摘要：随着科学技术不断发展，工程测量技术水平有了显著提升。GPS技术在精密工程测量中的应用是测量行业的一次变革。该技术通过接收空间卫星信号，从而准确查找和判断精密工程测量点，完成测量任务。本文对GPS在精密工程测量中的应用进行研究。
关键词：GPS；精密工程测量；应用
一、工程测量中的GPS技术概述
1、GPS技术的测量工作原理
从本质上来说，GPS系统属于一种导航系统。通过对已知区域卫星与接收机之间的距离进行测量，再利用其它相关卫星数据，从而准确推算出用户接收机的位置，这就是GPS技术的工作原理。GPS-RTK技术是在GPS技术上发展起来的，属于一种动态地实时测量技术，该技术能够提供给测量人员测量站点的实时三维坐标定位数据，具有较高的测量精度，基本可达厘米级。利用GPS-RTK技术进行工程控制测量时，需要使用到两台及以上GPS接收机对信号进行同时接收，其中一台接收机作基准站，需要在已知区域点进行放置，其他接收机则属于流动站，对未知坐标数据进行测量。基准站测算出所在位置的坐标，再将数据向流动站传送，而流动站的无线设备起到数据接收功能，利用相对定位原理对流动站的实际三维坐标进行准确计算。
2、GPS技术在工程测量中的应用优势
GPS技术在工程测量中的应用优势包括以下几点：无需进行测站间通视。在测量工作中，测站之间的通视一直是一项技术难题。GPS技术能够有效解决这一技术难题，大大提高了选点的灵活性。值得注意的是，GPS测站上部不能有遮挡物，以免影响卫星信号的接收。测量精度高。在一般情况下，红外线测量仪的精度是5mm+5ppm，GPS接收机的精度则是3mm+1ppm，二者相差不大。但是GPS技术在远距离测量方面精度更高。试验研究表明，当基线距离小于50km时，GPS技术的定位精度12×10-6，当基线距离为100~500km时，GPS技术的定位精度则增加大10-6-10-7。测量效率高、时间短。利用GPS技术进行控制网的布设是，各个站点的观测时间通常约为30~40mim。如果采取快速静态定位法进行观测，将会进一步缩短观测时间。能够提供三维坐标。在工程测量中应用GPS技术，不仅可以对观测站的平面位置进行准确测定，还能对观测站的大地高程进行精确测定。便于操作。GPS技术能够大大提升控制测量自动化程度。现阶段，随着科学技术的进步，GPS接收机越来越小型化，操作方式也越来越简单，大大降低了工程控制测量工作难度。在测量过程中，观测人员只要对天线进行对中和整平，测量天线高度，然后开启电源，GPS接收机即可实现自动化观测。在观测结束后，数据的处理可以利用相关处理软件，在此基础上获取测点的三维坐标。至于卫星捕获、跟踪观测等其他工作，可利用仪器设备自动进行；第六，全天候作业。与传统测量方式不同，利用GPS技术进行工程控制测量可以克服时间、空间已经天气因素的限制和干扰，测量数据可直接在数据库中进行记录，将数据库中的数据调出，即可进行数据检查，无须再进行现场复测，有效减少了测量工作量。
三、GPS在精密工程测量中的应用
1、建立精密工程控制网
在精密工程测量中，控制网具有精度要求高、点位密度大、覆盖面积小等特点，需要结合项目工程的规模及性质，在此基础上对精密控制网的精度、网型加以确定。精密工程网通常采取边角网，能为工程施工、管理与维护工作奠定基础。在精密工程测量中应用GPS技术，可以建立起多种类型的工程控制我，包括工况施工控制网、变形测量控制网、工程首级控制网、工程勘察控制网、隧道工程控制我以及工程施工控制网等。在建立精密工程控制网时，GPS技术具有以下应用优势：利用载波相位静态差分技术可实现测量精度的大幅度提升，甚至达到毫米级。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在精密工程控制网监理过程中应用GPS技术，可以有效扩大点位选择范围，实现测量时间的缩短与控制网质量的提升。不仅如此，该技术还能降低测量费用，节约建设成本。特别是在道路工程、隧道工程中，利用GPS技术能解决控制网纵向过长、横向过短这一问题。在此类工程中，GPS点可以构成三角锁，确保长距离线路坐标具有一致性。不仅如此，对于地铁、隧道等地下工程，贯通精度和贯通速度非常重要，利用GPS技术进行地下工程控制网的建立，可以对隧道纵向跨度过大的问题进行有效解决，切实保障工程贯通精度。
2、设置GPS基线向量网
GPS基线向量网需要在观测前、观测中及观测后设置。在观测之前，应当根据实际情况制定GPS测量实施方案，方案内容需要涉及到测量位置、测量目的、测量人员调配、测量范围以及控制网面积等。在对控制网的目的、精度要求、点位分布、点位数量等进行确定后，对工程建设后期需要的测量数据加以了解，包括工期要求、资金限制等，严格按照相关技术规范编制工程测量技术方案，做好前期准备工作。在观测过程中，安排两组人员分别负责选点埋石和测量工作，在测区实施GPS精密工程测量时，首先要对测区点位的实际情况加以熟悉，包括点位位置、上点难易程度、测区交通情况与经济发展情况等，以免测量工作受到阻碍。认真研究卫星预报，在此基础上对观测时间段进行选择，之后在结合卫星情况、测量工作进度、测区实际情况等，对精密工程测量方案进行优化调整。派出观测小组负责外业测量，还要及时处理获取的外业数据，并做好工程质量考评工作。在测量工作后期，应当认真分析、评估测量数据结果，利用外业观测检查基线向量的质量，对控制网内部的各点坐标进行求解。最后分析和研究GPS控制网的整体数据情况，对项目技术经验加以总结，并对项目成果进行验收。
3、高程控制
此次作业中控制网中的控制点，主要包括深埋水准点与普通水准点。整个路段设置了17座水准点；间隔2km布置1个普通水准点，多数和CPⅠ、CPⅡ共用。为确保达到二等水准的测量精度要求，采取分段观测的方法，划分为5个观测段，统一进行平差处理。作业中使用的工具为电子水准仪，误差为0.3mm/km。开展前开展工具仪器检查作业，确保仪器使用可以达到要求。测量作业中，测量人员使用1台仪器设备，在路线上进行往返观测，完成测段测量后立即进行高差检验，发现不符值在限差内时进行平差处理。完成外业作业后，在当日完成数据和高差差值的检查，进而把控测量误差。应用GPS技术，结合应用水准测量技术手段，开展精密工程测量作业，水准加密网精度达标。部分二等水准加密控制网精度统计结果如下：（1）每km偶然中误差。观测精度为0.65mm；限差为±1mm。（2）测段往返测量高差不符值最大值。观测精度为2.19mm；限差为±6.38mm。（3）附合线路闭合差最大值。观测精度为4.11mm；限差为±16.34mm。
结束语
综上所述，社会经济的发展带动了工程建设事业发展。在工程建设过程中，测量工作属于一项技术难题，尤其是精密工程测量工作。随着科学技术不断进步，GPS技术在工程测量领域得到了广泛应用，其应用效果也越来越好。在精密工程测量工作中应用GPS技术，能够有效提高测量精度，获取准确、可靠的数据，为后期工作奠定良好基础。同时，GPS技术跨越了时空限制，在确保测量精度的基础上，大大减少了精密工程测量工作量。然而，相较于发达国家，国内GPS技术在精密工程测量中的应用还存在一定不足，因此相关专家和技术人员应当加快研究，不断完善该技术在精密工程测量中的应用，推动国内精密工程测量行业可持续发展。
参考文献
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论文作者:林友涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/20
标签：测量论文; 精密论文; 工程论文; 技术论文; 精度论文; 数据论文; 接收机论文; 《基层建设》2019年第20期论文;