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摘要：随着GPS技术的逐渐完善，其应用的范围越来越宽广，在电子行业、交通行业等重要领域都发挥着不可代替作用。同时GPS技术在工程测量中的地位也是举足轻重的，由于其自身的精确度高、观测时间短等优点，成为工程建设中不可缺少的一项关键技术，为工程测量实现数字化、现代化奠定了基础。
关键词：GPS测量技术；工程测量应用
1.GPS定位技术概述
GPS定位技术以其精度高、速度快、费用省、操作简便等优良特性被广泛应用于大地控制测量中。时至今日，GPS定位技术已完全取代了用常规测角.测距的手段建立大地控制网。我们一般将应用GPS卫星定位技术建立的控制网叫GPS网。归纳起来大致可以将GPS网分为两大类，一类是全球或全国性的高精度GPS网，这类GPS网中相邻点的距离在数千公里至上万公里，其主要任务是作为全球高精度坐标框架或全国高精度坐标框架；另一类是区域性的GPS网，包括城市或矿区GPS网、GPS工程网等，这类GPS网中相邻点的距离为几公里至几十公里，其主要任务是直接为国民经济建设服务。
2、GPS技术的主要特点
2.1 GPS测量技术的自动化程度较高
GPS用户设备的发展已趋向小型化、操作简单化，观测人员只需调整天线的位置，量取天线的高度，打开电源即可进行自动观测，之后应用数据处理软件对数据进行处理，即可得到观测点的坐标，其他的观测工作均由机器自动完成，操作方法向便捷化发展。
2.2 测站之间不需要相互通视
常规的测量方法要求观测点之间要通视，使得观测点的选择受到工程条件的制约，有时会增加工作量、降低测量精通视度，观测点的选择更加灵活。采用GPS测量技术，不用考虑观测点之间是否有阻碍。
2.3 技术还可削弱系统误差影响
在变形监测中我们关注的是两期变形量，在变形监测中，注意接收机天线对中误差、整平误差、定向误差、量取天线高误差等误差的处理，这些都会影响到最后变形监测的结果，解决这些问题，只需要天线在监测过程中能保持固定不动，并进行科学规范的操作，就可减少误差，GPS技术具有精度高、速度快、不受气候条件及通视条件限制等优点，因此在我们的生活中应用越来越广泛。
2.4 提供精度高的三维坐标
GPS测量技术可以为测量点提供精确的三维坐标，满足各种测量工程的要求，测量精度远远高于普通的测量精度，在小于50km的基线上，定位精度可以达到1×10-6，在100-500km的基线范围内，定位精度可以达到1×10-8，实验证明，基线越长，GPS测量技术的定位精度越高。另外，GPS测量技术不受地形地势等环境因素的影响，可以满足测量工程的需要，故其适用于各种测量工程。
3.GPS测量技术在工程测量中的具体应用分析
GPS定位技术的高精度与高效率、高实用性，使得GPS定位技术愈来愈多的应用于各大精密测量工程项目中，尤其是运用载波相位法进行的观测量具有极高的精度水平，下面就其在工程测量中的具体应用展开分析。
3.1 GPS测量技术在控制测量方面的应用
为满足城市建成区和规划区测绘的需要，城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级导线大多位于地面，随着城市建设的飞速发展，这些点常被破坏，影响了工程测量的进度，如何快速精确地提供控制点，直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。GPS 静态测量，点间不需通视且精度高，但数据采集时间长，还需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工；应用GPS测量技术将无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。
3.2 GPS测量技术在点位选择中的应用
GPS测量技术的应用中，其测量观测站不需相互通视，其点位选择范围较广，而且便于控制。
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3.2.1点位选择前的准备事项
在采用GPS测量技术进行点位选择之前，应当首先收集、了解工程测量区域的具体情况，包括地理位置、点位数量、点位分布情况及原有点位的实际分布情况，便于在进行点位选择时选择最恰当的观测位置，为工程测量项目的顺利开展拉开帷幕。
3.2.2 GPS测量技术在点位选择中的应用分析
一方面，为了保证GPS测量技术在整个工程测量项目中能顺利进行观测，减少多路径误差及便于发播传送差分改正信号，应当选择视野较为宽阔的地方，而且周围障碍物的高度角必须在10°以下。另一方面，为了保证在GPS测量过程中，GPS卫星信号不被各类电磁波所干扰，必须保证所选择的观测点位稳固，而且周围两百米以内不能有强电磁波干扰源，包括高压输电线及无线电发射设施等，即点位的选择应避免处于大片水域或者高层建筑之中。
3.3 GPS测量技术在工程测量的观测时段选择中的应用
根据文中所述，GPS测量技术主要通过GPS卫星定位信号，进而求解测量点的空间位置及三维坐标。为了保证在工程测量的过程中，能观测到精度高、数量足够的卫星，降低大气折射对工程测量成果的影响，对于所观测的卫星高度角要求也较高，其高度角不能低于10度至15度，以此保证所观测的卫星对观测站构成的几何图形强度足够。
因此，只能通过精密卫星星历与观测的坐标，从而选择恰当的观测时段对卫星进行观测，保证观测点所观测到的空间距离的精度性，以便求解准确的空间三维坐标，使得工程测量的观测成果达到最佳程度。
3.4 GPS测量技术在静态相对定位中的应用
GPS静态相对定位主要是指通过两台或两台以上的卫星接收机进行卫星信号的接受，接着对采集到的数据进行分析、处理，求解出精确的测区空间位置，即三维坐标。GPS静态相对定位的高精度性，可以根据测量区域中某点的具体坐标位置，从而求出其他点的精确坐标位置。当前，静态GPS相对定位技术应用于我国野外工程测量愈来愈广泛，包括地球定位测量、大型工程野外涵洞、隧道定位测量、位移监测等工程测量项目。常规的工程测量技术不仅程序复杂，而且测量成果精度性比较低，而静态相对定位技术的使用，使得我国工程测量事业发展前景更为广阔。同时，静态GPS相对定位技术的使用不受天气环境、气候所限制，不仅减少了成果干扰因素，而且提高了整体观测精确度及观测效率。
在我国的工程测量项目中，航空摄影测量对精度及技术的要求是相当高的，静态GPS相对定位技术的使用，提高了航空摄影测量图像的控制点数量及精度，以便图像可以自行纠正。GPS静态相对定位技术使得所观测的图像简便易懂，便于工作人员对其进行分析、处理、研究。
3.5 GPS测量技术在动态相对定位中的应用
GPS动态相对定位指的是通过使用GPS信号对观测目标相对于其他参照物的位置、时间、形态、速度、加速度等动态参数进行观测、分析。GPS实时动态定位主要是利用设置在运动载体上的GPS卫星信号接收机对GPS信号接收机天线所在的位置进行实时观测。一方面，动态GPS相对定位通过及时将基准站的观测信息、数据传播到流动站，形成数据链，便于基准站将观测的信息及时传播至流动站，从而对数据进行分析对比，此种数据分析方法称为及时处理方法。另一方面，动态GPS在观测后期对所测得的差分数据仅作相关数据处理，而非传输至流动站，即滞后处理方法。
动态GPS相对定位主要用于对道路的勘测工程之中，为道路勘测作出直线及曲线的定位，对于道路的维修与养护具有极大意义，不仅可以减少工程量，还可以降低整体养护费用，提高效率。
结语
伴随科技的进步，GPS系统的开发应用会更加完善，目前已经实现了cm乃至mm精确定位，并已广泛应用在了工程测量、不同类型的变形检测、大地测量及地基测量等领域，已经是工程控制网主要建立方式。与传统的测量方法相比，GPS测量技术的优势是不可比拟的，不但使作业的强度大大降低，而且其测量的速度与精度等都达到了工程勘测定界工作的相关规程中的标准。
参考文献
[1]陈勇.GPSRTK技术在工程测量中的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013，01：93-94.
[2]张毅.浅谈GPS在工程测量中的应用[J].中华民居（下旬刊），2013，08：308-309.
论文作者:陈彦斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/8/21
标签：测量论文; 技术论文; 工程论文; 精度论文; 坐标论文; 点位论文; 误差论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;