摘要：工程测量是保证工程建设顺利进行的基础工作。利用恰当的GPS全球卫星定位测量技术手段，能够提高工程测量的质量和保证工程测量工作的顺利进行。在实际工作中，我们要重视GPS全球卫星定位技术应用问题。本文作者结合多年来的工作经验，对GPS测量技术及其在工程测量中的应用进行了研究.
关键词：GPS测量技术；工程测量；应用
1.GPS技术概述
全球定位系统GPS（Global Positioning System）是美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统，由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成，其具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，具有良好的抗干扰性和保密性。因此，GPS技术率先在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到了应用，并在军事、交通、通信、资源、管理等领域展开了研究并得到广泛应用。而一直以来我国普遍运用常规的传统技术手段来实现工程测量，例如用水准仪、全站仪以及测距器来定位工程的控制网，随着科技的进步以及工程测量的发展，GPS技术以其诸多优势，正逐步替代传统的测量工具。
2. 关于GPS的构成简介
通常情况下，GPS系统都是由三大部分构成的，即卫星、地面控制系统和用户，随着我国在航天技术中取得的不断进步，我国在轨卫星的数量不断增多，并且系统信号的接收工作也变得更加的容易了。
2.1空间卫星。作为GPS系统的空间主体部分，在系统全面建成后，空间卫星的数量应有24颗，它们应分布在不同的轨道平面上，每一个轨道平面上卫星的数量应超过3颗，其与赤道的夹角通常都为55°，这样在地球上的任何一片区域的任何一个地点，GPS系统都能对其进行实时的定位和观测。
2.2地面控制系统。通常情况下，地面控制系统也是分为主控系统、监测系统和注入系统三大部分的，地面控制系统的最主要工作就是及时的改进空间卫星的运行状态，从而保证空间卫星的正常运行。在调整作业完成后，我们应将搜集到的卫星运行的最新资料反馈给相关的设备，最大限度的保证定位的准确度。
2.3用户。这里的用户与我们所理解的用户是有着一定的区别的，其并不是特指某一对象，而是指一个服务的整体。GPS系统提供的是实时的定位服务，地面接收机则是其指向的特定设备。地面接收机是由主机、电源和天线所组成的，在接收到卫星传来的信号后，主机会对数据进行分析和处理，从而得出有效的导航数据，最后得到我们所需要的信息。
3. 关于GPS技术在工程测量中的应用
3.1进行施工水准点的测定
在进行工程施工之前，工程人员需要对施工水准点进行定标确定，这样才可以进行更好的施工，确定施工的正确性。在进行施工水准点测定方面，传统测量往往依靠检测线条是否在一条水平线上进行判断，这种方法既繁琐，又无法保证精确度，在进行测量时，如果出现失误或者误操作，很容易造成施工的错误性，因此，传统的测量有很大的缺陷，而利用GPS技术进行工程测量，可以有效的提高工程测量精度，利用卫星导航技术，对测量对象进行测量分析，确定水准点的位置，更好的做好测量分析，如在进行公路工程测量时，可以充分发挥GPS技术的优势，提高工程测量技术的可靠性，从而确保工程施工的正确性。
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3.2在变形监测工作中的应用
所谓的变形监测工作就是指对高层建筑、大桥和水坝等建筑设施的变形情况进行严格的监测，观测的内容主要包括建筑物的倾斜情况以及地基的沉降位移等。大型建筑设施通常都具有较大的体积，四周的环境也较为复杂，要想对其进行准确的监测也是有很大难度的。传统的监测建筑物倾斜情况的方法是三角测量法，而传统的观测建筑物地基沉降位移的方法则为水准测量法，这两种方法是既费时又费力的。而采用GPS技术则能够很好的改善这一情况，举例来说，在观测一个大坝的变形情况时，我们便可在其上面任选几个控制点，之后分别布置GPS接收设备，这样对其变形的情况就可以实时观测了，借助于无线传输技术我们还可以将数据传输给数据中心进行相应的分析及处理，这样就可以获得远程数据了。同样在观测建筑地基沉降位移时，采用GPS技术也是十分方便的，得到相应的高程数据就可以准确的掌握建筑物地基沉降情况了。
3.3图根测量
在图根测量中应用GPS技术时，我们主要是借助其快速静态定位技术，其工作原理为GPS接收设备会接收超过4颗的通讯卫星信号，并且准确的计算出GPS接收设备与卫星的距离，而由于卫星在地心坐标系中的位置是已知的，那么接收设备在地心坐标系中的位置就也容易得到了。之后还可以计算出多个GPS接收设备的相对位置，真正的实现相对定位。进行图根的控制测量工作时，图根控制网采用双参考站，同时使用超过4台的GPS接收设备，观测时采用快速静态定位测量技术。在观测过程中的任一时段，有效的卫星颗数都应是超过4颗的，同时卫星的高度角不小于15度，数据的采用率约为15s，PDOP值不应大于6，每一条观测基线的整周模糊度倍率因子不应小于1.5，从而充分的提升接收设备与卫星之间的图形强度。测量仪器的高度时，应使用专业的GPS量高尺，应取平均值作为该站的最终高度。同时还要对观测数据进行严格的检查，确保异步闭合环、同步环以及复测基线的长度较差都是符合相应的规范要求的，观测的精度应符合E级GPS的精度要求。
3.4 GPS测量的数据处理
把GPS接收机记录观测的数据传送到存储设置后，此时要对数据进行分流工作，即在原始记录下，通过解码把美中数据进行分类整理，淘汰掉无效的数据之和繁杂的信息。将数据设置成统一的文件格式，并且也把不同型号接收机的项目、观测值数据单位、数据记录格式和项目统一成标准的文件格式以便统一方便处理。运用多项式拟合方法、平滑GPS卫星一小时发送的轨道参数，标准化了观测时候的卫星轨道。探索和测量周跳、修正恢复载波的相位观测值。对观测值进行必要修改，在GPS观测值中加入对流层改正，单频接收的观测值中加入电离层改正。预处理的主要目的是净化观测值，提高观测值的精度。一般的数据处理软件都采用站星双差观测值。影响基线解算结果的因素主要有：基线解算时所设定的起点坐标不准确；少数卫星的观测时间太短，导致这些卫星的整周模糊度无法准确确定；在整个观测时段里，有个别时间段里周跳太多，导致周跳修复不完善；在观测时段里，多路径效应比较严重，观测值的改正数普遍比较大；对流层或电离层折射影响过大。GPS控制网是由相对定位所求得的基线向量而构成的空间基线向量网。
结论
随着现代信息技术水平的不断提升，GPS的卫星导航系统精准性越来越高，定位能力也在精密的三维作用下实现了全天候与全球化。并且技术的保障也提升了GPS技术的保密性以及抗干扰能力。凭借着诸多优势，工程测量对于GPS技术的应用，将有利于直接推动工程测量质量的全面提升。
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（03）：207.
[2] 李刚.探讨GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].低碳世界，2014（11）：188-189.
论文作者:黎顺华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/27
标签：测量论文; 技术论文; 工程论文; 数据论文; 基线论文; 设备论文; 工作论文; 《基层建设》2019年第20期论文;