李维
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[内容摘要]GPS测量技术在我国很多工程项目建设当中都有不同程度的应用，其借助了当代产业发展的推动力，也为我国社会经济水平的提升做出了较大的贡献。在开展不同项目建设施工时，需要做好测量工作，提供精确的数据信息，从而确保工程项目的稳定性及安全性。在测量过程中，就可以利用GPS测量技术体现工程测量的优势，达到项目建设施工的目标。文章主要通过分析GPS测量技术的工作原理及特点，对具体的技术形式及其应用进行简要的探讨。
[关键词]GPS测量技术；工作原理；工程测量
就目前的情况来说，GPS测量技术主要在我国通讯卫星及导航系统当中有广泛的应用，实现对项目的精准测量。近年来，我国很多专业人员开始对GPS技术进行研发拓展，通过有效的流程创新使得这项技术的应用效果得以强化。因此，需要掌握GPS测量技术的工作原理及特点，促使其优势能够体现出来，提高项目建设施工的准确度。
一、GPS测量技术的工作原理
GPS测量技术在实际工作当中的原理是交互定位，在开展工程测量工作时，可以利用空间卫星达到测量的目的，同时可以与地面监控系统配合确保测量进度。在利用GPS进行测量时，主要是对已知的点的位置之间的距离进行测算，然后再推算未知点所处的位置。所以说，GPS测量技术是需要对空间卫星之间的距离进行分析，再对某一移动目标的点位进行推算，之后再确定其具体位置。技术人员在测量当中需要利用GPS系统设置卫星接收器及数据处理软件，在得到准确的数据之后利用软件对其进行分析处理，从而提高结果的准确性。就工程测量来说，其能够的利用GPS系统中的计算机处理系统传输工程数据，在掌握工程数据的变化规律之后就可以全面统计，然后再对未来数据的趋势走向进行预测，这种预测结果在大体上可以与实际结果保持相近甚至能够得出准确的结果。GPS测量技术的利用与气象仪器作用的体现有密切关联，在开展工程测量时，一旦遇到恶劣的气象情况就可以得到影响工程测量的数据，及时对其进行调控，从而顺利完成工程测量工作。
二、GPS测量技术的特点
GPS测量技术在工程测量当中广泛应用的主要原因是其具备较多其他测量技术没有的特点，能够凸显技术优势，产生良好的测量效果。GPS测量技术的主要特点为功能繁多、覆盖面广、准确度高、定时定位、监测时间短、智能化、自动化、全天候工作等。这一系列特点决定了GPS测量技术在工程测量当中能够体现非常明显的优势，帮助工程项目建设顺利开展。GPS测量技术的功能具有多样化特征，其不仅可以对目标工程项目进行定位，还能够利用计算机系统综合分析其中的数据，绘制地图。目前，我国不仅在工程测量当中对其有具体的应用，还在汽车导航、时间监测等方面有广泛的应用。GPS测量技术还能够与其他监测技术相结合，促使其应用范围得以拓展。在利用GPS测量技术时，技术人员可以利用载波相位观测进行静态相对定位，其精度可以控制在非常小的范围，尤其是在我国科学技术不断进步的过程中，其准确度还能够得到进一步提高。监测人员可以利用GPS监测全天候开展工作，对物体在每一个时刻的移动速度进行记录，实现精准的定时定位。在整个监测过程中，动态定位模式从启动系统到监测结束，每一站的时间可以控制在几秒钟，以此提高工作效率。在开展测量操作时，大部分GPS机器都不需要人工操作，设备可以自动建立图像、接受数据、处理数据，非常便捷。
三、GPS测量技术分析
1、GPS定位技术
GPS定位技术主要是结合物理学科及几何学科开展地面监测工作，在开展工程项目测量时，能够实现多角度、多方位的定位。在利用GPS定位技术时，其应用原理可以用图1 的形式表达出来，其需要以GPS接收机作为基础，接收来自地面的信号，从而转变为数据信息供工程测量利用。就我国目前的情况来看，GPS定位技术可以分为静态相对定位和动态相对定位，两者之间有较大的区别。静态相对定位在操作当中比较便捷，技术人员可以利用GPS定位技术将地面接收排成一条基线监测工程项目，然后将得到的监测结果交由专业人员处理。动态相对定位则需要在地面安装相关装置，使其能够连续接收数据。技术人员需要选择控制点将其作为控制基站，在工程测量当中将观测导致的不同数据传回到地面。
图1 GPS定位原理
2、虚拟现实技术
在工程测量施工当中，很多工作人员都需要在开展项目建设之前开展实地勘测，得到与施工现场相关的数据信息，再开展项目后续建设施工。但是很多工程项目建设施工场地的地形比较复杂，在测量时还会受到气象因素等的影响，容易产生安全隐患或者事故。在利用GPS技术时，就可以对虚拟现实技术与计算机绘图技术相结合，体现虚拟现实技术的优势，迅速在计算机当中建立工程项目周围的三维图像，从图像上获得准确的地形、气候信息。另外，测量人员还可以利用虚拟现实技术标出工程项目建设施工的重点监测区域，对于需要特别注意的安全项目进行标示，避免产生安全事故，还能够节约人力资源。
3、地图绘制技术
技术人员在开展工程项目建设施工时，需要了解现场施工的环境，利用相应的地图作为对照，才能够确保项目建设符合工程实际情况，测量人员就可以利用GPS地图绘制技术达到这个目的。在利用传统方式绘制地图时，经常会由于大小及比例不相同的原因导致绘制出来的地图与实际情况之间存在差异，难以给工程项目建设施工提供地形对照。地图绘制技术可以通过对GPS定位、测量方法的利用获得实时的地形参数，在地形随着自然条件的变化发生改变时，可以得到相应的反馈。测量人员在完成地图绘制工作之后就可以按照具体的特征进行处理，科学利用有关数据完成制图。
4、施水准点测定技术
在传统的工程测定工作当中，技术人员经常在没有综合考虑实际现象的情况下直接开展测定工作，导致工程项目预算超支，还存在测定不准确的问题。因此，可以利用GPS施水准点测定技术提高结果的准确性，避免在施工中产生负面影响。在借助GPS技术开展施水准点测定工作时，技术人员可以通过卫星信号确定临时水准点位置，为工程项目建设施工提供基础规范。这项技术的实施可以减少工程项目资金投入，在施工当中还能够提供准确的数据，避免产生失误。
四、GPS技术在工程测量中的应用
1、工程测绘控制网
在开展工程测量工作时，测量人员可以利用GPS技术测绘控制网，提高其准确性，为工程测绘施工进度提供保障。在测绘不同的控制网时，测绘人员需要按照相应的工程项目建设要求开展相关工作，使其精度能够达到规范。一级测绘网对于精度的要求最高，在开展测绘工作时，测量人员需要以一级测绘网作为参照点，其位置不能产生任何偏差，否则会影响技术应用效果。在利用GPS技术开展工程测绘控制网工作时，大多需要开展大规模的工程项目测量工作，GPS技术可以在小范围内体现良好的性能，在大范围的应用当中也能够体现其优越的技术效果。在利用GPS技术测绘控制网时，可以不受限制地选择控制点，耗费的成本也比较低，能够体现较强的灵活性和便捷性。
2、变形监测
在现代工程项目建设施工当中，整体建设规模逐渐增大，周围的环境比较复杂，需要满足较高的质量要求，在变形监测当中就可以利用GPS技术达到监测目的。对于大规模工程项目来说，变形监测的难度较大，在施工中可能会产生地基沉降、变形或者建筑物倾斜等问题，这就需要以变形监测工作的开展对这些问题进行分析，及时予以调整，提高项目建设施工质量。GPS技术在变形监测中的应用相对于传统的方法来说更加简单、便捷，可以体现较大的优势。技术人员在对大规模建筑工程进行变形监测时，可以建立内部和外部GPS接收端，直接观察内部和外部的变形情况。部分工作人员需要远程开展变形监测，也可以利用GPS远程传输技术实时获取信息。
3、图根测量
图根测量中的GPS技术的应用需要建立建筑物与卫星之间的接收器接受信号，从而掌握测量信息。在开展这项测量工作时，需要接受四颗以上的卫星信号，利用GPS技术测算接收机与卫星之间的距离。之后，在分析卫星的坐标，确认接收机的坐标系，进而准确测算接收机与卫星之间的距离，并且找到其位置，体现GPS定位的精准测量。技术人员可以利用双参考站的方式测量四台以上接收机的位置，所以，其在同一个时间段观测到的卫星的数量也需要在四颗以上。在传输数据时，需要合理控制卫星传送数据的间隔，还要找到卫星观测的高度角，提高图根的准确性。
4、静态测量
GPS技术在实际测量应用当中几乎不会受到环境的影响，这就是很多环境复杂的工程项目对其应用的主要原因。在利用GPS技术时，可以利用其开展静态测量，让计算机完成这项操作，减少人员工作量，还能够降低产生操作失误现象的记录。在开展静态测量时，测量人员需要对工程项目建设的测量点进行准确分析，通过对测量手段的利用提高整体工作效率，同时确保测量精度。虽然静态测量在实际操作当中比较简便，但是在很多地形复杂的区域还是需要花费大量时间完成测量工作任务。GPS技术就可以代替传统的测量手段，实现精准定位测量。
五、结语
GPS测量技术在工程测量中的应用可以体现较多优势，在很多方面都能够利用其精准定位测量，获得工程项目建设需要利用的数据信息。GPS技术逐渐趋向于成熟，在开展工程项目测量工作时，其必定会成为一种主流方式，确保项目建设精度及进度。因此，需要加大对GPS测量技术的重视，不断优化技术形式，使其能够体现更高的价值，产生更高的效益，促进我国社会进一步发展。
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