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摘要：随着经济的快速发展，人们工程测量的要求越来越高。因此，社会各界对工程测量的准确性计算非常的重视。随着经济与科学技术的不断发展，GPS技术以自身独特的特点在现代化的工程中得到了广泛的应用。它具有高效性、操作简单、测量精度高等特点。因此，在进行工程测量的过程中，要改善参与测量工作人员的工作环境与条件，提升工作的效率，从而推动测量事业的发展。
关键词：工程测量；GPS技术；应用
1、GPS简介及GPS技术发展现状
1.1空间星座
GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星共24颗卫星组成，它们按4颗一组平均分配，被放置在6条互成60度的轨道平面上，运行的周期是12小时。这使得无论在全球哪个地方，任何时间都可以观测到至少4颗隶属于GPS系统的卫星。GPS空间部分的作用主要是对目标进行观测，将观测数据转化为各种码和载波信号，提供给地面监控系统和用户设备，从而实现控制和定位。
1.2地面监控系统
监测站、主控制站、地面天线三个部分构成了GPS地面监测系统。GPS主控制站位于美国科罗拉多州，负责收集由地面天线接收的卫星传回地面的信息，然后利用这些信息，计算卫星星历等数据，并且调整和控制卫星运行。
1.3GPS信号接收机
GPS信号接收机就是GPS的用户端，它起着对GPS卫星进行搜索、捕捉的作用，当捕捉到卫星后，会对卫星传来的信号进行跟踪，并将信号进行变换、放大和处理，计算出GPS信号接收机自己所处在的经度、纬度和高度。
GPS技术相对于传统测量方式有定位精度高、观测时间短，测站间无须通视，可提供三维坐标，操作简便，全天候作业，功能多、应用广等特点。短短几年，GPS已经从军用和少数科研部门的运用转向了受众更多的民用市场，正如业界人们所说的，GPS的运用，只受人们想象力的制约。
2、GPS技术在工程测量中的应用
对于近代的工程施工技术来说，GPS定位技术在工程测量领域取得了快速发展。RTK是根据GPS的相对定位概念，建立在实时处理两个测站的载波相位的基础之上，基准站通过数据链实时地将采集的载波相位观测量和基准站坐标信息一同发送给流动站，流动站一边接收基准站的载波相位，一边接收卫星的载波相位，并组成相位差分观测值进行实时处理，能实时给出厘米级成果。
RTK作业模式主要有：1）快速静态测量，采用这种模式，要求GPS接收机在用户站上静止地进行观测。在观测的过程中，连同接收基准站的同步观测数据，实时地解算整周未知数和用户站的三维坐标。用户站的GPS接收机在流动过程之中，可以不必保持对GPS卫星的连续跟踪；2）准动态测量，在流动过程之中，要求保持对于GPS卫星的连续跟踪，否则进行重新初始化；3）动态测量，与前面相同首先要静止观测数分钟，以完成初始化，运动的接收机以预定的时间间隔采样，确定位置。在流动过程当中，要求保持对GPS卫星的连续跟踪。
3.静态GPS测量技术在工程测量中的应用
静态GPS测量技术主要用于建立工程控制网。之后再利用其它测量方法进行加密的附合导线测量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆控制网的常规控制测量方法主要包括三角测量和导线测量，测量方法通常是先布设控制网点，在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点，以往是利用全站仪及棱镜等实施，而在这一过程中要求点间必须通视，而且外业中不能及时知道测量成果的精度，耗力费时。GPS静态相对定位系统测量时，无需点间通视．就能高精度地进行测定，还可以高精度快速地测定各等级控制点的坐标。
3.1动态GPS在工程测量中的应用
1）在施工放样中的运用过程：放样其实是测量坐标的一个反过程，主要是把图上设计的坐标与高程在实地标定出来。以往主要采用全站仪和棱镜放样。一般至少需要两人合作，且必须要求放样点与测站点通视，若不通视的话还需要进行转站。若附近没有控制点，则必须先引点。而对于目前的GPS技术而言，在放样的过程中，只要把放样的点坐标输入手簿中，测量员只需要背着GPS接收器，根据其显示提示测量员走到放样点位上，因此十分轻松快捷。由于RTK技术精度较高，各放样点的误差影响也是独立的。因此已经被很多测绘单位所应用，准确评价RTK的放样精度，指导在工程中的应用以及质量控制至关重要。
2）在地籍测量中的应用：地籍测量中应用RTK技术测定每一宗土地的测绘地籍图以及权属界址点，由于RTK技术采集精度很高，将GPS获得的数据处理后直接录入GPS系统，可及时、精确地获得地籍图。在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可以实时地测定界桩位置，确定土地使用界限范围、计算用地面积。在土地利用动态检测中，也可利用RTK技术。应用这种新技术进行动态监测则可提高检测的速度和精度，省时省工，真正实现实时动态监测。保证了土地利用状况调查的现实性。
3）在地形测图中的应用：由于RTK技术可进行实时定位以达到厘米级的精度，因此，RTK技术可用于地形测图、控制测量、地籍等测量中。地形测图通常是用全站仪采集地物碎部点和地形，利用测图软件电脑成图。其要求是不仅测站点与被测的地物、地貌碎部点之间通视，而且还需要2~3人同时进行操作。而采用RTK技术却拥有很大的优点，在进行测图时，一人只需在基准站架好仪器，另一人背着仪器到每个碎部点立杆并通过电子手簿输入特征编码记录数据，一般取3s作为一个记录单元。在记录数据时，要求测量人员立点要准确，尽量稳住对中杆，同时画出草图，以便内业整图时提供参考。点位精度在符合要求的情况下。在测定一个区域内的地形、地物点位，测定完成回到室内，再用传输线将数据导人微机，由专业绘图软件编制地形图。
3.2动态GPS在高速公路工程测量中的实际应用
动态GPS技术在高速公路测量中的应用主要表现在实时动态（RTK）定位技术。由上节内容可知，RTK定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS（RTDGPS）技术，动态定位模式在高速公路勘测阶段，可以完成横断面测量、地形测绘、纵断面地面线测量中、桩测量等工作。在不需通视的情况下，这个测量过程测量1～3s，精度就可以达到10～30mm的厘米级别，这种技术要比常规测量仪器（如全站仪）要优越许多。因此RTK技术优越性十分明显：经可靠性检验的厘米级精度的测量成果实时动态显示出来；减少了由于误差造成的不必要的返工，从而提高了工程施工效率：作业效率高，每个放样点只需要停留1～2s，流动站小组作业（1～3人）可完成中线测量5～10km。若用其进行地形测量，每小组每天完成0.8～1.5（km）的地形测绘，其精度和效率是常规测量所无法比拟的；在中线放样的同时完成中桩抄平工作：应用范围广一可以函盖公路测量（包括平、纵、横），施工放样，监理。竣工测量，GIS前端数据采集诸多方面；如辅助相应的软件，RTK可与全站仪联合作业，充分发挥RTK与全站仪各自的优势。
4、结束语
综上所述，GPS技术是工程测量工作重要的测量方法之一，与传统的测量方法相比较，具有很多的优势，包括不受外界环境的影响、测量度高、操作简单、极大提升了工作效率等，在各类工程中得到了广泛的应用。GPS技术以独特的特点在现代化的工程建设中发挥着重要的作用，得到各界的广泛重视，GPS技术有着很大的潜在社会价值，具有广阔的发展前景。
参考文献
［1］白杨，陈赛，曹璇．GPS测量技术及其在工程测量中的应用探讨［J］．四川水泥，2015，37（3）：214．
［2］汤小文，郑家志．GPS测量技术及其在工程测量中的应用［J］．中国石油和化工标准与质量，2014，34（3）：96．
［3］任丽虹． GPS 测量技术及其在工程测量中的应用［J］.黑龙江科技信息，2015，19（6）：14．
［4］原涛． 浅谈 GPS 技术在工程测量中的应用［J］.江西测绘，2013，31（4）：57 － 59．
［5］王兴民． GPS 技术在水利工程测量中的应用［J］.中国水运：下半月，2014，7（3）：251 － 252．
论文作者:柴雷太
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/29
标签：测量论文; 技术论文; 工程论文; 精度论文; 实时论文; 载波论文; 地形论文; 《建筑学研究前沿》2017年第11期论文;