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摘要：随着工程测量事业的快速发展，在工程测量中，GPS测量技术的应用至关重要。由于GPS测量技术操作起来比较简单，且该技术本身的自动化程度很高，所以应用该技术于工程测量中，不仅提高了工程测量的工作效率，同时也提高了测量的精度，扩大了测量的范围。本文结合德简高速公路工程测量实际情况，分析GPS技术的特点，并对GPS技术在工程测量中的应用进行阐述。
关键词：GPS；工程测量；应用
随着GPS技术在应用过程中不断完善，其技术越来越成熟，目前已精确到厘米级和毫米级，在众多领域进行广泛应用。相较于传统的测量方法，GPS测量技术的优势十分显著，不仅有效的降低了作业的强度，而且测量速度和精度都有了大幅度的提升。而且在工程测量中应用GPS技术具有较好的经济效益。当前在GPS测量技术应用不断深入的情况下，有效的推动了测绘技术的发展步伐，这对工程测量水平和质量的提升起到了重要的意义。
一、GPS的特点
1、自动化程度较高。当前GPS设备开始向小型化方向发展，而且操作更为简单，通过自动观测并对数据处理软件对数据进行处理后即可获得观测点坐标，自动完成观测工作，操作方法也更加便捷化。
2、测站之间不需要相互通视。利用GPS技术进行测量时，对观测点之间通视情况没有要求，即可以灵活选择观测点，不必考虑工程条件及观测点之间的阻碍，测站之间不需要相互通视，即能够完成测量任务，而且测量精度还能够得到有效的保障。
3、削弱系统误差影响。在传统测量过程中，在变形监测中系统误差所带来的影响会对变形监测结果带来较大的影响。但利用GPS技术进行变形监测时，能够有效的消弱系统误差的影响，只需要在监测过程中保持天线固定不变，确保操作的科学性和规范性即能够有效的降低误差，提高监测结果的精准度。
4、提供精度高的三维坐标。利用GPS测量技术能够为测量点提供精确的三维坐标，以此来更好的满足工程测量的要求。而且利用GPS进行测量，测量精度远远高于传统的测量精度，在测量过程中，受到环境因素的影响较小，在各种测量工程中都具有较好的适用性。
二、GPS测量方法
1、常规静态测量。这种测量方法中要利用到至少两台GPS接收机，将其放置在一条或是数条基线的两端进行同步观测。这种测量方法在建立国家级大地控制网时通常会应用到，能够获得精准的定位精度。另外在地壳运动监测网、长距离检校基线、岛屿与大陆联测、钻井定位时也会采用常规静态测量方法。德简高速公路项目控制网的建立，也采用的常规静态测量方法。
2、快速静态测量。在一个已知测站上安置一台GPS接收机作为基准站，连续跟踪所有可见卫星。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆移动站接收机依次到各待测点设站，每测站观测数分钟。这种模式常用于控制网的建立及其加密、工程测量、地籍测量等。需要注意的是这种方法要求在观测时段内确保有5颗以上卫星可供观测，流动点与基准点相距应不超过20km。
3、准动态测量。在一个已知测站上安置一台GPS接收机作为基准站，连续跟踪所有可见卫星。移动站接收机在进行初始化后依次到各待测点设站，每测站观测几个历元数据。这种模式可用于开阔地区的加密控制测量、工程定位及碎部测量、横断面测量及线路测量等。需要注意的是这种方法要求在观测时段内确保有5颗以上卫星可供观测，流动点与基准点相距应不超过20km。另外，有一种连续动态测量，也属于这种模式。
4、实时动态测量。这种测量方法能够实时获得高精度的测量结果。在实际应用时会在将GPS基准站接收机和数据链架设在一个已知测站上，对所有可见卫星进行连续跟踪，利用数据链将数据发送给移动站。通过对接收到的数据进行处理，以此来获得移动站的高精度位置。另外，DGPS和网络RTK的出现，使GPS测量技术有了新的突破，有效的提高了测量结果的精度。
三、GPS在工程测量中的实际运用
在德简高速公路工程测量中主要是运用GPS技术的两大功能，即：（1）静态功能，指的是利用GPS仪器接收卫星的信息，并对信息进行一定的数据化处理得到被测点的三维坐标值；（2）动态功能，实质上是利用卫星系统将各测点实地放样到地面上。以下就GPS测量技术在道路测量工程中的应用进行分析。
1、建立控制网。在建立控制网的过程中，现如今被广泛应用的方法是：沿公路的走向每隔5～l0km布设一对GPS点，一个点作为控制点，另外一个点用作方向点，并在点之间进行红外测距导线加密。当确定好布网等级和方案时，则可以按照如下的步骤进行控制网的布设：（1）选择便于实际应用的点位；（2）并对点位做好标记；（3）根据具体情况进行相应的测量工作；（4）进行数据处理和平差及精度评定。当精度满足实际工程要求时，控制网也就建立完成了。在建立控制网时，需要注意的是：（1）属于带状控制网，所以在进行实际联测时，控制点不应少于3个；（2）实际工程中为了减少投影变形量，可以将路线中央经线作为中央子午线；（3）选择的点位应该能够很好地被保存，而不会被破坏；（4）控制网应被设计为闭合环状，以便能够在一定程度上增加检核条件，提高工程质量。
2、道路中线放样。设计人员在大比例尺带状地形图上定线后,需将公路中线在地面上标定出来。采用实时GPS测量,只需将中桩桩号输入到GPS电子手簿中,系统软件就会自动定出放样点的坐标及点位。由于每个点的测量都是独立完成的,不会产生累计误差,因此各点放样精度趋于一致。道路路线主要是由直线、缓和曲线、圆曲线构成。只需先输入各主控点桩号,然后输入起终点的方位角,直线段距离,缓和曲线距离,圆曲线半径,即可完成放样,而且一切工作均由GPS电子手簿来完成。这种方法简单实用,比传统的弦线拨角法要快速得多。另外,如果需要在各直线段和曲线段间加桩,则只需输入加桩点的桩号即可,剩下工作由GPS来完成。
3、实现纵、横断面测量。实际工程中可以将GPS与计算机进行联机操作，并设计好数据进行实地的中线测量，待确定好中线时，便能够利用中线的桩点坐标和绘图软件得到路线的纵断面图以及各桩点的横断面图。运用该方法的优点在于不需要再进行外业测量工作，同时能够有效的减少工作量，且精度高。
4、检测现有的线、桩和点位。实际工程中，已有的一些点位或者桩位可能会在施工过程中被破坏，这时便可以运用GPS技术对其进行恢复，同时还可以利用该技术实现边桩放样工作。当工程竣工时，不仅可以利用GPS技术测定路线的平纵曲线，验证其是否满足要求，也可以测出道路的坡度、平曲线以及竖曲线等各种参数，进而检验道路的实际施工质量是否满足要求。
5、后期调查与规划。对于现有的公路而言，可以在不影响其正常运转的情况下，实现对道路沿线交通设施的调查。对于需要规划的现有公路，也能够采用GPS技术实现对公路的规划和施工放样工作。
6、绘制大比例尺的地形图。对于高等级公路的选线工作而言，可以利用动态GPS测量技术，首先采集一定数量的碎部点数据，将数据输入到计算机中，再利用相关绘图软件，便能够很方便的绘制出大比例尺的地形图，提高实际工作效率。
总之，每项工程都必须与社会的经济效益相挂钩，测量是工程项目中最基本的工作，在设计和施工中发挥着重要的作用，只有通过精确的工程测量，才能完成实际工程项目的设计和施工规划，为工作布置提供合理的依据。比如为取得一条最经济最合理的路线，必须先进行路线勘测，绘出路线图。工程测量在设计和施工过程中占据着重要位置，在日常生活中常用测距、测角和测高差等方式进行常规测量，随着时代的发展和科技的进步，GPS技术逐渐取代了传统的常规测量技术，并以全新的面貌迎接新的挑战。
参考文献：
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[3] 任家芳,邓永强.GPS定位技术在桥梁施工测量中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015(24).
论文作者:刘茹冰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/11
标签：测量论文; 技术论文; 工程论文; 精度论文; 接收机论文; 曲线论文; 工作论文; 《建筑学研究前沿》2017年第23期论文;