潘九宝
（江苏省基础地理信息中心，江苏，210013）
【摘 要】提高工程测绘的质量和效果是保证工程建设的关键，在建筑工程要求越来越高的背景下，对于施工过程中的精度和安全性等的要求也在不断提升，这就需要更加可靠的测量技术来支持。文章简要阐述了GPS定位测量技术的设备构成与工作原理，并对其优势和特点进行分析，最终提出关于该技术应用操作的一些注意事项。
【关键字】工程测绘；GPS定位测量；优势
自2000年我国北斗导航卫星发射成功之后，我国逐渐摸索出了一条GPS技术发展之路，目前该技术成功地对我国军事及民用定位与测量领域形成了较大影响。GPS定位测量技术在建筑行业的运用，从实用角度看，有效地避免了传统测量中成本高、操作复杂、作业难度大等问题，同时也节约了工程施工成本。研究和分析GPS定位测量技术在工程测绘中的优势，不仅可以帮助人们认清这一新兴技术，同时对于今后的工程测量实践有着重要意义。
1．构成与工作原理
GPS系统主要由卫星、地面监控和用户设备三部分组成。①卫星，目前由分布于地球外空间距地面20-200km的20颗人造卫星组成，卫星均匀地分布在6个轨道上，在任意时段和位置都能观测到至少4颗卫星，以保证定位精准，此外为防止卫星功能受阻，令外还设置有4颗在轨运行的源备份卫星。②主要由主控站、监测站、分控站和通讯站组成，主要负责卫星信息、观测数据、导航信息等的搜集、处理和中转传输。③主要包含了GPS信号接收设备及辅助设备，主要功能是捕获卫星数据并跟踪，搜集到工程测量有用数据之后，经预设程序进行微处理，得出最终测量结果或参数。
2．优势与特点分析
2.1功能全面
GPS定位测量技术智能化程度高，在操作过程当中能自动生成三维位置坐标，为测绘人员提供直观的参照图样，使测绘人员对测绘对象有一个直观的印象，有助于后续测绘工作的进行。同时，GPS测量技术不仅拥测量功能，还具备导航功能，在某些特殊条件下能够起到出人意料的作用。并且该技术同时还能对时间与速度进行测量，为测绘人员提供时间与速度相关数据。由于GPS测量技术功能多样全面的特点，在目前的实际应用中，该技术已经被应用到海洋测绘、工程测绘以及大地测量等诸多领域。随着科学研究人员的研究与开发，GPS测量技术不断纵深发展，其应用范围将越来越广泛。
2.2测量效率高
在当前科技水平下，GPS测量技术已经能够做到在半径10千米范围进行静态定位时，只需耗时15分钟至20分钟；甚至只需要2分钟就能够在半径8千米范围内进行快速的静态测量定位，确定该范围内的各个基准站与流动站的位置，且对这些流动站进行观测后可以实时进行跟踪定位，实时定位只需耗时几秒钟就能确定每一个流动站的实时位置。这一工作效率对工程测绘意义重大，摆脱了传统的测绘方式需消耗大量人力与时间的不利限制，有效的减少了工程测绘的成本。并且使用RTK设备进行测量，可以大量减少人工操作的工作量，提高效率达一倍以上。
2.3定位精准
除定位速度快外，GPS定位测量技术还具有定位精准的优势。GPS技术在用于静态相对定位时，以基线在1000千米范围内为例，此时该技术的定位范围精度能够达到5m左右，相比于传统定位方法有着极大的提升。同时GPS技术还能进行实时定位与实时分差定位，在实时定位时，GPS技术的精度甚至能缩小到分米、厘米为单位的范围内，即使跟踪定位时间较长，也不会产生过大的误差。定位精准的优势使GPS技术在工程测绘中实用性强，能够适应不同测量标准的要求。
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2.4操作简便
GPS定位测量在测量选点时相对较为灵活，各个测量点之间也不用进行通视，因此选点时并不需要复杂的操作和各种严格的要求。而在网格的建立上，因为上述原因可以在一些地形复杂、操作困难的区域以简便的操作流程完成设置，因而加快了工作进度。由于布设测量点和测量网格时可选择性地加强信号传输，因此保证了数据信息上的真实性，基于GPS测量系统的自动化和精细化特点，再加上系统本身在成图方面的优势，因此只需要相对较短的时间便可以完成测量，也不需要人员蹲点测量。系统本身配备了数据信息的搜集、储存、分析计算等能力，因而在观测时可以同步进行数据流程化处理工作，最终得出科学的计算分析结果，节约了大量的时间和人员精力。
2.5受限制小
GPS测量系统在设计上具有明显的技术优势，由于配备了高性能的设备，以及整个系统运行的技术保障，因此实际工作的效能更佳。一方面，采用自动化的运行系统，有效地避免了人工操作的诸多不便，在工作时间上可以实现长时间运作，持续工作数十个小时也是司空见惯的现象；另一方面，拥有超越了全站仪、红外线等测量设备的信号和综合性能，抗干扰能力更强，可以说除了雷电、大风等恶劣天气之外，可以忽略天气、气候、地形、时段等其他任何客观条件的限制。此外，由于时间、空间等信息的同步录入，减少了在计算分析数据中对客观条件的考虑，增加了测量结果的真实性和可靠性。
3．应用操作
3.1操作流程
①建立网点。GPS定位测量在选点建网上方面的限制相对宽泛，即在相对开阔的地段选点，保证网点大于等于三个，以便组成几何多边图形，以对测量标的进行全面测量，原则上点的选择应当保持一定的距离，以确保测量精准。选点之后，就点位进行标示，采用预埋参照物或设立显眼标志的办法，避免选点被人为破坏。②参数设计。主要是对测量的项目、精确度等进行预设，预设需要根据现场情况和设备性能决定，同时做好现场测量及管理的计划，确保有序测量。③设备安装与调试。主要包含了天线、接收机、电源、防护设备等的安装，安装完成后需要预先通电检测设备各项功能的运行状态，待确认无误后再进行测量。④测量与记录。由于GPS定位测量设备的自动化特点，因此只需要人员适当地进行调试，然后周期性检查和提取信息即可，每次操作都需要实时记录设备状态、环境数据、卫星参数及测量数据等。
3.2实际应用
以变形测量为例，鉴于建筑工程中常常由于人为、地质、环境等原因造成建筑物变形，如基底下沉、主体扭曲、倾斜等，会对工程质量和施工安全形成极大威胁，因此使用GPS定位测量技术，有助于动态掌握工程的参数，核准实际信息数据与设计要求之间的差距，为工程受力变化分析、结构变化、外形设计与保持、外观设计与施工等提供参考。①根据测量项目的不同选点建网，沉降观测选点一般在承重柱、桩上，而变形观测点则选在容易发生或已发生轻微变形的几何结构位置，水平位移的观测点则根据图纸和现场情况来设置。②测量数据的搜集，由于施工现场的环境不断在发生变化，因此必须考虑不同环境下建筑物的性质变化，所以需要在阴雨、晴天、早晚、中午、白天、夜间等不同时段采集数据，由专门人员对数据进行保存。③根据每次采集的数据，制作数据报表，并细致记录变化的规律、程度等信息，以便参阅，报表送达相关的施工部门和资料保管部门。
4．总结
工程测量技术的运用是为了确保工程施工的标准化，对于确保工程质量和施工安全有着重要意义，继全站仪、远红外线等之后，GPS定位测量技术作为一种新兴技术以其各种优良性能获得了一致好评，但在实际运用中该技术毕竟还是因使用经验和技术积累较为薄弱，存在一些不可避免的缺点。因此，在使用时必须对其工作状态、工作结果进行反复检查，以确保测量结果的可靠。
参考文献：
[1]郭倩倩,李辉.工程测绘中GPS定位测量技术的重要作用分析[J].中国高新技术企业.2014(16)
[2]杜芳华.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].低碳世界. 2013(12)
[3]冉玉.论工程测绘中的GPS测量技术[J].山西建筑. 2015(22)
论文作者:潘九宝
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年3月总第208期
论文发表时间:2016/6/12
标签：测量论文; 技术论文; 数据论文; 工程论文; 设备论文; 操作论文; 选点论文; 《工程建设标准化》2016年3月总第208期论文;