摘要：随着时代的发展和科技技术的进步，我国的GPS定位技术在不断的发展和完善。进一步使测绘定位技术也在发生革命性的改变，这对工程测量又增加了一种新的方法和技术，从1980年到现在由于GPS技术定位的范围特别的广泛，甚至到整个宇宙（包括陆地、海洋等领域）因此高精度的GPS技术正在逐渐代替用水准、测角为主的常规地面技术定位的方法从静态变为了动态，定位服务领域已经从测绘领域进一步扩大到了国民经济建设的广阔领域，对各个方面的学科领域都产生了深远的影响，这充分说明了GPS技术对各个领域有责巨大的贡献和影响。
关键词：工程测绘；GPS测量技术；工程放样；
1 工程概况
以日照市某护岸施工为实例，该项目占地面积约22亩，建筑结构地下为两层地下室商业广场，地上为钢结构拱桥。所需设置的测点数量较多，工期较紧、对于测量结果精确度的要求较高。通过针对工程现场的实际情况进行观察，倘若采用传统全站仪、经纬仪、水准仪等仪器进行工程测量，其涉及到的仪器设备与支架重量较大、不易于携带，至少需2人以上配合完成测量工作，测量速度较慢、不便于现场操作；由于该工程土方挖填方量较大，对于土方测设的精度、可靠性要求较高；通过将 GPS-RTK 设备引入测绘内外业中，仅需 1 名测绘人员即可携带移动站进行作业，测点速度较快、测量天数可缩短5倍左右，并且将其应用于大型工程土方测量中可快速绘制出土石方方格网图，为现场施工创设了便捷条件。在GPS-RTK作业模式下，流动站借助内装式软件控制系统实现多种测绘功能，具备强大的自动化、集成化效果，可有效减少人工干预与辅助测量工作量、克服误差累计问题，减小人为误差、提高定位进度，有效提升测量工作的可靠性与测量效率。
2 放样前准备工作
2.1 架设基准站
由于该工程涉及到测量点数量较多，因此需在放样前构建控制网，将控制网精度设置在5cm以下，选取施工现场视野开阔处设置基准站，将基准站天线高度角控制在5°~15°范围内，保障周围无障碍物遮挡、便于跟踪观测卫星，同时确保基准站周边200m范围内无大功率无线电发射设备等干扰源，保障差分信号的传输质量。在完成点位选定后架设基准站，启动 GPS 接收机，并配置好基准站的各项参数。通常每个流动站仅需安排 1 名作业人员通过操作 RTK 手簿进行具体测量作业，将GPS接收机、天线、测杆连接后，利用手簿开启GPS接收机、完成流动站参数配置，随后连接基站的无线电，并输入流动站天线高。
2.2 GPS平面测量与基线解算
依据水运工程测量要求设置复测的控制点，围绕控制点完成控制网的构建，随后完成加密计算，结合选取的控制点架设基准站、构建控制网，借此保障测量结果的准确度。在此基础上，利用软件进行数据处理与无约束平差计算，将获取到的测量坐标与预先提供的坐标进行比较，完成7个转换参数的计算，将高程差计算结果换算为最低潮面基准函控制点比测，并且利用转换参数与GPS数据进行比测，完成基准站的设计，将控制点坐标误差控制在允许范围之内。
2.3 RTK放样测量与质量控制
采用 GPS-RTK 设备进行工程放样测量，需利用 VB 程序计算出坐标放样点，将坐标参数存储后向已建立的坐标放样 RTK中输入数据、完成系统参数设置，并且在放样过程中需控制好放样点与测量参数转换，令移动站对中整平，配合平滑数据分析、测量尺寸等方式进行放样误差的检测。为最大限度降低RTK测量误差，可采用以下三种方法：其一是已知点检核比较法，在构建控制网环节采用静态 GPS 多测出一些控制点，随即利用 RTK设备检测出控制点的坐标数值、完成比较检核，保障及时修正误差；其二是重测比较法，待完成初始化后选取1-2个已完成测试的 RTK 点或精度较高的控制点进行复测，待保障测量结果准确后再进行RTK测量；其三是电台变频实时检测法，需在测区范围内设置至少2个基准站，各基准站以不同频率发送改正数据，利用变频开关选择流动站接收到的改正数据、生成2个以上解算结果，经由比较后即可用于判断检测质量。
2.4 RTK测量精度分析
在该工程中采用的 GPS-RTK 仪器主机采用完全一体化结构形式，主板与 GSRS/CDMA 网络模块的静态平面精度为 3mm+1ppm、高程精度为5mm+1ppm，RTK定位平面精度为1cm+1ppm、
高程精度为2cm+1ppm；仪器主要采用AUTOROVER自动选频技术，UHF 接收天线置中，向上设置，用于保障电台电线电磁中心与接收机双频天线电磁中心融合，增强抗干扰能力；配合工程之星、测图之星、电力之星、导航之星等仪器提供特征点采集、点放样、直线/曲线放样、路线放样等功能，并且可实现图形化显示与操作，满足工程测量需求。
以本工程为例，其检测结果表明，GPS - RTK 仪器量的点位误差为0.2m~2.2cm中误差为1.88cm，高程误差控制在0.8cm~3.2cm范围内、中误差为2.12cm，测量结果的可靠性较强、精度较高，同时其操作便捷度较高，仅需利用基站与卫星完成信号传输，利用本地坐标进行坐标采集与放样，有助于缩短前期准备时长、加快整体工程进度，可有效满足水运工程测绘需求。
3 GPS 测量技术在工程测绘中的应用
3.1 在精密工程测量中的应用
工程建设需要良好的数据支撑，只有保证测绘的数据精确，才能建设出高质量的建筑物，保证安全也稳定，GPS为建设高标准工程项目提供保障，GPS 技术在精密工程测量中发挥着重要的作用。工程建设过程涉及到精密工程勘察，需要通过精准的数据对现场进行设计、施工，所以说，良好的数据支持是工程精细化的保证。大型桥梁、隧道工程，需要精细的数据支持，才能综合设计与施工，通过 GPS 获取的数据完成能够满足工程建设需要，保证了施工品质。
3.2 在城市建设中的应用
城市开发与建设需要对大面积区域进行测绘，通过整体规划设计，使城市发展更加合理，要全面做好统筹，则需要利用 GPS 做好城市的区域数据整理，保证城市发展符合人性化、满足生活需求、确保自然生态保护。通过 GPS 技术的合理应用，使测绘更加精准，全面提高了城市发展速度，确保了城市功能定位的合理，有效满足城市人们在工作生活中的各种需要。
3.3 在工程变形监测中的应用
对于一些在建或者扩建工程，需要全面做好监测，避免出现变形，影响建设施工安全。那么，在各类工程建设过程中，则需要及时做好预防控制，如果控制不力，就会导致安全问题，造成人员伤亡。工程建设过程较复杂，会受到地形变形、环境改变的影响，工程往往会出现变形的问题，针对工程变形现象，需要利用 GPS 技术做好修正，有效避免因人为因素、地壳变化、建筑位移等因素产生的变形，而 GPS 测量技术通过三维定位高精度测量，就能够对建筑物进行全面的跟踪，监测诸多变形情况，及时发现问题，解决问题，对建设过程中出现的危险情况全面做好控制，确保施工人员安全。
4 GPS 定位测量技术概述
4.1 GPS 系统的特点
GPS 作为新一代的全球定位系统，主要依赖于卫星无线信号实现精准定位，在房屋建筑工程测量中，具有以下三个主要特点：1）定位精度高。GPS 的定位精度比传统的经纬仪高得多，一般误差可以控制在 1mm 范围内，并且随着技术的不断发展，定位的误差范围还会进一步缩小。GPS 定位不仅能够满足静态定位还能实现实时动态定位，在各种类型的定位中，GPS 均能满足比较高的定位精度。2）测量时间短。GPS 定位有静态定位法和快速定位法两种，使用静态定位法测量需要几个小时的时间，快速定位法只需几分钟，这就大大缩短了测量时间，提高了测绘速度。同时，GPS 定位系统还能够与计算机系统、全站仪等共同使用，进一步缩短了测量数据处理的时间。3）测量的智能化。GPS 定位测量具有高度的智能化，只需要简单的仪器就能完成对大范围建筑物的测量，并将测量信息及时传递给用户，大大提高了测量工程的效率。
4.2 GPS 定位测量技术的原理
GPS 进行定位测量时，接收机的天线被看作为静止状态，接受卫星数据，利用物理学以及几何学知识求得定点的坐标、高程信息，实现对该点的多角度定位。GPS 静态定位测量模式操作简单，使用多台接收机在不同地点进行同步观测，时间一般在 40 分钟以上，观察结束后，再将专门的数据交由专业人员进行处理。为了实现对定点的全方位观测，需要至少四颗卫星同时参与工作，要求的精度越大需要的卫星数量也就越多。另外，在实际测量中可能会出现建筑物遮挡卫星信号的现象，影响接收机的正常工作，此时就需要 GPS 与全站仪等传统定位仪器结合使用，以满足测量需要。
5 结语
技术的不断完善与发展，极大的改变了人们的生产生活，GPS 在各个领域有广泛应用，为人们工作生活提供更多的便利，更对行业发展起到了推动作用，在工程测绘工作中也实现了全新革命，通过良好的工程测绘，为工程建设提供真实、准确、可靠数据，全面服务于工程建设各个方面，GPS技术对整个工程测绘领域开拓了新发展空间。
参考文献
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作者简介：陈国营(1987- )，男，学士，助理工程师。