摘要：针对GPS在工程测量中的应用进行分析，研究了GPS技术概述和测量原理，结合这些内容，阐述了GPS在工程测量中的应用特点，内容有：GPS用途广泛，推动了过敏经济的发展，GPS自动化程度高，GPS定位精度高，GPS技术能够削弱系统误差影响等，此外还探讨了GPS在工程测量中的具体应用。
关键词：GPS技术；工程测量；自动化
GPS主要被分成三个部分。分别是空间卫星、地面控制、用户。系统服务内容从开始的导航逐渐扩展到工程测绘当中，从而实现了一次新的技术变革。从上个世纪开始，GPS就逐渐被人们所应用，尤其是在GPS接收机的研究上，已经取得了较大成就。随着GPS逐渐在工程测量中的广泛应用，其优势得到进一步突出，为工程建设带来巨大贡献。
1 GPS技术概述和测量原理
在20世纪80年代，伴随着GPS技术的出现和发展，其在我们的日常生活中所发挥的作用越来越大，为人们的日常生活带来极大便利。GPS就是人们常说的全球定位系统，其属于新一代卫星导航和定位系统。一直被应用在传统测角、测距和测水中。当前，人们对其作出进一步开发，逐渐发展成一次性确定三维坐标、高度度和高精度的GPS技术，其应用范围也进一步扩大。例如，在某一个点上，设置GPS接收机，此后在相应时刻，可以同时接受三颗卫星的型号，结合这一原理，所测得的卫星和测站点之间存在的几何距离，在应用之后，借助交汇原理对测站点的三维坐标进行确定，从而实现定位测量目的。
2 GPS在工程测量中的应用特点
人们日常生活中，GPS技术的应用，逐渐得到普及，但是在工程测量中，人们了解甚少。下面阐述了GPS技术在工程测量中的特点：
2.1 GPS用途广泛，推动了过敏经济的发展
在不同领域当中，针对测绘技术而言，主要对GPS定位系统、大地测量和地壳板块运动测量等进行应用。建设不同工程建设网等不同工程测量，对此GPS技术在工程测量中的应用前景较广。特别是在自动变形监测系统中的应用。
2.2 GPS自动化程度高
使用GPS接收机进行工程测量过程中，仅需要一个人将天线在测站上准确安置，对天线高进行测量，此后接通电源，这时启动接受电源和接收单元。其中的仪器变开始自动工作，测量结束后，将电源关闭即可，接收机中已经采集到野外数据。利用数据传输技术，对其中定位数据向数据处理中心传输，从而实现自动化GPS测量计算。
2.3 GPS定位精度高
短距离内的距离测量精度能够达到毫米，中度或者长度距离的测量精度能够达到10cm级。对于导航精度而言，其平面精度能够达到毫米级，而高度精度能够达到1mm左右。对此，对GPS技术进行使用，精度较高。
2.4 GPS技术能够削弱系统误差影响
相应变形监测当中，人们所关注的是两期变形量，对其进行变形监测过程中，需要注意的是接收天线对中误差、整平误差和定向误差等均会对最后的变形监测结果带来影响。对这些问题进行解决，仅仅需要在具体监测过程中，确保其固定不动便可，与此同时对其进行科学和规范的操作，在这种情况下便能够降低误差。
3 GPS在工程测量中的应用
3.1工程建设控制网中GPS技术的应用
在整个工程建设和管理过程中，工程控制网属于基础性工作，其精度要求和工程项目的性质以及规模之间存在紧密联系。通常情况下，工程控制网存在以下特点：覆盖面积小、点位密度大、精度要求较高等。借助常态方式，可以使用边角网。但是对GPS定位技术进行使用，对工程控制网进行使用，存在较大的优点。例如，对点位进行选择过程中，所受到的限制较少、作业时间也相对较短、具有较高的成果精度，但是费用比较高。可以将其应用在建立工程首级控制网和工矿施工控制网当中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对GPS技术进行使用，构建控制网，通常使用的是载波相位静态差分技术，从而确保精度能够达到毫米级精度。对GPS技术进行应用，建立道路勘探、施工控制网以及隧道工程，优势较大。对于这些工程而言，在横向上较窄，而纵向比较长。对传统三角锁导线进行使用，误差累计过大。使用GPS技术，点和点之间不需要通视，可以在其中铺设较长的GPS点，构成相应的三角锁，从而确保长距离线路坐标的一致性。
3.2 GPS在变形监测过程中的应用
对于变形监测而言，其主要被应用在对大桥、水坝和高层建筑等方面的监测上，对于这些建筑物、构筑物而言，能够监测地基沉位移以及整体倾斜情况。这一监测工作，被测体尺寸巨大，监测环境较为复杂，对监测技术的要求也比较高。使用常规检测技术，主要使用的是水准测量方式，对地基沉降情况进行监测。针对地基位移以及整体倾斜度而言，则使用的是三角测量方式。GPS技术在这一领域中，得到广泛应用，例如为了对大坝形态以及边坡形变等进行监测，可以在原有大坝适当位置，选择若干个点，然后在变形位置设置几个监测点。此后在基准点以及监测点上分别对GPS接收机进行安装，然后对连接进行自动观测，与此同时，通过适当的数据传输技术进行处理。
3.3快速GPS测量在图根测量中的应用
GPS快速静态定位技术，主要是使用GPS接收机，对4颗以上卫星信号进行接收，然后计算卫星到GPS接收机之间的距离，对卫星在地心坐标系的位置来对GPS接收机所在坐标系中的位置进行确定，通过这种方式能够计算出多个GPS接收机的相对位置，从而实现定位目的。进行图根的控制和测量过程中，图根控制网使用了4台以上的GPS接收机，这时则使用双参考站，通过快速静态定位测量方式对其进行观测。针对不同时段同步观测卫星而言，其有效颗数均大于4颗，对卫星数据采样率进行控制，将其控制在15s。对于卫星高度角而言，需将其控制在15°，而PDOP值应当在6以下，每条观测基线整周强的图形强度和流动观测时间均在15min。对于观测单元而言，其流动站的重合点数设为2个，在观测前后，对GPS量高尺进行使用，从中取中数，将其作为最终的站高。此后，对数据质量进行检核，此后结合基线双差固定解为最终结果。对于同步环、异步闭合环以及复测基线等的长度较差，其精度较高，若观测条件较高的基础上，满足E级GPS精度需求。
3.4 PTK GPS测量在像控测量中的应用
在对像片进行控制和测量过程中，主要是在完成了基础测量后实施的测量工作，这一方式主要是为航空摄影测量内业测图的基础性工作，和全野外数字测图的图根控制测量相似，但是却比图根控制测量精度要求略高。本次测量所使用的是两套PTK GPS测量设备，这对不同基站而言，可以将基站设置在D级或者E级GPS控制点上，针对同一像控点作出两次独立测量。对像控点点位进行设置，或者进行实地钉桩时，则使用油漆进行标记，方便对其进行检查和重复测量。PTK在具体作业过程中，GPS卫星在高度角15°以上，这这时的卫星为5个或者5个以上，而PDOP的值控制在8以下，先对1~2个已知控制点进行测量，其精度需要满足设计需要，此后开始对其进行测量。具体作业过程中，需对卫星站失锁情况进行严格控制，如果卫星失锁，这时对测量点进行检查，对比复测数据是否一致。若和复测数据之间不一致，则在已知点上进行初始化，通过这种形式，确保数据具有较高正确性和可靠性。
结语
伴随着科学技术的迅速发展，对工程测量的要求也不断提高，GPS得到了进一步广泛应用。传统测量仪器误差较大，在测量过程中需要大量人力物力。而GPS技术精度高，操作简单。在我国的一些大型桥梁、高速公路等不同工程测量中应用，由此可见GPS的发展空间巨大。
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论文作者:魏跃强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/22
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