相对就会减少，这样就造成地面接收设备的定位困难。在这种情况下，为了提高测量的精度就必须和惯性导航技术配合使用。
三、施工临时水准点的测量与确定
在工程测绘的水准测量中，设计单位应用传统测量技术得出水准点普遍距离较远，这是由于设计中未进行严密的预算与实地考察而导致的。通常情况下，设计单位给出的水准点一般都在500-1000m之间，施工时使用很不方便。施工临时水准点的测量与确定是指利用GPS接收机采集来自GPS卫星的导航信号，其作业过程大致可分为天线安置、接收机操作和观测记录。外业观测应严格按照技术设计时所拟定的观测计划进行实施，只有这样，才能协调好外业观测的进程，提高工作效率，保证测量成果的精度。例如：在部分大型公路工程项目的实地测量工作中，应用GPS测量技术测量人员可以通过观看卫星同步图片，对路基高度进行全面分析与考虑，并根据实地地形地貌，可以沿路线方向间隔200-250m左右补置一个施工用水准点。水准点可设在附近房基、机井台等较坚固处，或自己埋设，并对每个加密水准点位置做详细记录。
四、虚拟现实技术的应用
在传统的工程测绘中，由于大部分测量工作都需要由人工进行，而导致各类安全事故的频繁发生。在工程测绘，尤其是对于某些地质条件较为复杂的地区进行实地测绘时，利用GPS虚拟现实技术创建的工程测绘环境具有逼真、交互作用的特点。应用GPS系统中的计算机绘图和虚拟现实技术可以快速、有效地以一系列三维图像在计算机屏幕上清楚的显示工程测绘的全部流程，以及应注意的安全事项即重点测量项目等 。为了有效解决工程测绘中测量技术应用效果不理想的问题，测量前进行必要的模拟流程分析是极为重要的，也是保证测量方案增强可操作性、技术性和安全性的先决条件。目前，国内在部分矿井工程项目的测绘中，普遍应用GPS的虚拟现实技术进行测量方案的演练，进而可以及时查找出测量方案中存在弊端和问题，及时组织人员进行修改和完善，最终保证GPS测量技术在工程测绘中发挥出应具备的作用。
结语
GPS测量技术在工程测绘中应用，不仅能够提高工程测绘的精确度和可靠性，而且对提高工作效率，降低工作强度，对提高工程测绘的自动化程度具有重要的作用，所以成为工程测绘中重要的工具。随着GPS测量技术的快速发展，GPS测量技术将会得到更多的领域应用。
参考文献
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[2]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—214。
[3]常文智，韩小波．GPS测量技术在工程测绘中的应用[J]．商品与质量：建筑与发展，201l(10)：l17一l27．
论文作者:张九伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/10
标签：测量论文; 技术论文; 工程论文; 工作论文; 实时论文; 通视论文; 地面论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;