gps在道路工程的应用（精选16篇）
GPS在道路勘测中的应用探讨
GPS是近年来开发的最具有开创意义的高新技术之一.依赖其优势必然会在诸多领域中得到越来越广泛的应用.目前,GPS技术已经被广泛的应用于公路测量的`各个方面,给这一领域传统的野外测量作业带来了巨大的冲击,针对实际工作状况,学习和使用这一先进技术将会带来很好的经济、社会效益,也将显著提高野外测量技术水平.
作 者：师繁伟 作者单位：绥芬河市政府工程管理中心,黑龙江,绥芬河,157300刊 名：中国新技术新产品英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS年，卷(期)：“”(7)分类号：U4关键词：GPS 静态测量模式 动态测量模式 道路测量领域
1 GPS技术的概述
全球定位系统技术, 也就是GPS技术 (Glob GPSl Positioning Sys- tem) 。其作为美国陆海空三军共同研制的卫星导航定位系统, 具有精确的、连续的、实时的、全球的导航定位功能及定时功能, 将其科学地、合理地运用到各个领域中, 可以提供精准度高的三维空间数据或时间数据。当然, GPS技术能够如此科学、有效的应用, 主要依赖于GPS卫星和用户接收天线的应用, 也就是将GPS卫星和用户接收天线之间设置几何距离, 并将其作为基础观测量, 由此可以确定已知的卫星瞬时坐标为XS、YS、 ZS;将用户天线所对应的位置, 设定为观测站的位置;接收天线的相位中心坐标为X、Y、Z;通过GPS卫星观测, 可以测得X、Y、Z坐标值, 如此可以得到GPS定位数据[2]。所以, GPS技术具有较强的应用性, 将其科学、合理的运用到各个领域中, 可以充分发挥其作用, 促使相关工作得以高质高效的完成。
2 GPS技术在道路桥梁测量中应用的优点
基于以上GPS技术的了解, 加之对道路桥梁测量工作的分析, 确定把GPS技术合理地运用到道路桥梁工程测量中, 可以发挥以下优点:
2.1用途广泛
在工程测量领域中, 合理运用GPS技术, 可以进行大地测量、地壳板块运动监测、工程施工、道路桥梁建设等, 使复杂的工程测量得到简化, 并且提高了工程测量的准确性。因此, 在国家对工程建设提出较高质量要求的情况下, GPS技术在工程测量方面的应用就越加广泛。
2.2不受天气状况的影响
GPS技术之所以能够有效的应用, 主要是以卫星定位原理作支撑。 因此, 将GPS技术运用到道路桥梁工程测量中, 可以不用考虑时间、地点、气候等因素。GPS技术的应用不会受到以上因素的影响。所以, 将GPS技术运用到道路桥梁工程测量中是非常适合的。
2.3定位精度高
相较于传统测量方法来说, 基于卫星定位原理的GPS技术具有较强的应用性, 尤其是在测量对象定位及精准测量方面。GPS技术的应用, 可以利用模型和软件, 基于地形图, 确定测量对象, 再利用卫星定位方法进行定位, 如此可以提高测量定位的精准度[3]。
2.4利于提升测量工作效率
实践表明, GPS应用在道桥工程测量中可大大提高工作效率, 简化传统的测量程序, 从而大大的缩短了测量时间。原因在于GPS技术具有较强的测量功能和存储功能, 通过计算机上绘图软件进行测量对象区域地形图绘制的过程中, GPS技术的运用可以对测量对象进行三维空间数据的测量, 再依据测量数据结构, 可以绘制测量对象所在区域的平面图和断面图, 相应的测量对象区域图即可绘制出来, 供施工单位应用。所以, 相对于传统工程测量来说, GPS技术的应用可以使道路桥梁工程测量工作效率大大提高。
3 GPS技术在道路桥梁工程中的应用
基于以上内容的分析, 将GPS技术应用到道路桥梁工程测量中的确可以提高测量的准确性和有效性, 为后续标准地、规范地进行道路桥梁施工奠定基础。那么, 如何将GPS技术运用到道路桥梁工程测量中?
3.1测绘控制网中的应用
测绘控制网是工程施工的基础工作之一, 测绘控制网的准确性将直接影响测绘工作的质量。在控制网中, 精度要求比较高的叫作一级控制网。一级控制网是测绘的参照点, 所以, 这种高精度控制网的坐标位置不能出现一丝偏差。以往在测绘控制网构建中, 主要采用边角法, 也就是使用测绘仪器控制导线, 进而确定各个坐标位置, 构成绘制控制网。但此种方法只限于小范围测绘工作, 如若将其应用在大规模测绘工作中, 在测绘仪器控制导线过程中很容易出现偏差, 进而导致坐标位置不准确, 构成的测绘控制网也是不标准的, 其应用较低。但GPS技术的有效应用可以弥补边角法的不足。因为GPS技术通常都具备载波相位静态差分技术, 该技术可以将精度精确到毫米, 是科技含量很高的测绘技术之一。利用此技术可以精准的定位坐标点, 在此基础上进行测绘控制网构建, 可以大大提高测绘控制网的精准性[4]。所以, 将GPS技术正确运用到测绘控制网构建中, 可以弥补传统方法的缺陷, 提高测绘控制网的应用性。
3.2变形监测
道路桥梁工程具有体积大、建筑周围环境复杂、质量要求高、地形复杂、不确定因素多等特点, 这些特点的存在加剧了变形监测的难度, 使得变形监测存在诸多变数, 这对于后续道路桥梁工程建设是非常不利的。但是, GPS技术的合理运用是可以改变此种局面的。举例来说, 将GPS技术运用到某大型建筑工程建设中, 在大型建筑内部、外部均布设GPS接收端, 如此GPS可以对大型建筑内外部进行实时监测, 一旦大型建筑有变形的迹象, 将会通过远程传输技术传输相关信息技术, 以便工作人员掌握建筑变形情况, 及时采取针对性措施加以处理。同样的道理, 利用GPS技术可以对道路桥梁所在区域进行实时监控, 并对道路桥梁施工现场进行实时监控, 如若地质变形或道路桥梁变形情况发生, 均会通过远程传输方式将相关信息传到控制中心, 方便技术工作人员对此问题进行有效的处理[5]。所以, 在道路桥梁工程建设中, 利用GPS技术来进行工程测量是非常必要的, 可以避免道路桥梁变形情况发生, 影响道路桥梁工程建设质量和进度。
结束语
在当前我国科学技术、经济水平有很大提高的情况下, 道路桥梁工程建设中, 科学、合理的运用GPS技术进行道路桥梁测量是非常必要的。 GPS技术具有精准定位、准确测量等优点, 将其运用到到路桥测量中, 可以构建精度高的测绘控制网、完成图根测绘等, 方便后续道路桥梁规范、 合理的施工, 为完成道路桥梁工程奠定基础。所以, 将GPS技术合理的运用到到路桥梁工程测量中是非常正确的选择。
摘要：GPS技术具有较强的应用性, 尤其是在工程测量方面, 有利于提高工程质量和工程建设效率。就以道路桥梁工程来说, 将GPS技术运用到道路桥梁测量中, 可以准确地进行测绘、变形监测、图根测量等, 为道路桥梁建设提供依据, 促使后续道路桥梁施工标准地、顺畅地的进行。基于此, 本文就GPS技术如何在道路桥梁工程测量中应用进行分析和探讨。
关键词：GPS技术,道路桥梁,工程测量,应用分析
参考文献
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[3]杨宁.GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2015 (8) :4481.
[4]郭康华.GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2015 (6) :746.
摘要：GPS-RTK技术是道路工程施工测量的新标准，它测量效率高、没有网络限制，也不受通视影响，而且网络分布方便，选点灵活，能够最大程度的提高测量工作效率，同时也可以确保道理勘测、放线精确度。随着GPS-RTK测量技术的不断发展和完善，这对于道路工程勘测设计、施工过程来说是有着积极的推动作用。本文提出了GPS-RTK的基本原理，介绍了GPS-RTK技术在道路工程施工中的应用。
关键词：道路工程；GPS-RTK技术；应用
当前的道路工程建设中，运用现代化测量技术是一个必要的手段，道路工程在进行施工时往往工期较紧，而且具体的工程内容较多，选择道路线形可能较复杂，道路施工测量的工作非常繁琐。考虑到道路测量具有测量线程长、精确度高、工期短的特点，利用GPS—RTK测量技术可以打破传统测量方法的局限性，更好地适应现代化的要求，同时也给道路测绘领域的发展带来了一场技术革命，具备的优势不可低估。
一、GPS-RTK的基本原理
1.GPS—全球定位系统的基本原理是利用卫星上的无线电发射台，形成卫星导航定位系统，根据无线电测距交会原理，在已知三颗以上卫星的空间位置的情况下，交会出地面位置点的位置。GPS 拥有实时性导航定时、定位功能，还具有连续性、全天候、全球性等特性，从而能够更加精密地提供时间、三维坐标、速度。GPS-RTK技术（GPS - real time kinematic），即实时动态 GPS 测量技术，以载波相位测量为依据，并把载波相位测量和数据传输技术完美结合起来。这种实时差分 GPS 测量技术，是 GPS 测量技术发展中一个新的重要突破。
2.实时动态定位系统（RTK 测量技术），主要是由无线电数据传输链、一个基准站和若干个流动站等三大部分组成的，该测量技术的应用原理就是取一个点位精度相对较高的首级控制点当作基准点，在流动站上设置一台接收机当作参考站，从而能够对卫星连续性地作出监测，并将接收于基准站上的观测数据，通过无线电传输设备根据相对定位的原理，在计算机上实时计算显示出这些流动站的测量精度和三维坐标。
3.RTK 系统中的基准站，一般情况下会选择一个拥有地势较高、视野开阔等特性的已知控制点上进行设置，它的功能就是连续性地跟踪观测 GPS 卫星，并将基准站坐标、载波观测数据及伪距观测值等通过无线电数据传输链实时地发送给各个流动站。流动站上的接收机不仅可以采集 GPS 观察数据，还能够接收基准站传来的数据，并且能够实时处理在系统内组成的差分观测值，最后就可以得出来自基准站和流动站的基线向量，如果用最后得出的基线向量再加上基准站的坐标就可以得到流动站所有点的坐标，再利用坐标转换参数原理，可以计算出流动站的三维坐标，精度能够达到厘米级。
二、GPS-RTK技术在道路工程施工中的应用
在使用全站仪、水准仪这些常规的地面测量仪器对道路工程施工进行测量时，会显现出自动化程度低、现场测量成果不直观、野外工作量大、作业人员和仪器设备多、测量误差累积、工作效率低等一系列缺点及局限性，在比较复杂的作业区内，这些局限性更为明显。相对于这些常规的地面测量仪器来说，GPS - RTK 技术拥有自动化程度高、所需控制点少、外业工作量小、精度好、快速、实时等方面的优势，这些得天独厚的优势使得GPS-RTK测量技术能够在道路工程施工测量中得到广泛的应用。
1.绘制大比例尺地形图。在进行道路工程选线时，一般都是选择大比例尺带状地形图，通常情况下是 1∶2000或 1∶1000。如果使用传统方法测量地形图，首先需要建立测图控制网，接着采用碎部测量的方法，逐步绘制成系统的大比例尺地形图，这种方法，不仅花费时间长、速度慢，还会导致相当大的工作量，浪费了人力、物力、财力。若采用GPS-RTK动态测量进行作业，在半径 5 km 以内，在所测区域内相对较高精度的首级控制点为基准点设站，在流动站上的接收机输入转换参数，采集碎部点的数据；或者先进行碎步点的测量后，再进行联测控制点的解算。因为只要采集碎部点的坐标和输入其属性信息即可，所以采集信息数据时，只需在每个碎部点上停留几分钟，就可以轻而易举地获得每个点的坐标，采集速度非常快，然后再用传输线连接，把数据下载到计算机，利用绘图软件画成图即可。当 GPS 信号严重受阻时，比如说测点在密林高山里且地势低洼，那么可以将GPS-RTK测量技术与全站仪测量结合起来测绘局部地形图。在实际应用时，就是将GPS-RTK技术测量设置必要的图根点，再结合使用全站仪碎部测量。实践证明，复杂条件下地形的测绘，是一个比较棘手的问题，GPS-RTK测量技术与常规地面测量技术的合理适当组合就成为解决此类问题的一条切实可行的途径。
2.工程控制测量。在控制测量大于 100 km 相对较长的道路，或者道路中间设有大型的建筑物時，例如互通式立交、隧道、特大桥等，比较科学合理的方法就是采用静态测量法。在一般道路工程的控制测量方面，比如对比较短的道路进行测量时，就可以直接使用GPS-RTK技术进行测量。这种方法在此方面的测量效率很高，当定位精度达到要求时，采集控制点数据的时间只需要几秒钟即可，这是因为点点之间只要有一个方向通视就可以了，不需要互相通视，因此，大幅度的提高了作业的效率。
3.道路中线测设。道路工程设计人员在给大比例尺的带状地形图上完定线后，还需要在地面将公路中线标定出来。这就需要采用GPS-RTK技术进行测量，只要将中线桩点的坐标传到 GPS 手簿中，系统就会自动定位出放样的点。这样的测量不会产生累积误差，因为每个点都是独立完成的测量过程，而且每个点的放样精准度也都趋向于一致。
4.交通沿线山体滑坡位移监测。在监测交通道路沿线的山体滑坡位移时，一般都采用近景摄影测量法、应变计监测法、宏观地质监测法以及大地精密测量法。但是其使用过程中，对那些难以用肉眼观察到、细小的却能够引起山体滑坡的位移变化，还没法实现准确的监测，精准度不太高，也会耗费相当大的人力、财力。山体滑坡发生前的位移偏移量很小，只有采用高精度的定位方法才能取得监测结果。常规的 GPS 监测方法无法实时计算，也就不能及时预警。GPS-RTK测量技术就可以解决这个相对棘手的问题，能够实时进行动态监测，并且达到厘米级的精度数据，从而实现对山体滑坡的监测。
5.放样测量。对于在道路施工过程中的坡度以及点、线、面等的放样，GPS-RTK测量技术都有其可利用的丰富的软件资源。在对道路施工过程的放样测量时，只要在预设好的测量电子手簿中输入必要的曲线要素，便可以自动生成需要的线路图。偏移距和测点里程等数据会实时显示在电子手簿上，这样在整个放线过程中，就能够轻而易举的对线路放线工作进行指导。
GPS-RTK技术在道路工程施工测量中有精确度高，测量迅速，不受通视、网形的限制，布网方便，选点灵活等优势，大幅度地提高了测量工作的效率，保证了道路勘测、放线精度，开辟了一条在道路工程施工测量中崭新的、切实可行的技术途径。金无足赤，这种新的科技产物也会存在一定的缺点，但是只要在施工测量过程中扬长避短，把其优点发挥到极致，再结合其他的测量工具和方法，就会拥有更广阔的应用空间。
参考文献：
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[5] 张春艳，李洪超.GPS—RTK技术及其在道路工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2012，（12）。
摘要：GPS是全球定位系统(Global Positioning System)的简称。它是科技不断发展和进步的成果，也是技术的不断创新的具体体现。GPS技术因其精确的定位功能，从而被广泛应用到各个领域中，如军事、民用交通导航、摄影、测量等。下面主要介绍GPS测绘技术在工程测绘中的应用。
关键词：GPS技术;工程测绘;应用;数据;计算机
前言：GPS技术在工程测绘领域的广泛应用，进一步提高了工程测绘工作的效率和测量的精准度。本文简要介绍GPS技术的基本原理以及在测绘工作中的原理，重点介绍了GPS技术在工程测绘中的实际应用和实施过程，并预测了GPS技术的发展前景。
1 、GPS 技术的基本原理
GPS技术最核心的就是定位，其工作原理：将GPS的信号接收机根据要求设置在某一个位置上，GPS卫星不间断的发送自身的星历参数和时间信息，通过计算机将接收到的信息通过计算、数据处理，算出接收机所在的三维位置。
道路与桥梁工程的建设往往具有施工环境复杂、工程体量巨大、施工过程中不确定的因素众多等特点，造成测量控制过程也困难重重。如果测量的精度得不到很好的保证，工程的质量也将不可避免的受到影响。而GPS技术很好的解决了这个难题。将GPS系统与工程实体相连，对建筑内环境与外环境进行监测，当施工出现变动时，GPS会立即传送数据，施工和管理人员会及时的得到信息，立即采取针对性措施，进行适当的处理。GPS也可以对建筑物所处的环境进行监测，如路基边坡开裂、滑动，桥梁结构发生变形等，GPS会及时发送警报信号。这种技术不但保证了工程建设的安全，节省了不必要的费用，同时还提高了工程整体的质量。
4.2在工程的控制网中的运用
在传统的工程测量中，控制网的建设和管理对工程质量的提高、施工安全的保障都有着极为重要的作用。采用GPS技术进行控制网的建设，布点不受地形限制，测量放线不受时间段和气候影响，能够运用较少的资金得到较好的效果。同时GPS技术因其精度较高，在隧道、工程勘探、施工等领域也能够得到广泛的运用。
4.3提高了工作效率
通过GPS设备的.数据接口、电缆和配套软件，可以轻易的将它与计算机相连，进行数据的传输和储存，能够将测量数据转变为平面图、断面图等，减少了工程绘图所消耗的大量时间，降低了技术人员劳动强度，提高了成果的准确性，对工程的施工效率也有很大的提高。
4.4对断面测量
通过使用GPS技术对传统的方法进行改进，可以更准确、更高效的测量道路和桥梁工程的土方开挖和回填工程量，大大减少了技术人员在现场工作量，可以轻松地得到测量桩点坐标、高程和距离等数据，并利用绘图软件绘制断面图。在测量准确度上，比传统上的人工测量更加精确。在工程环境较差、地质状况差的地段，人为测量往往存在很大的误差，并且对技术人员的人身安全也没有百分之百的保证。GPS技术的运用，能够达到较高的效率和精度，逐渐成为工程测量必不可少的工具。
4.5对质量成果进行控制
在传统的质量验收中，验收人员往往要亲临施工现场进行实地考察和测量，监管部门也要在整个施工过程中进行跟踪监督。但是运用GPS技术，这些步骤都可以通过GPS技术大大简化，在整个施工过程中进行检测和控制。到最后的竣工质量验收，同样也可以运用GPS技术，对高程、坐标和面积等数据进行计算和汇总，根据结果来评定工程的质量是否满足设计和规范要求，通过技术人员简单的操作能够自动进行运算，省时省力。通过GPS测量的数据不仅可以明显的看出工程是否合格，而且可以将数据永久保存，为工程今后的维护、管养提供可靠的依据。
5结束语
随着时间的推移，GPS技术的发展趋势将会更加科技化、网络化、集成化、智能化，能够让广大的用户得心应手，效率更高，将GPS运用到道路和桥梁的建设中，使施工更简便、更准确、更高效，竣工检查更公平，更有说服力，为我国的现代化建设提供新的动力。
参考文献
[1]陈振伟.GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用分析[J].黑龙江科技信息，2016，07：271.
工程测绘的关注对象主要是工程项目建设和自然资源开发过程中的相关地形等相关信息, 通过对这些信息进行收集和处理, 为实际的工程建设比如设备安装工作、工程变形监测等工作提供技术支持。工程测绘在现代城市建设当中从当重要角色, 为城市设计和建造者提供准确的测绘数据, 给城市的设计和施工提供较好支持。
随着人类社会的不断进步, 人类对自然的改造程度大大加强。其中, 城市建设使得城市规模越来越大, 需要考虑的因素越看越多, 还有一些大型工程项目等都需要大量而精准的测绘数据为这些工作提供技术支持, 这也为工程测绘提出了新的要求。在我国经济和社会发展中, 测绘工作占用重要角色, 为经济的发展、社会建设、资源开发、环境保护等诸多方面都提供了准确可靠的基础数据, 大的来说, 国家在制定经济发展战略和重大民生工程中都需要详尽的测绘信息为其规划提供帮助;小的来说, 工程项目在规划、建设以及后期维护过程中都需要测绘信息的支持, 甚至小到活动的安排等都需要测绘信息。因此, 工程测绘对我国国民经济发展社会进步等诸多方面都有重大意义。
建国以来长期的各种测绘工作积累起来了很多的测绘数据, 取得了很多重大的成果, 为我国社会和经济的可持续发展提供有力保障。这些测绘信息为我国的资源勘探、防灾减灾、环境保护等诸多方面屡建奇功。然而, 进入新时代也来, 我国经济和社会进入了一个高速发展期, 很多重大工程项目得到或者即将实施, 这些都为工程测绘的发展创造良好的条件, 同时也提出了严峻的挑战。传统的测量手段已经很难满足工程对于测绘的要求。随着信息技术的高速发展, 信息技术在测绘领域得到越来越多的应用, 新的测绘技术已经取得了很大进步。
随着GPS技术的应用和推广, 现代工程测绘工作正朝着作业一体化、数据获取和处理智能化、测量数据及其产品数字化、信息分享网络化等特点。GPS测绘技术为广大的设计者和建造者提供了先进的测绘手段, 给工程实施带来极大便利, 因此, 研究和利用GPS测绘技术对于我国经济和社会发展有着重要意义。
1 GPS技术及其在工程测绘中的应用
1.1 GPS测量技术及其优点
GPS卫星定位系统是美国政府根据国防需要在1973年开始研发的卫星为基础的全球定位系统。GPS全球定位系统主要有太空卫星、地面监控系统、终端设备等三个方面构成。GPS全球定位系统能够实现全球定位、定位精度高以及能够提供快速的三维导航、测速、定位等功能, 同时GPS定位信息具有很强的抗干扰能力以及良好的保密性。随着民用GPS全球卫星定位系统在全球的推广和美国政府对部分GPS功能的开发以及GPS民用设施的建设与加强, 使得GPS在全球范围内得到普及, 很多民用领域都能利用GPS系统进行导航、测绘等工作。就工程测绘而言, GPS技术的引进推进了测绘技术的改革与创新, 将测绘技术带人了一个新的时代。
GPS测量技术的优点主要有下面几个方面:首先, GPS测量技术的应用范围特别广, 能够进行海洋测绘、工程测量等不同类型的测绘工作。能够提供导航、速度测试、提供三维坐标及其速度、时间测试等很多传统测绘手段很难做到的测绘工作。GPS测量技术应用卫星技术能够突破地理位置的限制, 极大扩大工程测绘的测量范围, 加快了测绘时间, 节约大量人力物力。其次, GPS测量技术具有良好的测量进度, 在不同的基线基础下的测绘精度都满足工程测绘的要求。再有就是, GPS测量测绘技术相对于传统测绘技术而言, 自动化程度大大提高, 操作简单易于掌握, 还有很多集成功能使得测绘工作人员工作内容简单化, 比如在利用GPS技术进行跟踪观测等工作GPS系统都能够自动实现, 在观测结束之后工作人员只需关闭设备完成后期数据处理就可以完成工作。高度自动化和集成化的GPS测量技术大大提高了测绘工作效率、测量精度, 对于工程测绘自动化具有积极意义。
1.2 GPS测绘技术在工程实践当中的应用
本文主要介绍GPS测绘技术在工程测绘当中的网型设计和变形监测等两方面的应用。首先, 在工程测绘中网型的设计对于整个工程测量显得尤为重要, 是直接决定测量结果好坏的重要因素。采用GPS定位测量技术能够很好地测绘网型设计的灵活性, GPS测绘技术利用卫星定位技术避免了传统测绘技术不同观测点之间的通视, 因此, 使得网型更加灵活。网型设计直接关系到实际测绘的精准度, 对后期施工质量有直接影响。GPS测绘技术因采用的是卫星信号, 易受外界环境的干扰, 工程测绘人员在采用GPS技术时, 网型设计应当增加图形设计的检核条件, 增加检核条件能够有效控制测量数据的质量, 提高网型的有效性和可靠性。
另一个重要应用时在对于工程变形的监测, 在实际工程实践当中, 工程变形问题是工程师和施工人员常常要面临的问题。造成工程变形的因素是多方面的比如人为造成地层稳定。GPS测绘技术能够提供精确度较高的三维定位, 已经在工程变形方面得到深入应用。实际当中往往遇到各种类型的变形情况, 大坝在使用过程中受到来自水的强大压力, 随着时间的流逝, 大坝变形越来越严重, 如不对大坝变形进行持续有效的监测以及控制, 很容易发展重大险情。通过采用GPS测绘技术能够持续、方便、快捷的收集到大坝变形精度较高三维数据, 为工程人员和管理人员处理和预防提供直接有效的数据支持。由此可以看出, 在工程变形监测当中采用GPS测绘技术对于提高工程的安全性有着极其重要的意义。
2 结束语
随着人类社会的不断进步, 人类对自然的改造程度大大加强。其中, 城市建设使得城市规模越来越大, 需要考虑的因素越看越多, 还有一些大型工程项目等都需要大量而精准的测绘数据为这些工作提供技术支持, 这也为工程测绘提出了新的要求。GPS技术的应用和推广, 现代工程测绘工作正朝着作业一体化、数据获取和处理智能化、测量数据及其产品数字化、信息分享网络化等特点。GPS测绘技术为广大的设计者和建造者提供了先进的测绘手段, 给工程实施带来极大便利。本文主要介绍了GPS测绘技术的优点, 以及GPS测绘技术对于网型设计的影响和应用和在诸多工程变形当中的应用。
摘要：工程测绘的关注对象主要是工程项目建设和自然资源开发过程中的相关地形等相关信息, 通过对这些信息进行收集和处理, 为实际的工程建设比如设备安装工作、工程变形监测等工作提供技术支持。大型工程项目等都需要大量而精准的测绘数据为这些工作提供技术支持, 这也为工程测绘提出了新的要求。GPS技术的应用和推广, 现代工程测绘工作正朝着作业一体化、数据获取和处理智能化、测量数据及其产品数字化、信息分享网络化等特点。GPS测绘技术为广大的设计者和建造者提供了先进的测绘手段, 给工程实施带来极大便利。因此研究和利用GPS测绘技术对于我国国民经济和社会发展有着重要意义。本文主要介绍GPS测绘技术的优点, 以及GPS测绘技术对于网型设计的影响和应用和在诸多工程变形当中的应用。
关键词：工程,测绘,GPS技术
参考文献
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关键词：GPS技术 地籍测绘 测量精度
大比例尺地形测图是在局部地区根据工程建设的需要而制定的，它具有客观性，在图纸上真实衡量和描述地面的物体和地貌情况邓。它具有测区范围小、精度高、比例尺大等方面的特点。它的特殊性表现在反映地表形态具有真实性和客观性。工程建设中灵活地应用大比例尺地形图，具有专业性和权威性，它的保留期限不一样，所以每一部门在实施它的时候，当然侧重点也不同。所以要坚持合理的经济原则进行技术性的工作。
1.GPS技术概述
GPS为全球卫星定位系统，是无线式导航系统，其系统基础为已经发射的地球卫星。我国测绘采用的是美国发射的24颗导航卫星。通过测绘地面三维坐标来实现导航或者定位。随着经济的发展，我国工程测绘面临前所未有的机遇和挑战，而GPS测绘技术又具有很多优点，所以，GPS测绘技术在工程测绘中得到了越来越多的应用。GPS技术在工程中的初级应用是：用GPS静态或者快速静态方法建立沿线总体控制测绘。
2.GPS工作原理及特点
2.1 GPS技术工作原理
GPS系统是卫星导航地位系统，采用的方法为距离交会法，该方法的原理是：将GPS接收机设置在要求的某一位置N点，GPS卫星发出的导航电文中，在某时刻0t接受三颗（a，b，c）或者三颗以上的GPS卫星发出的导航电文。接下来，通过各种复杂的数学计算和数据处理方式，将计算出这某一时刻时，GPS接收机到达GPS卫星的距离为：aNS，bNS，cNS。在求得两者之间的距离的同时，通过接收卫星星历可以获得这一时刻这些卫星在空间的位置，也就是三维坐标。在使用的坐标系统中，GPS测绘通常采用其中的两种：第一种是地固坐标系统，第二种是空间固定坐标系统。同时根据需要可以进行坐标系的转换，通过转换可以有效表达控制点位置，可以促进观测效果。
2.2 GPS组成
空间卫星群和地面监控系统是GPS系统的两大组成部分，此外，用户还应该具有卫星接收设备。现在就这三部分进行一下具体的说明：空间卫星群是由均匀分布在6个轨道面上，之间夹角为600的24颗大约高为20万千米的GPS卫星群组成。其轨道和地球赤道的倾角约为550，通过这样的分布群可以保证接收4-11颗GPS卫星发送出的信号。其组成是主控站1个，监测站5个，注入站2个。这三个部分都有其不同的作用，主控站用来计算卫星的星历以及卫星钟的修改参数等等，其依据是各个监测站的观测数据。注入站计算出来的修改参数送入注入站，注入站起到接收的作用。监控站是用来接收卫星信号的。这三者是相互联系，相互补充的。主要有接收机，数据处理软件，气象仪等等组成，接收信号，并利用信号进行导航定位。
3.GPS技术的特点
GPS测绘技术主要由七大特点，包括：定位精度高，观测时间短，测站之间无需通视，可提供三维坐标，操作简便，全天候作业以及功能多用途广等特点。这些优点保证了GPS测绘技术的领先地位。其定位精度高体现在：在300米到1500米之间工程精密定位中，1小时以上观测的解算，其平面位置误差小于1毫米；而测站之间无需通视这一特点一具解决了测绘学中的难题，使接收的信号不受干扰；其用途广体现在不但可以进行测绘也可以用于测速和测时；GPS系统的自动化程度非常高，便体现了其操作方便的特点。由此可见，GPS测绘技术先进，优点明显，将在以后的应用中不断的体现出来，我们也将更加不断的开发GPS技术的更多特点，为工程测绘水平的提高不断努力。三、GPS技术在工程测绘中的應用GPS技术已经广泛的应用于各个领域，工程测绘中，GPS技术也得到了广泛的应用。比如：三峡水利枢纽，小浪底工程等工程测绘中都用到了GPS技术。下面着重讲解GPS技术在工程测绘中的应用。GPS技术在水利测绘中的应用主要包括以下部分：GPS的外业测绘，GPS的布网以及实时动态测绘技术的应用等等。
3.1 GPS外业测绘
GPS外业测绘中，选点是关键。点的定位对于保证测绘结果的正确性具有非常重要的意义，因此要在选点前做好充分的准备工作，包括收集和了解有关测区的地理位置，标架，标型的完好状况等等。这都是做好选点的关键。GPS的观测工作主要体现在无线安置和开机观测，这与常规测绘有很大的不同。无线安置工作中，要做到在正常点位，天线应架设在三脚架上，并安置在标忐中心的上方直接对中，天线基座上的圆水准气泡必须整平；在有风天气中，应将无线进行三方向固定。
3.2 GPS布网工作
关于GPS布网工作如下：对于线路及带状工程测绘，例如引水工程等，通常都采用点连式或边连式组成连续发展的三角锁同步图形，而对于工程枢纽地区的施工控制网和变形监测网，通常则采用边连式或网连式布设，以增强网形的几何强度，提高GPS控制网的可靠性和数据精度。
3.3 实时动态测绘方法
RTK工作基本方式可以表述为：在某一已知点上设立基准站并安置一台GPS接收机，对所有的可见卫星进行现场测，采用无线电传送设备，将观测到的数据和测站信息通过数据链传送到流动站。流动站在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备接收基准站传输的数据，依据相对定位的基本原理，基准站及流动站将该数据与本身观测到的数据进行差分解算，从而得到两观测站之间的相对位置，解算出流动站所在位置的三维坐标并实时存储和输出。
综上所述，GPS测绘技术优点明显，应用显著。通过GPS测绘技术在工程测绘中的应用，充分掌握了GPS测绘技术的应用过程和方法，为以后GPS的更广泛应用奠定了基础。这需要强调的一点是，在利用GPS技术进行工程测绘的时候，要特别注意测绘结果的精确度和实用性，这是采用GPS技术测绘的关键所在。在以后GPS技术发展应用中，将向着功能更加完善，性能更加先进发展，针对不同的水利测绘实例，因地制宜，合理利用，GPS技术将为工程测绘带来更加显著的发展。
参考文献：
[1]王力赓.RTK技术在工程测绘中的应用与研究[J].治淮，2012（07）.
(1)定义及功能
土工合成材料——以人工合成的聚合物为原料制成的各类型产品，是道路岩土工程中
应用的合成材料的总称。它可置于岩土或其他工程结构内部、表面或各结构层之间，具有加
筋、防护、过滤、排水、隔离等功能。应用时按照其在结构中发挥的主要功能进行选型和设
计。
(2)种类与用途
土工合成材料种类有:土工网、土工格栅、土工模袋、土工织物、土工复合排水材料、玻纤网、土工垫等。
①路堤加筋:采用土工合成材料加筋，以提高路堤的稳定性。
②台背路基填土加筋:采用土工合成材料加筋，以减少路基与构造物之间的不均匀沉
降。
③过滤与排水:土工合成材料单独或与其他材料配合，作为过滤体和排水体可用于暗
沟、渗沟及坡面防护等道路工程结构中。
关键词：GPS技术；工程；应用
1.当前常规公路测量的缺陷
公路线路一般是带状，路线长度不等，有的路线长长为100km～300km，有的已达到500km，其平面控制测量往往采用导线网形式； 对于重要构造物如大桥、特大桥、长大桥、长大隧道等，也有布设成三角网，线形锁等形式。在这样一个带状走廊内，实施测量，尤其是高等级控制点稀少的情况下，常规测量方法就有它明显的缺陷：
（1） 规范对符合导线长、闭合导线长及结点导线长度等有严格的规定，一般对于高等级公路均要求达到一级导线要求。导线符合或闭合长度最长不得超过10km，结点导线结点间距不能超过符合导线长度的0.7倍。这就要求测区要有足够的国家大地点，但实际上由于测区相当一部分国家大地点因各种原因遭到破坏，这样用常规测量方法根本无法满足上述要求，实际作业中质量也就无法保证。
（2） 一般来说，路线的控制点要求布设在距路线50m ～ 300m。但实际作业中，由于常规测量往往受地面通视条件的限制，这一条件难以满足，有些地区根本无法实施常规测量，如大范围密林、密灌地区。
（3） 由于受天气、人为因素等因素的影响，用常规测量往往免不了要返工，影响工期。
（4） 有些长大隧道、特大桥多位于地形复杂地带，进行常规控制测量，为满足通视和网形条件，往往要做很多砍伐工作，一方面破坏了环境，另一方面加大了工作量，增加了劳动强度。
2.GPS测量技术的特点
（1） 测站之间无需通视
（2） 定位精度高
（3） 观测时间短
（4） 提供三维坐标
（5） 操作简便
（6） 全天候作业
3.GPS测量在公路工程中的应用
3.1 GPS公路测量准备
使用GPS作公路测量时，应该收集相关资料，以便作好测量的前期准备。需要收集的资料有工程招标文件、JTG C10-2007《公路勘测规范》、JTF10-2006《公路路基施工技术规范》、JTJ063-85《公路隧道勘测规程》、JTJ062-2002《公路桥位勘测设计规程》、JTG/TF50-2011《公路桥涵施工技术规范》等。同时，做好测量计划，通过研究各种工程设计的方案，确定适合该段公路的GPS测量技术。在现阶段，中国公路的测量中，静态GPS测量最为普遍。随着测量技术的不断发展，各种新型的测量技术蜂拥而至，其中实时动态测量技术逐渐成为主流趋势，开始应用于公路工程。
3.2 GPS公路测量
（1）工作时段选择。由于线路上的地形复杂，需要选择良好的观察时段才能采集完整的数据，所以要根据天气预报选择一个良好的观察时段。同时，定位精度的高低与卫星的几何分布密切相关，观察人员可以用Planning软件查看卫星的分布情况，从而合理安排工作时段。
（2）工作区平面控制网的建立。通过放样资料，利用GPS静态测量确定工作区控制网，与国家点联测，点间距为5～8km。先将控制点的平面坐标求出来，并考虑投影变形的情况，由于公路跨越范围广、路线的地形复杂，所以变形各有不同。在3°投影带附近，由于长度变形较大，中线桩实地测量的长度与图中反算结果不同，满足不了放样的要求，所以要采取措施减少长度变形。
（3）高度的控制测量。工程实际使用的是正常高，而GPS测得的高程是大地高，必须将大地高程换算为正常高。然而，由于高程变化复杂，山区高程精度也不高。同时，要求新线定测为每4km 设置一个水准点，但部分地形满足不了GPS的观察条件，拟合的高程并不能保证其精度。所以水准仍使用水准仪作业模式。
（4）地方坐标转换参数的求取。对地方独立网格坐标、控制网中WGS84和高程的公共点进行合理的选择，然后求出转换参数，做好RTK 动态测量的准备。在选择参数时应注意：1）控制点均匀分布；2）选择3个以上的点来提高精度，求解转换参数时采用最小二乘法。
（5）选定基准站。在选定基准时，既要满足观察条件，同时又要设置在地势高的地方，这样有利于电台的发射。可以将基准站设置在WGS84坐标已知点和地方网格坐标上，也可以设置在未知点上。
（6）准备内业数据。通过一体化程序完成内外业的所有计算。输入线路的起点坐标、加直线的长度以及方位角，通过程序计算出待放样的坐标，每50m 一个点，同时地形的突变处增加一个点。导出放样点坐标，以DATA 文件保存，然后把文件导入外业的电脑上，以此来在外业工作。
（7）外业工作。在基准点上放置接收机，然后设置系统、无线电以及天线的输入。首先设置流动站接收机的系统，输入转换参数，然后对流动站进行初始化工作。由于一般的大地水准模型和坐标系统没有包括当地偏差，为了减少这些偏差，需要利用点校正的方法得到更加精准的当地网络坐标，并且要保证工作区域在校正点以内。
4.RTK 技术的应用
RTK 技术是GPS技术发展中的一个新的突破，其全称是实时动态定位技术。该技术的原理是将GPS接收机安置在高精度的控制点上，然后对全部可见卫星实施连续观测，把观测到的数据利用发射台实时传送给流动的观测站，最后采用相对定位的原理，通过电子手簿实时得到流动站的测量精度及三维坐标。RTK 技术在公路勘测设计中可用于公路中线测量、地形图的测绘等，然后把数据导入计算机，通过CAD进行计算和绘图。
4.1 绘制地形图
在用传统方法进行测图时，首先要选取控制点，接着是碎部测量，绘制出的地形图需是大比例尺。这种传统的方法工作量十分大，并且耗时长，速度慢，不利于工程测量的进行。RTK技术完美地克服了这些缺点，只要在线路上每一个碎部点上将机器停留1～2min，便能得到该点的坐标和高程。将所有数据导入计算机中，通过软件分析，即可绘制出图形，省时省力，可大大提高绘图的效率。
4.2 RTK 技术的公路中线测量
对于传统测量中的放线测量、中平测量、中桩测量等，RTK 技术不仅可以完成，还能够同时进行。其基本步骤如下：
（1）将GPS接收机架设于路线控制点上，作为基准站、流动站测设线路点位，然后开始打桩。
（2）以路线参数为依据，通过配套GPS电子手簿和路线计算程序计算出路线中桩的设计坐标。
（3）将需要测量的参考点号输入，便会实时显示设计桩位到当前桩位的距离，当两桩位重合时，记录下位置。如此地逐桩记录，便可以快速、高效地测得中桩及高程，并且结果独立，无累计误差。
5.结语
GPS测量技术在公路测量中的应用，极大地提高了作业效率，尤其是GPS-RTK 技术在线路工程测量中的应用，改变了传统的作业模式。因此，GPS测量技术尤其是RTK 技术在工程测量领域会有较好的应用前景。
参考文献：
[1]卢孝益.GPS在公路工程测量中的应用[J].公路，2011 （8）.
[2]张延杰.GPS测绘技术在道路测量的发展前景及建议 [J].经营管理者，2012（18）.
1工程概况
我市某公路工程项目, 起点K0+000, 止点K40+471.078, 道路工程分主线、景观步道两条道路, 主线全长40.47kin, 等级为I级主干道, 景观步道全长24.71km, 为Ⅲ级次干道。内容包括:1) 路基土石方量:挖方、填方。2) 软基础工程:CFG桩、碎石垫土层、土工格栅。3) 桥涵工程大、中、小桥梁及涵洞。4) 路面工程。5) 截污干渠
2仪器使用
本次测量使用的GPS-RTK采用南方品牌S82 RTK系列仪器, 该系统采用超长距离RTK技术, 第三代GPS卫星L5信号接收技术, 预留GLONASS信号通道可升级为双频双星系统。静态后处理精度:平面, ±2.5 mm+1ppm;高程, ±5.0 mm+1ppm;RTK定位精度:平面, ±1cm+1ppm;高程, ±2cm+1ppm。全站仪采用徕卡LEICATC802全站仪;测角精度:±2″;测距精度:± (2mm+2ppm×D) 。
3测量实施
采用GPS静态观测进行E级网首级控制, 加密GPS点53个, 复测已知点l4个, 各项操作严格按照GPS测量规范要求施测。后期使用南方测绘Gps数据处理软件经过基线处理和平差解算, GPS网的同步环坐标分量闭合差、最弱点点位中误差、最弱边相对中误差、边长相对中误差等项精度指标均符合规范要求, 复测成果与原成果相差甚微。并对所有加密的GPS点按照四等水准测量规范测量。使用北京清华山维平差程序进行水准平差计算, 获得最后的加密点平高成果。
3.1横断面复测比较
横断面复测的主要目的是计算填方、挖方土石量、核实工程量等。下面以K14+540断面为例加以探讨。
3.1.1 GPS-RTK测量
1) 测量方法
将设计中桩坐标传输入RTK手簿后, 行至K14+540里程工程便道附近, 使用南方RTK手簿的工程之星软件的"点放样"功能放样出K14+540中桩位置后实测该点高程并记录, 再使用南方RTK手簿工程之星软件的"交点法定线"程序确定横断面左侧延长线方向, 并实测记录路线中地形变换点的点位坐标, 横断面右侧路线断面测量同左侧。
2) 内业处理方法
内业软件使用南方CASS7.1for2004版, 依次点击菜单栏中绘图处理、展野外测量点点号, 将RTK测量所得的点位坐标展绘到cass图上, 再依次点击菜单栏中工程应用绘制断面图根据已知坐标, 提取刚刚展绘的坐标点, 程序自动生成断面图。
3.1.2全站仪法一 (极坐标法)
1) 测量方法
出测前先将K14+540附近的成对控制点A17, A16坐标及其他中桩坐标一并传输入全站仪中, 在A17处架设全站仪, 设置测站点、定向点、仪器高度、棱镜高度、棱镜常数、温度、气压等信息, 使用A16点定向无误后, 进入放样程序后调取K14十540点及其他点位坐标并放样, 在放样点位做好标记。再将仪器迁站架设到K14+540处, 重复测站设置工作, 此时为了确定断面方向宜使用该断面临近点位如K14+560进行0°定向 (因断面间距为20 m, 故忽略断面中心点落在曲线上的情况, 将断面与中心线夹角统一定义为90°) 后, 再将仪器旋转90°及270°分别对横断面左幅、右幅进行断面变换点坐标测量并自动记录坐标值。
2) 内业处理方法同GPS-RTK方法。
3.1.3全站仪法二 (只测量高程、距离)
1) 测量方法
在事先RTK已经放得的逐桩中桩点位架设仪器, 设置测站高度 (高程已测得) 、仪器高度、棱镜高度等参数, 再利用临近的中桩点位定向 (定向原则同全站仪方法一) , 再将仪器旋转90°及270°分别对横断面左幅、右幅进行断面变换点距离、高程的测量并记录在观测手簿上, 格式为"±距离, 高程"。
2) 内业处理方法
将实测距离、高程值手动录入为*.hdm文件, 打开CASS7.1, 依次点击菜单栏中工程应用绘制断面图根据里程文件, 提取刚刚录入的*.hdm文件, 程序自动生成断面图。
3.1.4比较
全站仪法一受限于逐桩进行放样、逐桩进行测站设置 (点号、高程) 、定向等因素, 此方法还存在测站定向误差、放样误差等因素;全站仪法二受限于逐桩设置仪器高度、定向、人工记录数据、内业人工录人成果等因素。同时受施工现场复杂地形影响 (便道填筑高度、施工机械停放位置、清表垃圾堆积等) 会出现断面观测不通视的情况。
3.2坡脚线放样比较
坡脚线放样的主要目的是控制路基路面宽度、控制各层 (碎石土、基层、片石、结构层、面层等) 的高度。本例仍以K14+540断面为例。
1) GPS-RTK测量方法 (如图l所示) :使用南方RTK手簿工程之星软件"交点法定线"程序在断面OA延长线上大于设计路面OA长度的大至位置B处, 实测该点位高程, 利用B点实测高程与A点路面设计高程计算高程差值。
△ab, 按照l:1.5的坡度比计算出C点水平距离增量△ac, B点高程对应的距离在RTK测量结果中能够直接显示, 再计算理论坡脚C点与实测B点的放样距离偏差△bc后按距离偏差值重新放样, 直至确定D点坡脚的实际位置和高程, 并定桩。其过程大致为实测--自动计算--实测--自动计算。
2) 全站仪法:在控制点上架设仪器, 设置测站、定向结束后, 先使用CASIO4800计算器的XY-2程序计算出点的坐标, 再在全站仪中录入A点坐标并使用全站仪的放样功能放样出0点、A点位置, 再按照OA的延长线方向任意测得B点的高程, 再利用B点实测高程与A点路面设计高程计算高程差值△ab, 按照1:1.5的坡度比计算出C点水平距离增量△ac, B点高程对应的距离可使用全站仪自带的对边测量程序测得, 再计算理论坡脚C点与实测B点的放样距离偏差△bc后按距离偏差值重新放样, 直至确定D点坡脚的实际位置和高程, 并定桩。其过程大致为人工计算--放样--实测高程--实测距离--人工计算--实测, 反复2-3次人工计算、实测过程。
3) 比较:全站仪法受限于反复人工计算、全站仪数据录入、放样, 放样速度慢等因素。
结束语
该道路工程应用中GPS-RTK、全站仪的应用比较表明:RTK测量成果能够达到工程测量规范的要求, 省时、省力、提高工作效率和节省工程费用等优点比较明显, 虽然RTK也存在着一定的缺点, 但笔者认为随着GPS-RTK技术难关的攻破, 国产仪器自主知识产权的成熟, 移动信息技术在RTK中的融合, 仪器价位的走低以及观测精度、速度的提高, RTK能够为工程测量提供更高的测量精度, 能够创造更好的社会效益, 普及速度会越来越快。
参考文献
1GPS技术在水利水电应用特点
水利水电工程在GPS技术应用上，借助于GPS卫星定位，能够实现工程的精确定位。GPS系统主要有三个部分构成，分别是空间和用户、地面设备方面，其中空间部分主要是距离地面千米高度有二十四颗卫星在轨道上，实现全天候的控制和观测，随着大气摩擦的影响，导航精度上会有一定的偏差。对于地面控制系统中，有地面监测中心和主要控制站以及地面天线等，地面控制系统主要是接收卫星发布的信号，然后测量卫星轨道以及相距距离。还有用户设备，主要是GPS信号接收机，这种设备能够精确获取卫星信号，同时经过内部的处理和计算机分析后，能够有效获取用户坐标。GPS技术的适应性非常好，且能够应用到许多行业中，和一般的测量技术比较而言，其自身具备更多的高科技优点。GPS技术能够实现高度自动化，且操作上比较简单、方便，在测量的过程中，只需一点简单动作，例如操作连接电缆线工作，放置相关仪器等，这些工作都是非常简单，即可实现GPS技术的自动化跟踪。同时，还可以不间断的全天候提供导航服务和各种测量工作，且观测需要的时间很短，能够获得较高精度的测量数据。
一、GPS在城市领域范围控制测量中的应用研究。为加快郑州市城市化进程，代写工程管理硕士毕业论文扩大城市规模，把郑州建设成为国家区域性中心城市，河南目前正在实施“中心城市群”带动战略，要在郑东新区已经基本成形的基础上加快推进“大郑东新区”建设。常规控制测量如三角测量、导线测量，要求点间通视，费工费时，而且精度不均匀。GPS测量无需点间通视且能够高精度地进行各种控制测量。区域GPS控制网的特点是控制区域有限（或一个市或一个地区），边长短（一般从几百米到20km），观测时间短（静态定位的几十分钟至
一、两个小时），就其作用而言分为：1）建立新的地面控制网；2）检核和改善已有地面网；3）对已有的地面网进行加密；4）拟合区域大地水准面。GPS测量技术在区域控制测量中的应用，证明了以下结论：采用GPS技术进行高等级控制网的测量具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便等优点。GPS新技术用于超大城区控制在资金和时间上有明显优势。用较短的作业时间达到了预期的目的。为保证按时完成其他测绘工程打下了坚实的基础。用较少的投入取得了控制面积100km2的测绘成果。用高精度保证了后工序各项成果的数学精度，该项目已顺利通过验收，全部成果质量被评为优。
二、GPS技术在公路测量中的应用前景探讨。GPS技术应用于公路测量是公路外业勘测的一项重大技术革命，其应用及开发的前景十分广阔。尤其是实时动态(RTK)定位技术在公路测量中蕴含着巨大的技术潜力，GPS中的RTK技术在公路测量中的应用及其对公路勘测的巨大推进作用。实时动态(RTK)定位有快速静态定位和动态定位两种测量模式，两种定位模式相结合，在公路工程中的应用可以覆盖公路勘测、施工放样、监理和GIS(地理信息系统)前端数据采集。GPS在公路勘测中的应用，对高等级公路的勘测手段和作业方法产生了革命性的变革，极大地提高了勘测精度和勘测效率，特别是实时动态(RTK)定位技术将在公路勘测、施工和后期养护、管理方面有着广阔的应用前景。
1 GPS测量技术的发展状况
1.1 GPS系统
1973年12月, 因为国防科技的需要, 美国国防部批准研制GPS系统。GPS系统是以卫星服务为基础的现代化无线电导航定位系统。文章在对GPS测量技术详细介绍的基础上, 介绍了GPS测量技术在工程测绘中的具体应用, 因此GPS系统叉被称为卫星测时导航系统或者全球定位系统。
GPS系统包括空间卫星、地面监控系统和用户设备等三大部分组成。其中空间卫星是由多个卫星组成的空间GPS卫星星座.用户设备主要是GPS信号接收器。
1.2 GPS测量技术的发展状况
随着科学技术的发展。GPS系统逐渐走向了社会生活以及工程建设测量等各个方面。正是基于这些方面的要求, 美国政府逐渐放开了一部分GPS系统的使用限制, 并且研制开发了大量的可靠性和安全性比较高的民用基础设施。这样, GPS系统便得到了大面积的推广和使用。比如:运输工具的导航、精度要求比较高的大地测量以及精密工程的测量等领域。
1.3 GPS测量技术的优点
在工程测绘的发展进程中, 虽然进行了多次技术上的革新, 但是, GPS在工程测绘上的使用却具有划时代的意义。它不但改变了传统的测量方式, 基本上不再使用常规测量方法中的测距、测角等测量手段, 而且还加快了测量速度, 提高了测量的精度, 扩大了测量的范围, 改变了测量的操作过程, 节约了大量的资金。在工程测绘过程中, 工程测绘人员可以通过GPS卫星定位技术组建GPS测量网络, 并使用CPS系统进行实地测量, 然后将测量结果通过GPS测量网络传递到工程测绘管理部门。在使用GPS系统进行测绘过程中, 哪怕测绘点之间的距离成千上万公里, GPS系统同样能够轻松地完成, 并且能够保证整个测量的连续性、精确性。
2 GPS测量技术在工程测绘中的具体应用
目前, GPS测量技术被广泛地应用在各类工程测绘之中。其中不但包括工程的勘察设计、旋工和验收等方面, 而且还包括各种大型设备的安装相关的测绘等。其具体运用主要包括以下几个方面。
2.1 GPS定位技术在工程测绘中的应用
在工程测绘过程中使用GPS定位技术, 主要是把数学中的几何原理与物理学科中的原理进行完美结合, 同时使用GPS系统中分布在空间的各个卫星进行遥感测量, 然后将测量的数据传递到地面的接收设备, 并在接收设备内进行处理, 从而实现对测绘工程相关数据的多角度定位测量。现阶段, 世界各国在工程测绘过程中使用的GPS测量技术主要包括两大类, 即静态相对定位、实时相对定位。静态相对定位操作起来相对简单, 一般只需使用数台地面接收设备, 并将地面接收设备按照测量规程排成一条或者多条基线, 然后进行同步观测, 观测时间通常在45分钟左右。测量结束后, 测量结果交由专业技术人员进行处理。实时动态相对定位的基本依据是载波相对观测量。在测量工作进行时, 通常要求选取点位相当精确的控制点, 并将这些控制点作为整个测量工作过程中的控制基站, 然后使用一台或者数台地面接收装置连续接收来自于不同角度的实时动态数据。
在测绘过程中, 一台地面接收装置必须同时完成对4颗卫星传输过来的数据才可以进行三维定位。如果实时定位的精度较高, 达到实时厘米级的定位精度, 那么就需要同时完成对5颗卫星传输过来的数据。从理论上来讲, 在水平角达到1O度或者10度以上, 一般都能接收7颗卫星传输过来的数据, 但是, 如果在观测点的周围有高大的障碍物, 那么能接收到数据的卫星数目相对就会减少, 这样就造成地面接收设备的定位困难。在这种情况下, 为了提高测量的精度就必须和惯性导航技术配合使用。
2.2 虚拟现实技术在工程测绘中的应用
传统的测绘最大的缺点就是耗费的物力人力太大, 并且测绘地区常常是地形比较复杂的地区, 这样就会经常发生安全事故。而使用GPS虚拟现实技术进行工程测绘就极大地避免了类似事件的发生。不但这样。GPS虚拟现实技术还具有逼真和交互作用等优点, 极大地方便了在地形复杂地区的工程测绘。
使用GPS虚拟现实技术可以在计算机上建立一系列的三维图像。并且能够通过三维图像完整地展示工程测绘过程中的全部过程, 还可以对测绘过程中需要注意的重点测量项目、测量过程中的安全问题做出提示, 从而既解决了测量中重点项目把握的问题, 同时避免了安全事故的发生。
在工程测绘的过程中。经常会出现测量技术出现问题导致测绘失败的现象, 这样就会浪费大量的人力物力, 为了避免这种现象的发生, 就需要在测量前建立模型进行测量过程的模拟分析。建立模型进行分析可以增大测量方案的可操作性.增强其技术性和安全性。现在, 在矿山、矿井等工程的测绘过程中.使用GPS虚拟现实技术已经成为不可或缺的一个环节, 通过使用CPS虚拟现实技术, 可以快速及时地查找测量方案中的问题, 并及时进行纠正, 从而使测绘方案更加完整、安全有效, 在保证测绘精准度的同时, 避免重大事故的发生。
2.3 测绘过程中临时水准点涉及问题的处理
在工程测绘过程中, 常常进行水准测量, 在传统的测量方式中, 对于水准点的距离得出的一般距离都相当大。这种现象发生的主要原因是由于在设计过程中预算不严密或者实地考察实物造成的。一般来讲, 设计单位涉及的水准点大约距离为500—1000米.这样的设计方式使测量非常不方便。而使用GPS进行测量则避免了这个问题。使用GPS进行水准点的确定与测量同样是使用GPS接收装置接收并采集GPS卫星信号, 其操作过程主要包括设备的安装、接收数据和观测记录等。在外业观测过程中, 首先必须制定详细的测量计划, 然后严格按照技术标准实施计划, 这样不但能保证外业观测正常进行, 还能确保测量结果的精准度, 同时大大提高了工作的效率。例如:在对于大型公路工程进行测绘工作的进程中, 首先必须在制定相关测量计划的基础上进行测量, 为保证测量的精准度, 测量技术人员要认真分析卫星同步图片, 对整个公路工程进行全面分析, 特别是对于路基的高度进行认真分析和比对。为了保证测量的精准度, 测量人员还要在严格分析施工地区的地形地貌特征的基础上, 考虑增加施工临时水准基本点, 并且保持施工临时水准基本点沿公路建设的路线方向进行布置。为了保证测量时不出现问题, 施工临时水准点通常可以设置在公路沿线的房基或者机井台等相对坚固的地方, 如果没有较好的地方进行选择, 就需要技术人员自己埋设。在测量过程中, 还要认真对每一个加密水准点的位置做认真翔实的记录。
总之, GPS测量技术应用在工程测绘中, 大大提高了工程测量的精密性、可靠性和工作效率。但是.在操作过程中, 还有许多有待于完善的问题。这就需要测绘人员对测绘过程和测绘结果进行认真总结, 分析问题出现的方向, 从而有选择地进行改进, 只有这样, 才能将GPS测量技术更好地融合在工程测绘之中, 保证工程测绘的良性发展。
摘要：使用GPS测量技术, 不但空前地扩大了测量的范围, 而且使测量的精度和准确度得到了大大的提高。文章在对GPS测量技术详细介绍的基础上, 介绍了GPS测量技术在工程测绘中的具体应用。
关键词：GPS,测量技术,工程,测绘应用
参考文献
[1]何铭杰.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点.科技风.2010年04期.
[2]高秀娟.GPS测绘新技术与工程测量的内在联系黑龙江科技信息.2010年36期.
关键词:围垦工程;GPS测量
中图分类号:TN911.7文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)08-0076-01
1工程概况
北洋涂围垦工程位于浙江省临海市东侧滩涂面上,主要建筑物为6740米长海堤,工程建成后将围垦海涂面积3.27万亩,为当地的经济发展提供充足的后备土地资源。业主在岸边提供了4个控制点,因施工区域离岸边较远,无法与控制点通视,故本工程使用GPS静态定位技术进行首级控制网的测设,用RTK技术进行工程的测量放样。
2施工控制网测设
2.1测量仪器
本工程使用的3台套南方S82双频GPS接受机,仪器标称精度:平面10mm+1×10-6D,高程20mm+1×10-6D。
2.2测前准备
①施工控制网根据施工需要,现场勘踏,进行图上设计。②按优化设计原则和相关规范的要求进行网型设计,实测前根据星历预报制订了合理的观测计划。
2.3GPS静态测量
根据施工需要,共计划布设5个施工控制点。控制网采用边点混合式布网形式,卫星截止高度角为15°,同时观测有效卫星数≧4,观测时段≧1.6,时段长度≧45 min。在进行基线处理之前要观测各点的星历预报,剔除质量差的星历,以保证基线处理有较高的精度。内业基线解算使用随机南方测绘GPS数据处理软件,经过基线计算和数据处理,控制网同步环坐标分量闭合差最大dx=0.006 m dy=0.004 m,最大环闭合差0.0075 m等各项精度指标均符合规范要求。
由于GPS高程不稳定,考虑到本工程对高程测量成果要求较高,各施工控制点的高程采用联测水准点的方法求解。
3GPS RTK放样
3.1坐标转换参数求定
GPS RTK测量的重要环节是WGS-84坐标系到工程坐标系的转换,求解高精度的转换参数对提高GPS RTK测量精度有很大的帮助。南方GPS RTK测量前,须利用已知控制点求解坐标系转换的七个参数。南方工程之星软件可保存已求解的七参数,每次测量前只需调用已求解的七参数并在已知点上校核即可。
3.2施工放样
采用RTK技术放样时,仅需把放样点位坐标输入到电子手薄中,通过电子手薄的动态显示寻找放样点,放样工作迅速且方便。本工程使用公路坐标计算软件,计算放样数据,计算完成后保存成*.dat格式,手薄的工程之星软件可直接调用。RTK线方样功能可实时显示移动站相对放样直线的顶点距离和偏离距离,对于直线型工程的放样有很强的实用性,本工程碎石垫层边线放样、排水板插打放样、海堤抛石放样等均采用RTK线放样功能放样。
3.3影响GPS RTK测量精度的因素
在实际作业过程中,本人发现影响GPS RTK测量精度的主要因素有:①观测卫星的图形强度。图形强度越好,RTK的准确性和可靠性越高。②基站作业环境。基准站的选择要远离大功率无线电发射台、变电站、高压线等无线电干扰源,远离大面积水域,避免产生GPS信号的多路径效应。③人为因素。测量员的作业熟练程度也会影响RTK的作业精度。测量作业时,如果屏幕显示的不是固定解就记录则数据的精度会很低,甚至会记录到错误的数据。如果测量时接收机天线未保持垂直,测量数据的精度同样会很低。
4小结
GPS技术在地籍控制测量中的应用
本文通过对GPS系统的`组成及工作原理的分析,介绍了GPS技术及其在地籍控制测量中的应用,探讨了GPS技术在进行地籍控制测量过程中遇到的相关技术问题,如精度计算、网型布设等,并简单介绍了RTK技术在建设用地勘测定界中的应用前景.
作 者：鲍亚民 作者单位：赤峰市国土资源局,用地服务站,内蒙古赤峰,024000刊 名：赤峰学院学报(自然科学版)英文刊名：JOURNAL OF CHIFENG UNIMERSITY年，卷(期)：200925(5)分类号：P22关键词：GPS 地籍控制测量 RTK技术
1 GPS测量技术的特点简介
要想更好的将GPS测量技术应用于工程项目的测量当中, 就应该对其特点有一定的了解。首先, GPS测量技术具有精度很高的定位系统, 可以将工程测绘的精度定位到小数点后六位, 这是传统的测量技术无法企及的, 当然, 不同距离的定位有不同的精确度, 不能否定其中存在的误差, 但是GPS测量技术在高层建筑的测绘当中具有绝对的优势, 可以通过测量数据进行准确的定位。其次, GPS测量技术的功能正在不断的增多, 应用的范围也逐渐的扩大, 能够为用户提供大范围的三维坐标信息以及测量的时间、速度等, 尤其在导航、测速等方面的应用更是非常广泛, 能够为我国多项科学事业的探索与发展提供有力帮助。最后, GPS测量技术具有操作简便、工作时间长的特点, 尽管GPS测量技术对于操作者的专业知识和操作技能都有很高的要求, 但是只要掌握了基本的安装方法和测量技巧就能够进行数据采集、仪器监视等操作了, 正是因为如此, GPS测量技术才更多的被应用于各种工程测绘当中, 另外, GPS测量技术还能够持续的长时间工作, 尽管在天气条件恶劣的情况下会对测量结果造成一定的影响, 但大多情况下GPS卫星的定位都非常准确, 不会受到地域和人为的干扰, 自动化的长时间进行测量工作, 为工程测绘工作带来积极的促进作用。
2 GPS测量技术在工程测绘中的具体应用
2.1 在大地控制中的应用
上文已经介绍了GPS测量技术的诸多优点, 其在对大地控制方面的应用尤为突出, 到目前为止, 我国已经用GPS技术取代了传统的测量方式, 通过建立GPS网络系统将卫星定位技术更好的应用于工程项目测绘当中。GPS网包括全球性的与区域性的, 这两种网路系统应用于不同的测量需求, 全球性的GPS网能够在一定程度上推动空间科学与地球动力学的发展, 而GPS区域网能够在城市建设、网络工程以及近距离的大地控制中发挥作用, 据有关数据显示南方测绘的GPS接收机产品种类繁多, 其中包括蓝牙静态GPS、RTK S82等, 这些一体化的设计为我国经济建设提供更加便捷的服务。实际上, 在西方一些发达国家已经率先研发出很多有关GPS技术的应用领域, 我国也应该根据国情的需求扩大GPS测量技术在工程测绘中的应用。
2.2 在水下地形测绘中的应用
水下地形测绘对我国的港口建设及海洋资源的开发都起着至关重要的作用, 那么水下地形图就可以通过GPS测量技术准确的取得。首先, 绘制水下地形图要通过三维坐标系确定水深、水的流速等, 可以通过超声原理或者借助潮位仪进行水深的测量和矫正, 从而准确的得出水深。其次, GPS测量系统中用于平面的测量的经纬仪、三应答器等都能够为水下地形的测绘提供相应的帮助, 但是, 这些设备的使用条件较为苛刻, 可以通过分差GPS定位系统进行处理, 这样不仅能够实现水下测量的准确度要求, 还能够扩大水下测量的尺度。最后, GPS测量技术能够通过分差接收机等仪器设备与终端设备连接实现完整的水下测绘图制备, 与此同时, 用基台矫正的方法将测量误差减到最小, 例如, 在测量船行驶的过程中可以先计算起始坐标, 在测量的过程中采用DGPS接收机将测量的坐标值输入到计算机系统中, 然后进行坐标之间转换以及参数的计算, 并且系统中的显示屏能够实时显示航行的路线以及导航的参数, 便于测量工作者能够根据导航监视器进行修正航向, 在测量、定位时, 计算机系统能够自动进行记录, 并保存在硬盘或者软盘中。
2.3 在虚拟现实技术中的应用
传统的工程测绘方法都会产生一定的误差, 这可能是由于人为因素或外界条件的影响, 但是由于测量误差所导致的安全事故是不容忽视的。GPS测量技术能够通过模拟现实的技术实现科技的创新, 也就是说, 虚拟出实际的操作环境, 尤其是那些测量条件复杂的地域, 通过计算机模拟技术来对可能发生操作危险的地段进行测量, 计算机网络能够将三维的测量图准确、清晰的反应出来, 操作人员只需要通过电脑就能够完成测绘工作, 危险系数为零。与此同时, GPS虚拟现实技术在我国矿井测量工程中的应用也极为重要, 可以有效的保障的矿工的生命财产安全, 同时, 对施工方案中存在的问题及时发现和处理, 真正意义上的实现工程测绘的科学性、准确性、安全性。
2.4 在城市建设中的应用
为满足城市建成区和规划区测绘的需要, 城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点, 城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级导线大多位于地面, 随着城市建设的飞速发展, 这些点常被破坏, 影响了工程测量的进度, 如何快速精确地提供控制点, 直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量要求点间通视, 费工费时, 且精度不均匀。GPS静态测量点间不需通视且精度高, 但数据采集时间长, 还需事后进行数据处理, 不能实时知道定位结果, 如内业发现精度不符合要求则必须返工, 应用RTK技术将无论是在作业精度, 还是作业效率上都具有明显的优势。另一方面, 工程测量是指工程勘察设计和施工以及验收等内容, 同时还涉及到一起设备的安装和养护, 随着我国城市化进程的加快, 人们对于工程测绘精确度的要求也越来越高, 而GPS测量技术在精确度上的研发与设计也在不断的更新和进步, 尤其是在隧道、桥梁等工程测绘中的应用更是发挥着至关重要的作用。
结束语
综上所述, 本研究对GPS测量技术在工程测绘中的应用进行探究, 通过阐述GPS测量技术的特点, 提高工程测量的准确度和精确度, 不仅保证了工程测绘工作的质量和效率, 更提高了测量工作的安全性, 我国应不断的创新GPS测量技术, 认真分析现存的问题, 从而更好地将GPS技术应用于工程测绘当中, 为我国工程测绘提供有力帮助, 促进经济建设的进步。
参考文献
[1]刘三枝.GPS定位技术与应用.课程教学改革研究[J].矿山测量, 2005.
[2]相祥.GPS在城市平面控制测量中的应用与精度分析[J].现代测绘, 2010 (1) :15-16.
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