彭成山

（上海地礦工程勘察有限公司，上海 200072）

GPS 測量技術(shù)是當前科學技術(shù)不斷進步的重要體現(xiàn)，其應用范圍較廣，作用性強，能進一步提高工程在施工中的準確性，為人們合理展開施工奠定了良好的基礎(chǔ)。對此，進一步分析這一技術(shù)的特點以及其應用性能，可以提高這一技術(shù)的使用效果，凸顯科技進步的優(yōu)勢。

1 GPS 測量技術(shù)

GPS 測量技術(shù)在應用中是借助于測量衛(wèi)星傳送的數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進行科學合理的分析，以獲得更為準確的計算效果。在傳統(tǒng)的測量方法中，利用人工進行測量的方法不僅難以獲得精準的數(shù)據(jù)，而且其測量方式也較為困難，因為傳統(tǒng)的方式主要是通過人工在固定的時間中進行測量，耗費的時間長，并且越是高危的項目，則需要的時間越長。而借助于GPS 技術(shù)，工作人員只要將測量衛(wèi)星傳回的信息進行數(shù)據(jù)分析和處理，就可以得出相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且獲得的數(shù)據(jù)信息更為準確，節(jié)省了工作人員的工作時間，提高了工作效率。

2 GPS 測量技術(shù)的特點

2.1 定位時間迅速

相對于傳統(tǒng)的人工定位的方法，GPS 測量技術(shù)是利用衛(wèi)星進行定位的，在實際工作中，工作人員利用衛(wèi)星可以在較短的時間內(nèi)獲得要測量的具體信息，然后再將這些信息和數(shù)據(jù)傳送回來，工作人員對這些數(shù)據(jù)進行分析后就可以獲得想要的結(jié)果。相對于傳統(tǒng)的人工拿著測量工具進行實地測量的情況，這一技術(shù)節(jié)約了人們很多的時間，并且提高了工作效率，在一些具有高危特征的項目中，也提高了工人工作的安全性。

2.2 測量更方便

在傳統(tǒng)工人測量的過程中，需要根據(jù)天氣以及時間等多種因素進行考慮，只有在時間恰當、天氣質(zhì)量好的情況下才能進行測量，如果在較為惡劣的天氣環(huán)境下進行測量，很有可能造成數(shù)據(jù)的不準確。而利用GPS 測量技術(shù)，工作人員可以不受時間以及天氣的限制，隨時進行測量，進而提高了施工的進度和準確度。

2.3 測量結(jié)果精準

傳統(tǒng)的人工測量方式不僅在測量方式上效率較低，也難以保證測量結(jié)果的準確性和精確性，因為人工手動測量的方式或多或少的都會出現(xiàn)一些誤差，并且越是具有危險性的項目，越是不利于工人測量，其誤差則會更大。而利用GPS 技術(shù)，其可以通過動態(tài)定位將測量的結(jié)果精確到厘米，并且當前出現(xiàn)的靜態(tài)定位技術(shù)甚至可以將測量的結(jié)果精確到毫米，極大地提高了獲得的數(shù)據(jù)的準確性。工作人員通過利用這些更為精準的數(shù)據(jù)，可以提高施工的準確性，從而使得建筑物的修建質(zhì)量更好。

3 技術(shù)的分類

3.1 靜態(tài)相對定位

當前，靜態(tài)相對定位被廣泛應用于各項工程測量的過程中，靜態(tài)相對定位又分為兩種，一種是GPS 1+N 模式，一種為常規(guī)靜態(tài)測量。

對于GPS 1+N 模式的相對定位，首先通過兩個以上已知點，進行處理，將一臺GPS 接收機設(shè)置為基準站，另外一臺或者多臺設(shè)置為移動站，可以通過移動站與基準站之間的相對位置關(guān)系，再通過已知點可以獲得絕對位置。GPS1+1 的模式通常在進行一定區(qū)域范圍內(nèi)快速進行地形測繪，工程放樣作業(yè)等使用，其最大優(yōu)勢在于，相對于常規(guī)測量速度快，無需通視，測量精度高，相對于RTK 技術(shù)而言信號強，其缺點在于可控制范圍與已知點有關(guān)，且有最大可控制范圍。

常規(guī)靜態(tài)測量則是借助于至少3 臺以上GPS 接收機進行作業(yè)，然后通過兩個已知點可以或者未知點的坐標，實現(xiàn)對4 顆以上衛(wèi)星的同步觀測，并且根據(jù)要觀測的等級以及基線的長度，可以實現(xiàn)45min 以上的觀測時間，最大限度地實現(xiàn)觀測時間的延長以及效率的提高。GPS常規(guī)靜態(tài)作業(yè)多數(shù)用于工程控制網(wǎng)、大型工程變形監(jiān)測等相關(guān)工作，其有點在于無需已知點的通視、作業(yè)時間短、作業(yè)效率高，其缺點在于放置GPS 接收機位置周邊需無遮擋，需多臺GPS 接收機同時作業(yè)。

3.2 RTK 技術(shù)

RTK 技術(shù)當前在我國的建筑工程中是應用得最多的一項技術(shù)，這一技術(shù)在應用中只需要一個人掌控地面終端就可以獲得要測量位置的具體信息。利用這樣的方式設(shè)定要測量的目標點，然后再利用信息技術(shù)將獲得的這一目標點的信息數(shù)據(jù)制定相關(guān)地形圖。同時通過城市重力場的數(shù)據(jù)，可對高程進行似大地水準面精化，獲得城市絕對高程，對于一些對高程精度不高的作業(yè)則可以直接利用。這一技術(shù)在應用中較為簡單，對工作人員的要求并不高，并且設(shè)備攜帶輕便，在應用中獲得了高度的評價。

3.3 動態(tài)相對定位

動態(tài)相對定位主要是應用于移動物體的系統(tǒng)，其在工作中通過在物體上安裝收發(fā)裝置，借助GPS 定位，在物體移動的過程中獲得其位移、速度和加速度等參數(shù)。這一技術(shù)可以使移動站接收機利用移動站數(shù)據(jù)鏈接方式，獲得來自基準站發(fā)射來的信號，在基站上進行數(shù)據(jù)信息的處理，獲取被待測數(shù)據(jù)的位置。在此過程中，GPS 測量技術(shù)往往會借助于與RTK 技術(shù)的結(jié)合，以實現(xiàn)最終結(jié)果的優(yōu)化。

4 定位信息采集及處理

當前，隨著城市各種新型行業(yè)的發(fā)展，層出不窮的工程設(shè)計也為GPS 測量技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景，借助于信息技術(shù)的發(fā)展，GPS 測量技術(shù)需要發(fā)揮其高精度以及高速度的優(yōu)勢。為了進一步利用這一技術(shù)，應做好對信息技術(shù)的采集，在工程會使用實時動態(tài)定位系統(tǒng)以及靜態(tài)定位系統(tǒng)。除此之外，GPS 測量技術(shù)在應用中容易受到外界環(huán)境的影響，不論是客觀的因素還是主觀的因素都可能會導致其作業(yè)出現(xiàn)問題。就衛(wèi)星系統(tǒng)而言，其信息的接收站以及地面?zhèn)鬏斞b置主要位于城市地區(qū)，這些位置對用戶進行數(shù)據(jù)傳輸時會比較有利，但是容易受到周圍建筑物的阻擋，不利于信號的接受和控制。為了確保這一技術(shù)在當前可以正常使用，工作人員可以對這些收發(fā)信號的位置進行重新衡量，盡量避免外界因素的干擾，最大限度地發(fā)揮其功能。

5 精確工程施工位點

為了滿足人們對美好生活的追求，當前在城市中的各項基礎(chǔ)設(shè)施施工不斷出現(xiàn)，并且在經(jīng)濟不斷發(fā)展的今天，人們對這些施工技術(shù)和設(shè)施都有了更高的要求。當前我國在經(jīng)濟發(fā)展中不僅要提高城市的整體發(fā)展，還要實現(xiàn)對偏遠地區(qū)的發(fā)展，一些偏遠地區(qū)本身有著豐富的資源可以實現(xiàn)對其充分利用。但是利用傳統(tǒng)的技術(shù)難以對工程進行有效的測量，人工測量又存在很多不確定因素。而借助GPS 測量技術(shù)的應用就能夠很好地解決這一問題，實現(xiàn)對偏遠地區(qū)建筑工程的精確定位，并且對這一工程附近的資源以及建筑單位都可以實現(xiàn)精確定位。在此基礎(chǔ)上，還可以利用自動化的手段對這些數(shù)據(jù)進行分析和優(yōu)化，幫助人們建立三維坐標，實現(xiàn)對建筑設(shè)施的虛擬模擬，推動了偏遠地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展。

6 項目整體監(jiān)控

在任何工程施工中都需要做好工程的監(jiān)控工作，這樣才能推動工程質(zhì)量的進一步的發(fā)展。在GPS 技術(shù)中，工程監(jiān)控也是其重要的組成部分，在實際應用中，其可以分為三部分：變形監(jiān)控、動態(tài)定位和建立工程控制網(wǎng)。首先，變形監(jiān)控。由于整個工程在施工中較為容易受到各種因素的干擾，當受到較為重要的影響因素干擾時，會出現(xiàn)建筑傾斜甚至是地基位移等問題。對此，需要做好變形監(jiān)控。作為工程施工中監(jiān)控的重要組成部分，變形監(jiān)控主要是對整個工程中的比較復雜或者是體積比較大的施工工程進行監(jiān)控，通過對其進行變形監(jiān)控，可以避免工程在建設(shè)的過程中由于各種因素造成的地基位移、沉降和傾斜問題。其次，動態(tài)定位。顧名思義，這一定位是在工程測量中，不影響整體工程的進度就可以實現(xiàn)對工程橫斷面等進行的測量。最后，建立工程控制網(wǎng)。這一測量技術(shù)是在上述前兩個測量方法的基礎(chǔ)上進行的應用，除了具有上述兩者的優(yōu)勢以外，還具有成本低的優(yōu)勢，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

7 GPS 測量技術(shù)的實際應用

當前，包括建筑行業(yè)在內(nèi)的各項基礎(chǔ)設(shè)施的修建力度在不斷加大，GPS 這一測量技術(shù)更是被廣泛應用于各項工程的施工中。在實際應用中，GPS 測量技術(shù)也有不同的分類，根據(jù)應用的具體情況的不同可以選擇具有不同優(yōu)勢的測量技術(shù)。比如無錫地鐵3 號線控制網(wǎng)采用GPS 常規(guī)靜態(tài)方式進行布控，控制點間距均在1km 以上，大大提高了整個3 號線的控制精度；對于上海市農(nóng)村土地整治、郊野公園測繪工作，則采用常規(guī)靜態(tài)和GPS 1+N 模式相結(jié)合的方式進行，通過常規(guī)靜態(tài)測量得到待測區(qū)域的控制網(wǎng)，然后通過GPS 1+N 進行基站的擬合，提高整體精度，同時利用GPS 1+N 作業(yè)快，無需通視等有點進行細部測繪，大大提高質(zhì)量和效率；日常的小范圍地形測繪、管線跟蹤測量、勘察孔的位置測繪等工作，多數(shù)采用RTK 技術(shù)進行，同時利用似大地水準精化得到的高程通過一定的方式檢核后可以直接利用到成果中。

8 結(jié)束語

總之，在科學技術(shù)的不斷推動下，GPS 測量技術(shù)獲得了廣泛的應用。GPS 測量技術(shù)可以在更為安全的情況下獲得更加準確的信息和數(shù)據(jù)，極大地提高了測量效率。另外，運用這一技術(shù)還可以對現(xiàn)場進行逼真的模擬，以及時發(fā)現(xiàn)實際施工中的問題，避免施工中不必要的麻煩，提高施工效率。隨著基礎(chǔ)設(shè)施工程要求的不斷提高，需要利用信息技術(shù)推動其建設(shè)的發(fā)展，尤其是測量技術(shù)，由于傳統(tǒng)的人工在測量的過程中不可避免地受到一些客觀條件的限制，進而造成數(shù)據(jù)的不準確，影響了工程的順利進行。利用GPS 測量技術(shù)可以進一步提高施工過程中的數(shù)據(jù)準確性，為我國工程建設(shè)的發(fā)展提供了優(yōu)良的技術(shù)支持。