摘要：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。本文主要对GPS测量技术及其在工程测量中的应用进行分析。
关键词：GPS测量技术；工程测量；应用
随着高科技的进步与发展，GPS测量技术在各大工程测量项目中的应用已经越来越广泛，GPS测量技术不仅具备高精度、高速度，同时具有全天候性、实时性的优点，传统的常规测量方法正逐步被GPS测量技术所替代。
1 GPS测量原理
GPS系统主要是采用高轨测距，其基本观测量为观测站至GPS卫星之间的距离，主要采用两种方式来获取距离观测量，即伪距测量和载波相位测量。伪距测量是指测量GPS卫星所发射的测距码信号到达用户接收器所用的传播时间，其测量定位速度非常快；而载波相位测量是测量有载波多普勒频移的GPS卫星载波信号和接收器所产生的参考载波信号之间的相位差，其测量定位精度很高。GPS定位则是通过4颗或以上的卫星同时进行伪距或相位测量，从而推算出接收机的三维位置。
2 GPS在工程测量中的应用
2.1 GPS定位技术
在工程测量中应用GPS定位技术，主要是依据理科学科基本原理的整合，在各个系统的共同作用下通过多角度定位进行测量。此定位技术的实现采用动、静态相结合，于地面接收装置组成中排成静态基线，同步对目标进行观测，时间可维持长达45分钟左右，之后对相关数据进行统一整理，具有着相对简单的操作特点；而动态的观测以载波作为依据进行，在定位精确的控制点基站中安装地面接收装置进而实现从不同角度对传输的动态信息进行观测。
2.2 带RTK的碎部测量与放样
RTK技术，即载波相位差分技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。RTK系统由两部分组成：基准站（坐标已知）和移动站（用户接收机）。其基本原理是：将基准站采集的载波相位发送给用户，用户根据基准站的差分信息进行求差解算用户位置坐标。RTK技术可应用于测绘地形图、地籍图，测绘房地产的界址点，平面位置的施工放样等。采用RTK技术测图时仅需一人进行。将GPS接收机放在待定的特征点上1、2秒钟，同时输入该特征点的编码即可。把一个小区域内的地形、地物特征点测定后传入计算机，由专业成图软件、在人工适当的干预下，形成所要的成果图。采用RTK技术进行放样，标定界标点，是坐标的直接标定，不像常规放样那样，需要后视方向、用解析法标定，因而简捷易行。
2.3 建立工程控制网
建立工程控制网是工程建设、管理和维护的基础，其网型和精度要求与工程项目的性质、规模密切相关。一般地，工程控制网覆盖面积小、点位密度大、精度要求高。用常规的方法，多采用边角网。采用GPS定位的方法建立工程控制网，具有点位选择限制少，作业时间短，成果精度高，工程费用低等优点。可应用于建立工程首级控制网，变形监测控制网，工矿施工控制网，工程勘探、施工控制网，隧道等地下工程控制网，等等。应用GPS技术建立控制网，通常采用载波相位静态差分技术，以保证达到毫米级精度。应用GPS技术建立道路勘探、施工控制网和隧道工程控制网等具有显著的优势。道路勘探、施工控制网，具有横向很窄、纵向很长的特点。采用传统的三角锁导线方案，多数需要分段实施，以避免误差积累过大。采用GPS技术，由于点与点之间不需要通视，可以铺设很长的GPS点构成的三角锁，以保持长距离线路坐标控制的一致性。
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2.4 虚拟现实技术的广泛应用
相对落后的工程测量技术都是由工作人员进行实地操作，不管是什么施工环境都需要亲身实践，这种方式在非常复杂的地理环境中很容易发生事故，危及测量人员的生命安全，造成重大损失。然而GPS虚拟现实技术能够在计算机技术的帮助下描绘出模拟工程现场的地理环境，呈现一幅清晰的、逼真的三维图像，利用这些相关数据信息，能够制定出科学合理的工程测绘流程，能够明确在工作中可能遇到的困难和故障，做好充分的前期准备工作，以避免人员伤亡以及不必要的损失，GPS虚拟现实技术能够高效的完成工程测量工作，并且能够保证测量方案的可操作性、技术性以及安全性。
2.5 控制测量
在具体测量之前，首先需要确定使用动态测量方法还是静态测量方法。由于两种测量方法各有优势，所以在不同的情况下，可以根据现场实际情况选取适用的测量方法。譬如在对一些较大型的建筑物进行控制测量时，就需要建立相应的控制网，且控制网的精密性要求较高，如隧道、特大桥梁、互通式立交桥等都可以采用GPS静态测量方法。而对于一般公路的控制测量，精密性要求不是很高的，则可以使用GPS动态测量法进行，GPS动态测量可以实时获取不同的数据，定位精度也会有所波动，一旦测得的精度满足要求之后，便可以停止测量，整个测量过程操作起来相对便捷。
3 工程测量技术的发展趋势
3.1 随着科学技术的发展，工程测量的数据收集已不再局限于一维和二维，根据新的系统将提供三维甚至四维的方向发展，并从传统的现场交互式测量形式转变为远程控制式测量形式。同时，测量作业平台也将会根据施工现场的特殊性要求将从固定的地面转变为车载、机载甚至卫星控制等，逐步从静态转变为动态，在很大程度上提高工程测量的灵活性。大型复杂结构的建筑物，设备，几何重建和质量控制的三维测量，以及现代工业生产过程自动化，过程控制，产品质量检测和监控数据和定位要求，精度要求越来越高，将推动三维测量技术工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量。
3.2 工程测量技术将会打破传统的宏观测量领域，实现进一步的宏观方向和微观世界两个极端的发展，并对测量精度要求越来越高。在宏观测量技术方面，工程建设将具有更大的难度及规模，能更好地满足大型施工建设工程的测量要求，精度要求也更为提升；在微观测量技术方面，借助于先进的计算机技术，将向微型计量方向发展，跨入微观领域，测量的尺度维度大大缩小，将发展出微型显微测量及图像处理技术。地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
3.3 在传统的工程测量中，测量的数据分析往往是通过偏重基本的网的坐标运算、平差计算、几何形式计算，这种运算方法效率低，精度也满足不了现代测量的技术要求。随着测量技术的发展，将会逐步转型为高密度高精度的空间点处理、“点云”擞据分析、可视化处理、“逆向工程”、被测实物的三维空间坐标重建和设计模型的对比分析，测绘数据同各种理论数据库实现完美对接。
结束语：
综上所述，GPS测量技术是科学发展应运而生的现代高新技术，与此同时它的应用也同样地促进了时代的发展，将GPS测量技术应用于工程测量中，不仅提高了工程测量的准确性和可靠性，而且极大地降低了人们的工作强度。相信在技术人员的不断探索下，GPS测量技术的功能将会更加完善，它的应用范围也会逐步拓宽。
参考文献：
[1]GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].陈雄武.建筑知识.2017（03）
[2]新时期背景下的测绘技术发展研究[J].孟勇.农村经济与科技.2017（08）
[3]GPS测量技术在地质勘查中的实施[J].李建豪.世界有色金属.2017（04）
论文作者:韩伟伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/14
标签：测量论文; 技术论文; 工程论文; 载波论文; 精度论文; 相位论文; 静态论文; 《基层建设》2017年第34期论文;