侯麗霞

（山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山西 太原 030032）

0 引言

工程測量是一系列工程建設(shè)的首要環(huán)節(jié)和先行環(huán)節(jié)，工程測量所獲取的數(shù)據(jù)資料能夠為工程的規(guī)劃與建設(shè)提供重要的基礎(chǔ)依據(jù)和指導(dǎo)，因此，保障工程測量工作的精度與結(jié)果的準(zhǔn)確度就顯得尤為重要，而在現(xiàn)階段實際的工程測量工作中，GPS 技術(shù)的應(yīng)用已較為普遍，GPS 技術(shù)有效地推動了工程測量技術(shù)的發(fā)展，促進工程測量技術(shù)的現(xiàn)代化、智能化水平的提升，進一步加強對GPS 技術(shù)應(yīng)用的研究也成為現(xiàn)代工程測量技術(shù)發(fā)展的必然要求[1]。本文就GPS 測量技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用進行相應(yīng)的論述與分析，旨在提高工程測量水平。

1 GPS測量技術(shù)的概念與特點

1.1 GPS 測量技術(shù)的概念

GPS 測量技術(shù)的基礎(chǔ)是人造地球衛(wèi)星，借助衛(wèi)星本身進行信息數(shù)據(jù)的傳遞工作，以此來實現(xiàn)對某個點位的精準(zhǔn)測量，并實現(xiàn)高效數(shù)據(jù)管理，以此來為相應(yīng)的工作內(nèi)容提供精準(zhǔn)的信息內(nèi)容。通常情況下，在交通行業(yè)、測量行業(yè)、工程管理行業(yè)都會選用到GPS 技術(shù)來開展精密化工程，利用該技術(shù)的特性來提高監(jiān)測質(zhì)量，這樣不但能夠滿足全天候的需求，在實時性以及實用性層面也能夠得到有效保障。本文主要是從工程測量行業(yè)來對GPS 測量技術(shù)應(yīng)用進行深入分析，敘述該技術(shù)對工程施工所產(chǎn)生的影響與作用，以此來加深國民對于GPS 測量技術(shù)的認(rèn)知水平[1]。

1.2 GPS 測量技術(shù)的特點

（1）簡便性。在開展GPS 測量技術(shù)的應(yīng)用過程中，由于該技術(shù)本身在自動化特性上較為明顯，并且能夠進行智能化系統(tǒng)的操作與管理，這樣不但能夠有效提高操作質(zhì)量，在應(yīng)用效果方面也能夠得到有效保障。在進行技術(shù)應(yīng)用的過程中，工作人員只需要利用所獲取到的空間信息便能夠?qū)ξ粗c進行搜尋與記錄，或者是通過輸入相應(yīng)的位置來獲取較為完善的測量信息，為后續(xù)的工程施工奠定良好的理論基礎(chǔ)[2]。

（2）精準(zhǔn)性。作為信息化技術(shù)的特色內(nèi)容，GPS 完美地繼承了精準(zhǔn)性的優(yōu)點，通過動態(tài)化的操作內(nèi)容，能夠打破傳統(tǒng)測量技術(shù)中的空間與時間特性，操作相關(guān)設(shè)備便能夠在短時間內(nèi)獲取到較為完善的高程信息以及地理坐標(biāo)內(nèi)容，而這要歸功于人造地球衛(wèi)星，通過對衛(wèi)星的應(yīng)用，能夠有效提高數(shù)據(jù)的真實性與實時性，所花費的時間較低，在成本管控上也能夠?qū)崿F(xiàn)有效保障。

（3）無通視性。與傳統(tǒng)檢測技術(shù)相比，GPS 測量技術(shù)并不會對測站產(chǎn)生過于明顯的依賴性，自然不會受到通視所產(chǎn)生的不利影響，通常情況下，在開展測量工作的過程中，往往需要利用電磁波信號來開展相應(yīng)的工作，這樣不但能夠有效降低光學(xué)信號所產(chǎn)生的干擾與不利影響，還能夠同時對多個測量目標(biāo)開展相應(yīng)的測量工作，可有效提高工作效率。

（4）實時性。與傳統(tǒng)測量手段相比，GPS 技術(shù)在實時性上具有較為明顯的優(yōu)勢，工作人員在開展測量的過程中，不會在受到外界因素的干擾，信息傳輸效率得到有效提升的同時，還能夠確保信息數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性能夠得到保障。傳統(tǒng)的測量技術(shù)對于時間以及天氣的需求相對較高，一旦環(huán)境無法滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，便會產(chǎn)生較為明顯的誤差情況，不但會導(dǎo)致整個測量精度大幅度下降，同時也會對后續(xù)的工作內(nèi)容產(chǎn)生不利的影響。而GPS 技術(shù)的存在便能夠有效擺脫這方面的桎梏，通過信息化技術(shù)與裝置來開展測量，既不會對工程的進度產(chǎn)生不利影響，同時還能夠有效降低工程成本支出，以此來提高檢測質(zhì)量的高效性。

2 GPS測量技術(shù)分類

2.1 GPS 定位技術(shù)

GPS 定位技術(shù)是GPS 技術(shù)中的重要組成部分，其工作原理是利用衛(wèi)星來開展定位工作，通過對空間站的利用來對所獲取到的信息開展回收作業(yè)，從而提高定位數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性與可靠性[3]。在進行使用的過程中，可以將該技術(shù)與設(shè)備進行有效連接，這樣不但能夠有效提高測量工作的精準(zhǔn)性，同時還能夠通過動態(tài)化系統(tǒng)形式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效管理，并在短時間內(nèi)完成數(shù)據(jù)圖形處理工作，這對施工單位的項目建設(shè)有著極為重要的作用。GPS 測量觀測要求見表1。

表1 GPS 測量觀測要求

2.2 GPS 外業(yè)測繪

外業(yè)測繪是測量技術(shù)的重要分支，在進行測量工作的過程中，需要結(jié)合實際情況進行測繪形式的選擇，并以此為基礎(chǔ)開展測繪工作，所獲取的數(shù)據(jù)信息關(guān)系到后續(xù)的工程施工與質(zhì)量。

傳統(tǒng)的測繪技術(shù)主要是利用人工定位的手段，這種技術(shù)內(nèi)容本身會產(chǎn)生較為明顯的誤差問題，無法對數(shù)據(jù)開展精準(zhǔn)化管理與控制[4]。為了避免在施工過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)問題，工作人員在進行外業(yè)測繪的過程中，應(yīng)當(dāng)先對整個地區(qū)進行信息層面的定位工作，在確保工程測繪質(zhì)量不受影響的前提下，通過無線技術(shù)來進行操作，這樣不但能夠有效提高數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，還能夠滿足施工單位的成本管理需求。

2.3 GPS 布網(wǎng)

GPS 布網(wǎng)技術(shù)作為信息化技術(shù)的衍生模式，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的整體化管理，不但在形式層面具有極高的管理性與全面性，在效果上也能夠達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。在進行實際應(yīng)用的過程中，GPS 布網(wǎng)技術(shù)是利用點與點的關(guān)系來進行圖形轉(zhuǎn)變，并同步性完成三維模型的構(gòu)建，這樣不但能夠有效提高數(shù)據(jù)采集處理的直觀性，在檢測精度方面也能夠?qū)崿F(xiàn)有效保障。同時，通過對GPS 布網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，還能夠滿足施工單位的成本管理需求，確保后續(xù)工作能夠得到有效開展。

3 GPS測量技術(shù)在工程測量領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1 GPS 測量技術(shù)的外業(yè)操作

3.1.1 選點的要求

由于GPS測量技術(shù)本身需要滿足相對靜止的定位需求，因而在對系統(tǒng)進行操作的過程中，應(yīng)當(dāng)將觀測點的數(shù)量控制在兩個以上，這樣不但能夠有效提高數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，在可靠性上也能夠得到有效保障。

對于施工單位而言，在開展選點工作的過程中，先要對測量裝置當(dāng)前所處的位置進行確定，只有位置正確時才能夠確保后續(xù)工作能夠順利開展。倘若是在室外空間開展GPS 技術(shù)的應(yīng)用，有關(guān)設(shè)備的上部結(jié)構(gòu)15 度之內(nèi)都不能夠出現(xiàn)物體，以此來避免設(shè)備的信息傳輸與接收工作無法順利開展，導(dǎo)致GPS 的工作效率受到不利影響。由于設(shè)備的點位關(guān)系到整個測量工作的最終質(zhì)量，因而在進行工程點的選用過程中，需要以主要測量點為主，在設(shè)備的放置方面也要嚴(yán)格遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這樣不但能夠有效提高測量工作的連通性，在測量結(jié)果的精準(zhǔn)性上也能夠得到有效保障[5]。

從工作原理上，電磁波信號可以說是GPS 測量技術(shù)的重要內(nèi)容，在進行測量的過程中，倘若區(qū)域環(huán)境內(nèi)存在大功率電器，很容易會導(dǎo)致測量工作無法順利開展，所檢測的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性也無法得到有效保障，導(dǎo)致后續(xù)工作無法順利開展。同時，施工單位還要對輸電系統(tǒng)以及變電站結(jié)構(gòu)的位置進行觀測，倘若這種電壓裝置同樣處于GPS 的作用范圍，也會對最終的測量信號與精度造成不利影響，正因如此，工作人員在進行測量工作的過程中，應(yīng)當(dāng)加強對環(huán)境的重視程度，降低因高強度電磁輻射所產(chǎn)生的干擾問題與不利影響。

3.1.2 靜態(tài)GPS 相對定位

對于靜態(tài)相對技術(shù)而言，在進行結(jié)構(gòu)構(gòu)建時，一般會選用兩臺或者更多的接收器進行信號管理工作，這樣不但能夠有效提高數(shù)據(jù)控制的精準(zhǔn)性，在位置管理質(zhì)量上也能夠得到保障。在進行工程測量管理的過程中，當(dāng)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性與可靠性受到影響時，很容易會導(dǎo)致后續(xù)工作無法順利完成，對于GPS 技術(shù)而言，當(dāng)其被應(yīng)用到高速公路工程施工中，有關(guān)精度的要求便會極為嚴(yán)格，不但在距離管控上會面臨較大的問題，控制點的整體數(shù)量也會無法滿足測量需求，因而需要工作人員針對實際情況進行控制點的相對處理。倘若使用傳統(tǒng)的測量手段，會導(dǎo)致整個測量工作極為復(fù)雜，風(fēng)險系數(shù)提升，在數(shù)據(jù)精度上也很難得到有效保障。而通過對GPS 技術(shù)的應(yīng)用，不但能夠有效降低這類問題的出現(xiàn)，通過控制網(wǎng)絡(luò)來對工程進行高精度管理與定位，所產(chǎn)生的誤差數(shù)值符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，所獲取的圖像信息滿足高清參數(shù)，對于后續(xù)工作而言也會產(chǎn)生積極有效的影響。

3.1.3 觀測的要求

在開展觀測工作時，工作人員先要對信號接收器也就是天線結(jié)構(gòu)進行有效放置，確保其位置能夠滿足測量需求，而后再利用相關(guān)設(shè)備開展測量工作。GPS 測量裝置很容易受到外界因素的影響，比如說天氣的變化，因而在進行測量的過程中需要先對氣象情況進行觀察與記錄，在進行數(shù)據(jù)處理的過程中，利用相應(yīng)的天氣數(shù)據(jù)來進行修正，以此來降低外界因素所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)影響，確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性與真實性能夠得到有效保障。為了確保數(shù)據(jù)的可靠性不受影響，施工單位在進行測量的過程中還要加強對測量時間的控制，不應(yīng)過短，也不能過長，合理的數(shù)據(jù)監(jiān)測加上及時的保存處理是提高數(shù)據(jù)測量質(zhì)量的重要措施。

3.2 數(shù)據(jù)處理

通常情況下，在對數(shù)據(jù)進行處理與分析的過程中，需要遵循相應(yīng)的流程：（1）利用相關(guān)技術(shù)獲取完善的信息數(shù)據(jù)；（2）將數(shù)據(jù)進行計算機系統(tǒng)的輸入；（3）利用云系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理工作；（4）通過對基線的計算來對GPS 的數(shù)據(jù)誤差進行消除；（5）獲得具有真實性與可靠性的計算結(jié)果。

在這一過程中，施工單位應(yīng)當(dāng)明確數(shù)據(jù)輸入的過程中是要以人工數(shù)據(jù)管理為主，先要開展數(shù)據(jù)分類后，實現(xiàn)信息的篩選，才能夠確保后續(xù)的數(shù)據(jù)不會對計算結(jié)果造成較為不利的影響。而后，在進行數(shù)據(jù)計算與輸入的過程中，還要結(jié)合實際情況進行格式化應(yīng)用，確保整個計算機中所存在的數(shù)據(jù)都能夠滿足識別要求，在統(tǒng)一性方面能夠得到有效保障，并為后續(xù)工作奠定良好的信息技術(shù)。為了確保計算結(jié)果不會受到外界因素的影響，施工人員還要對數(shù)據(jù)開展二次篩選處理，并對其格式進行有效調(diào)整，將本身誤差數(shù)值較為明顯的數(shù)據(jù)進行剔除處理，以此來確保工程施工能夠順利開展，施工單位的經(jīng)濟效益也能夠因此得到有效保障。

4 控制測量

通常情況下，工作人員或者相關(guān)團隊在開展測量工作時，先要對整個現(xiàn)場實際情況進行分析，明確參數(shù)變化是否滿足測量需求，并以此為基礎(chǔ)進行動態(tài)測量方式以及靜態(tài)測量方式的選定，一般來講，不同環(huán)境下所對應(yīng)的現(xiàn)場實際情況也會產(chǎn)生較為明顯的差異性，不同的測量方法所對應(yīng)的內(nèi)容也會出現(xiàn)差別，因而需要工作人員結(jié)合實際情況選用較為合理的測量手段。

比如說，當(dāng)工作人員需要對大型建筑開展測量與管理的過程中，便要選用靜態(tài)化的測量手段，結(jié)合當(dāng)前的建筑情況進行控制網(wǎng)的鋪設(shè)，確保整個信息網(wǎng)絡(luò)的精密性與穩(wěn)定性能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從而來提高控制測量的整體效率與質(zhì)量。此外，這類方法還可以應(yīng)用在隧道施工或者是大型橋梁施工設(shè)計過程中，由于這種建筑本身會涉及較長的加工周期，建筑物質(zhì)量要求較為嚴(yán)格，且控制精密性相對嚴(yán)格，傳統(tǒng)的測量手段很難滿足工程質(zhì)量需求，因而需要選用合理的靜態(tài)測量方法。當(dāng)建筑工程對于控制精密性的要求相對較低時，便可以選用GPS 技術(shù)來完成相應(yīng)的動態(tài)測量工作，比如說，在進行公路測量與管理的過程中，工作人員便可以通過相關(guān)技術(shù)來對現(xiàn)場情況進行實時監(jiān)督與分析，并以此為基礎(chǔ)進行不同數(shù)據(jù)的獲取，這樣不但能夠有效提高數(shù)據(jù)的定位精度，同時還能夠為后續(xù)工作奠定良好的基礎(chǔ)。倘若在測量工作中所獲得的結(jié)果滿足精度要求，工作人員便可以停止所進行的測量內(nèi)容，工作效率也能夠因此得到有效保障。

5 水準(zhǔn)點的測定

從工程測量角度來進行分析，有關(guān)水準(zhǔn)點的測定工作同樣也是不可或缺的重要內(nèi)容。施工單位在對其進行測定的過程中，往往需要先對相關(guān)數(shù)據(jù)進行深入考察與計算，倘若在數(shù)據(jù)考察或者是計算過程中出現(xiàn)任何問題，都會對最終的結(jié)果產(chǎn)生不利影響，有關(guān)水準(zhǔn)點的測定質(zhì)量也就無法得到有效保障。為了避免類似的情況出現(xiàn)，施工單位在進行水準(zhǔn)點測量的過程中，應(yīng)當(dāng)依照實際情況進行質(zhì)量上的調(diào)整，選用GPS 測量技術(shù)進行信號接收與管理，這樣不但能夠有效提高水準(zhǔn)點的精準(zhǔn)性，同時還能夠為后續(xù)的工程設(shè)計與建設(shè)帶來積極有效的信息數(shù)據(jù)。從效果上來看，GPS 測量技術(shù)具有信息化的各項特征，提高工程觀測質(zhì)量的同時，還能夠確保測量結(jié)果的精準(zhǔn)度不會受到不利影響，通過對該技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效節(jié)省企業(yè)的成本支出，提高工程質(zhì)量。

6 動態(tài)GPS技術(shù)在公路工程測量中的應(yīng)用

公路勘測對于我國高速公路工程施工而言有著極為重要的作用，施工單位在開展相關(guān)工作的過程中，需要選用動態(tài)GPS 技術(shù)來開展相關(guān)工作，通過實時性與動態(tài)性的定位數(shù)段進行內(nèi)容上的調(diào)整。與其他技術(shù)相比，該技術(shù)本身是以載波相位為主，因而具有較強的數(shù)據(jù)可靠性。從某種角度來講，GPS 會涉及參考接收裝置，利用無線傳輸裝置來完成衛(wèi)星的信號接收工作，在這一過程中，相關(guān)人員可以利用衛(wèi)星接收站來完成相應(yīng)的觀察工作，通過對數(shù)據(jù)基站的觀察來完成數(shù)據(jù)控制點的掌握。通過對動態(tài)GPS 技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高數(shù)據(jù)計算的精準(zhǔn)性與可靠性，并利用一維坐標(biāo)來完成實時性的調(diào)整，以此來確保觀測值能夠滿足使用者需求。通過對GPS 技術(shù)的應(yīng)用，能夠極大程度上降低風(fēng)險因素的干擾，確保整個公路工程測量質(zhì)量能夠滿足預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。不僅如此，GPS 技術(shù)本身所具備的動態(tài)生成法能夠有效滿足常規(guī)狀態(tài)下大工程需求，能在施工單位中實現(xiàn)對道路平面的精確控制。采用常規(guī)的施工方法，將GPS 技術(shù)與生產(chǎn)流程有機地結(jié)合起來，可以極大地減少作業(yè)成本，提高作業(yè)效率。隨著GPS 的發(fā)展，GPS 初始化的時間也在不斷縮短，精度也在不斷提高，可靠性也在不斷提高，價格也在不斷提高。在前期的控制與測量中，為施工單位解決復(fù)雜問題提供了很大的便利。

7 結(jié)語

綜上所述，我國在工程領(lǐng)域正呈現(xiàn)出多樣化的趨勢，人們的生活水平提升，施工單位所面臨的市場壓力也隨之加大，如何實現(xiàn)質(zhì)量與成本的有效管理成為企業(yè)發(fā)展的重心所在。為了確保施工單位的經(jīng)濟效益能夠得到有效提升，則需要選用GPS 技術(shù)來降低傳統(tǒng)測量手段所產(chǎn)生的不利影響，提高最終結(jié)果的精度以及效率，并為后續(xù)工作奠定良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，以此來滿足我國社會對復(fù)合型建筑測量所提出的各方面需求。