关于GPS技术在工程控制测量的应用及测量精度分析

关于GPS技术在工程控制测量的应用及测量精度分析
摘要：随着科学技术的发展，GPS测量技术已经成了工程测量中的重要工具，为工程测量技术的发展提供了新方法与新技术，提升了工程测量的效率和可靠性。

一般来说，GPS测量技术不但测量时间短，而且技术含量和精确度都非常高。

在
现代工程测量中，研究GPS技术至关重要，它与传统测量技术截然不同，不但提
高了工程测量的效率和可靠性，而且降低了作业强度。

因此，本文就关于GPS技
术在工程控制测量的应用及测量精度进行分析。

关键词：GPS技术；工程控制测量；测量精度；应用
GPS技术在工程测量中的应用，是对传统工程测量带来了彻底性的革命，并
且其具有不受天气和通视条件影响、定位精度高、操作方便、自动化程度高、成
本低等众多方面的优点，致使其被广泛的推广和应用在现代工程控制测量中。

随
着GPS技术在工程控制测量中的应用，人们对工程测量精度提出了更高的要求。

1GPS技术的概况
GPS技术系统中的GPS卫星星座是由21颗工作卫星以及3颗在轨备用的卫星组成的，被记为（21+3）GPS星座，这24颗卫星处于6个轨道平面内，轨道的倾斜角度为55度，每一个轨道平面之间相距60度，而每个轨道平面内的卫星之间
升交角距为90度。

在导航定位方面，GPS卫星是动态的已知点，卫星的位置是根据卫星发射的星历计算得到的，地面监控系统能提供每颗GPS卫星所播放的星历，也能够保持各颗卫星处于同一时间标准。

GPS信号接收机主要是为了捕获到按一
定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行对接到的GPS信号进行变化和处理，最后测量出GPS信号信号从卫星到接收机天线的传播
时间，计算出三维位置、三维速度、三维时间。

2GPS技术与传统测量技术相比的优势
2.1测量精度高
与传统的光学测量设备相比，GPS技术在工程控制测量当中精度得到了很大
的提升，传统的光学测量只能精确到厘米以上，而GPS测量技术则可以达到毫米
单位。

通常，建筑工程在建设过程当中要保证数据精度得到要求，只有这样才能
保证建筑建设没有与设计产生过大的误差。

在对建筑物和大型构件的变形测量上，GPS技术可以使测得的数据达到毫米单位，方便了施工人员对建筑变形的监测和
评估。

2.2仪器适应性强
传统的光学测量仪器极易受到测量环境的影响，比如水准仪，它在测量的时
候要保证测量当地光线达到要求，过暗的环境会影响读数，而且由于地况的限制，会导致水准尺无法垂直防止，影响最后测得的数据。

而GPS测量技术则在一定程
度上避免了环境的影响，只要是GPS接收机能够接受到卫星信号的地方，都能够
进行精确的工程控制测量。

由于GPS接收机是直接采用卫星进行信息的传输和定位，只要没有较大的微波干扰，所测得的数据就不会产生较大误差。

2.3自动化程度高
工程控制测量中的GPS技术，采用GPS接收机进行各种测量时，只需要将天
线准确的安装在检测站上，并接通电源与启动接收单元，此时仪器就能够自动开
始工作，当测量工作结束之后，只需要将电源关闭，接收机就能够自动的完成数
据的采集，并采集的定位数据传输至数据处理中心，进而实现GPS自动化的测量
以及计算。

3工程测量中GPS的应用
3.1GPS技术中的变形监测
探讨GPS技术在现代大型建筑中的变形监测。

体积大、建筑周围环境复杂、
质量要求较高是现代大型建筑的主要特点，这些特点增加了变形监测的难度，这
对变形监测技术也提出了更多的要求。

大型建筑的变形主要包括地基沉降、变形
和建筑物倾斜度等，一定要全面监控建筑物的这些改变，防止发生突发事件。

地
基沉降、变形的传统监控方式是水准测量法，而建筑倾斜度的监控通常采用三角
测量法。

与以上两种监测方法相比，采用GPS技术的变形监测相对更加简单、便捷，具有明显的优势。

举例说明，要对一个大型建筑进行变形方面的监测，在大
型建筑内部和外部布设GPS接收端，就能够实时监控大型建筑的内部和外部的变
形情况。

此外，还可以使用远程传输技术获取建筑的最新信息，以实现远程监测
建筑物的变形情况。

3.2大比例尺地图绘制
在建筑施工中，必须事先有相应的地形图。

而地形图的绘制是事先采用各种
方法根据实际情况进行绘制的。

地形图中的比例大小不定，这与实际情况有关。

在传统的测量中，测量方法比较慢、整体花费的时间长、工作量又大，而且测量
的结果还不是很准确。

采用GPS动态测量技术时，可以实时地获取不同的数据，
在沿线的位置上停留大概1-2min，在停留的过程中即可获得相应的参数，此时再
根据点的具体属性和特征进行处理，从而获取更多的数据，最后综合所有的数据，应用绘图软件制作出地形图。

GPS测量技术优势鲜明，采集速度快、精度高，因
而应用范围在逐步扩大。

4提高GPS技术在工程控制测量精度的措施
4.1创建工程控制测量网络
工程控制测量网络是工程管理、维护工作开展的基础，同时也是提高工程测
量精度的重要措施。

通常状况下，工程控制测量网络的覆盖面积相对较小，占位
密度相对较大，对测量的精度要求相对较高，采用边角网的方式，创建工程控制
网络，在采用GPS定位技术时，能够充分的体现GPS技术精度高、作业时间短、
工程耗费低等优势。

4.2提高测量人员的技术水平
绝大多数时候，测量出的结果有问题都是因为人而不是仪器本身造成的，所
以对测量人员的管理必须规范而且严格。

首先，选拔测量人员必须经过严格的程
序和考核，必须要确保测量人员的专业素质和较强的操作能力。

要求测量人员掌
握牢固的建筑基本知识和专业的测量知识，掌握细致的测量技术，能够熟练使用
各种测量用仪器设备以及熟悉其发展趋势，能够很快接受新的仪器设备的出现并
使用。

此外，选拔之后要对测量人员进行培训，必须培养和提高测量人员的技术
水平和思想意识，要求测量人员做到用最大的耐心和细心完成每一个测量细节完成。

4.3检定接收设备的质量
检定接收设备是GPS定位测量顺利完成的重要保证是制订GPS作业计划的依据。

因此，GPS接收设备必须进行作业前的检验，充分了解接收设备的性能、工
作特性及其可能达到的精度水平。

需要对天线相位中心稳定性、野外作业性能及
不同测程精度、频标稳定性和高低温性能等项目进行实测检验。

4.4测量精度评定
采用平面平差基线相对精度统计、基线残差统计、环闭合差统计进行GPS定
位中误差统计，100%的点位精度控制在1cm以内，甚至控制在0.5cm以内，如
果测量数据合格，则表明基线解算质量良好，GPS技术的测量精度能够满足工程
测量的实际要求。

结束语：
总而言之，工程测量技术对工程施工是非常重要的。

不管从什么方面看，GPS 测量技术都远远超过了传统的测量技术。

成熟的定位技术和便捷的测量技术都是
工程测量中急需的，GPS测量技术在未来的工程建筑中必定成为主流测量方式，
因为它不仅能够保障工程质量和进度，还能进一步加快我国社会主义建设的步伐。

因此，分析和研究了GPS测量技术在工程测量中的作用是很有意义的，并且可以
推动GPS技术的进一步发展。

参考文献：
[1]李楠.工程测量中GPS技术的应用及精度分析[J].山东商业职业技术学院学报，2015（2）
[2]汤小文，郑家志.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].中国石油和化工
标准与质量，2014（3）
[3]分析GPS技术在工程测绘中的具体应用[J].彭彬.江西建材.2016(24)。