【摘要】在目前的工程测量工作中，新的测绘技术不断涌现，GPS测量技术则以其独特的优点在工程测量中被广泛应用，并且其应用的范围也是越来越广。GPS测量技术综合了传统的测量技术和现代的电子技术的优势，将这二者有效地结为一体，使得GPS测量技术的性能逐渐提高。尤其是在工程测量中，GPS测量技术的重要性日益突出。本文对GPS的构成和GPS 工程测量的特点进行了分析，重点阐述了GPS 在工程测量中的应用以及GPS 工程测量的误差处理技术问题。
【关键词】工程测量；GPS技术；应用
随着经济技术的快速发展， 计算机技术和电子技术不断被运用于工程测绘工作中。国际上工程测绘工作越来越多的采用GPS 测量技术，使得GPS 测量技术得到了科学的发展。GPS 测量技术可以适用于各种规模和类型的工程是由于GPS 测量技术是利用现代的电子技术再结合传统的测量工艺进行有机的结合。在使用GPS 测量技术进行测量工作过程中需要严格要求测量人员。对各个操作流程进行有效地控制以实现测量结果具有足够的准确度和科学性。
一、GPS 系统组成
GPS 全球定位系统由空间卫星群和地面监控系统两大部分组成。此外， 测量用户还有卫星接收设备。GPS 的空间卫星群由24 颗高约20 万公里的GPS 卫星群组成， 并均匀分布在6 个轨道面上， 卫星的轨道运行周期为11 小时58 分， 这样可以保证在任何时间和任何地点地平线以上可以同时接收4～11 颗GPS 卫星发送出的信号。GPS 用户部分由GPS 接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机、气象仪器等组成， 其作用是接收GPS 卫星发出的信号， 利用信号进行导航定位等。
二、工程测量中运用GPS技术前的准备工作
1、选点和埋石。施工控制网的选点和埋石，首先要了解施工区域的地质情况，点位的布设要尽可能选在地势稳固的区域。同时，要对建筑物的相对精度关系以及重要程度进行分析，重要建筑物或建筑物密集区域要多布设控制点，避免出现小于30°和大于120°的角度，确保施工控制网的图形强度。采用GPS技术设立施工控制网时，要避免在铁塔、高压天线等位置选点，并要保证周围天空开阔。高层建筑的施工放样，要根据其高度合理选择控制网点。控制点过远，简化了放样操作难度，却影响了放样精度；控制点过近，增加了放样的仰角，不仅放样操作困难，而且还影响到放样的精度。所以，在选取控制网点时，要充分考虑工程的整体条件，包括工程的地质环境、施工的整体布局和流程、控制网的测量方法、施工对控制点的破坏等因素影响。
2、选取坐标系。施工控制网的坐标系要与施工设计选取的坐标系相同，同时，为了降低局部施工控制网的变形率，局部施工控制网还要建立独立的坐标系。独立坐标系施工控制网要以稳固的控制点为坐标原点，该点的连线方位角为起算方位角，原坐标值为起算坐标，其顶面的平均高程为坐标的基准面，以此点为基础所观测的边长都要投影至该面上。
3、选取投影面。在施工控制网投影面确定前，要首先确定工程设计的投影面。一般在平面图上进行工程设计时，不会对地球的曲率因素加以考虑，这对普通项目工程不会产生较大影响，但是对于大范围、长距离的工程项目的影响就非常大。
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4、施工控制网维护。建立施工控制网前，要在控制点的周围设置钢管围栏和警示标志，并定期对施工控制网进行复测，确保施工测量的精度。施工控制网的复测要结合实际情况相应修改原有控制网的网形，并适当增减控制点，同时要对控制点的稳定性进行分析和检查，以稳固的控制点为已知点进行计算，从而确保原有坐标系未发生改变。
三、GPS测量技术在工程测量中的应用
1、GPS在公路测量中的应用。当前，公路设计已经实现了CAD化，而且在一些功能强大的软件的支持下，可以实现地面数字化测绘，在公路勘测设计的过程中，逐步的实现了内外业一体化，这在很大程度上促进了公路设计的发展，然而，在社会不断变化发展的今天，却也成为了公路设计更好方向发展的阻碍。在应用了GPS技术之后，通过静态或快速静态方法，在公路的沿线建立起总体控制测量，为勘测阶段打下坚实的基础。在公路建设施工阶段，利用GPS技术建立起施工控网，从而有效地提高桥梁、隧道的施工质量。在进行公路建设时，应用GPS技术可以有效的提高建设的效率，同时，工程测量的经济效益也得到了保证。
2、在工程变形监测中的应用。随着科学技术的发展，GPS技术也在不断地完善，在完善的过程中产生了高精度的仪器，在工程变形监测中，GPS的应用有效的提高了工作效率及工作质量，具体说来，在工程变形监测中，GPS主要起了几方面的作用：第一，在进行工程监测时，会使用监测图，通过图上选点，然后到野外踏勘，这样一来，所选的点与布网的要求之间具有很高的符合度，同时也与野外的条件相适应；第二，在工程变形监测中，会设置多台接收机，根据台数以及规定的布网原则，GPS会设计观测控制网，同时，如果需要追加施测，路线也已经被选定完成；第三，在进行计算时，会达到精度指标的要求，从而使最终的施测方案变得完善；第四，在对数据进行处理时，有两种方法，一种是在一定的时间内进行同步观测，随后对得到的数据进行分历元处理，另一种是计算分析，数据通过简短观测而来，处理时进行整段数据处理；第五，对数据进行分析，分析时可以采用的形式比较多，比如图表、逐步回归、一元或多元线性回归等。
3、GPS在地形、地籍及房地产测量中的应用。在传统的测量中，所采用的方法为测图方法，比如经纬仪测量，在利用这种方法进行测量时，首先需要进行布设控制网点工作，在进行布设时，以国家高等级控制网点为基础，合理的设置次级控制网点，其次进行导线测量工作，目的是对控制点及图根控制点进行加密，最后，对地物点及地形点开展测定工作，并形成了平面图。传统的测图工作非常的繁琐，影响了测量的效率，而在应用了GPS技术之后，各级控制点坐标的测量速度得到了有效的提升，而且具有较高的测量精度，尤其是RTK技术的出现，节省了次级控制点布设的工作，从而有效的提升了工作的效率。
4、GPS-RTK技术在水下地形测量中的应用。所谓水下地形测量，归属于地形测量大类中，是指对水体下的床面起伏进行测量，测量完成之后与之前的测量结果进行对比，从而合理的确定河床的淤积状况。在传统的水下地形测量中，以原有的图根控制点为基础，随后在上面设置相应的仪器，一般为全站仪或者经纬仪，而且，平面定位工作与水深测量工作是分开进行的。但是在应用了GPS-RTK技术之后，平面定位的精度得到了有效的提高，同时，水深测量工作也可以实时的完成，最终完成水下地形测量工作。
结束语
随着工程项目的增多，工程测量工作变得越来越重要，传统的工程测量方法不但使测量工作的效率降低，同时具有较大的工作量，而且工序比较复杂，不过，在应用了GPS技术之后，工程测量工作的效率得到了有效的提高，而且还有效的提升了测量结果的准确性。基于GPS技术的优越性能，GPS将会具有更为广阔的发展前景。
参考文献
[1]魏洋青.GPS在工程测量中的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量，2014（06）：96-97.
[2]刘浩军.城市GPS地面变形监测网的精度研究[J].测绘通报，2014（17）：59.
论文作者:1王胜利 2王晓晨
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第04期
论文发表时间:2019/6/11
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