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摘要：随着GPS测量技术的不断发展，其测量技术不仅在工程建设的中前期相关工作中得到越来越多的应用，而且在工程后期变形监测中也开始得到广泛的应用。由此可以看出GPS测量技术在当今工程测量中的重要作用。本文我们就对GPS测量技术在工程测量中的应用进行分析，希望广大测绘行业从业者能够加以补充和借鉴。
关键词：工程测量；GPS测量；技术；运用
导言：随着我国科技水平的不断提高和信息技术的迅速发展和普及，越来越多的科学技术应用于生活和生产的各个领域。GPS测量技术作为科技进步的产物，在工程测量中得到了广泛的应用。GPS测量技术在工程测量中具有应用范围广、功能强、精度高等优点。因此，在工程建设过程中合理运用GPS测量技术，对提高工程建设效率、保证工程建设质量具有重要意义。
1 GPS测量技术在工程测量中的应用
1.1 GPS技术的主要测量模式
GPS测量技术主要分为静态测量模式和动态测量模式。静态测量方式通常分为常规测量和快速测量。常规测量方式的测量工作需要使用两个或两个以上的GPS设备，将它们布置在一条或数条基线的两端，同步观测4颗以上卫星，每时段根据基线长度或测量等级观测45分钟以上时间。常规静态测量在工程方面常用于钻井定位、精密工程控制网建立等。另一种测量方式为快速静态测量，这种模式是在一个已知测站上安置一台GPS接收机作为基准站，连续跟踪所有可见卫星。移动站接收机依次到各待测测站，每测站观测数分钟。在工程测量工作中，可以利用这两种模式建立平面控制网。通过这项技术，工作人员可以使平面控制测点的控制效果更好，布点更灵活，提高测量精度，提高测量水平，实现对GPS点的更有效控制，从而满足多点监测的要求，满足不同标准下的测量要求和要求。
在GPS静态测量应用过程中，应明确基线长度与测量时间的关系，通过设置基线长度可以更好地控制测量时间。在这个过程中，我们还需要选择接收机的类型，以便更好地确定最终的观测时间。这样可以有效地提高测量精度。当基线边长大于2000米时，工作人员使用单频接收机的观测时间应控制在10分钟到1小时之间。如果使用双频接收机，观测时间应控制在2分钟到10分钟之间。基线边长在2000米以上、15公里以下的，单频接收机的观测时间宜控制在半小时至两小时之间，双频接收机的观测时间宜控制在一小时以内。另外，要想提高观测精度，工作人员在观测过程中还应根据GPS的相应规范选择观测时间，这样可以有效避免一些外部因素的不利影响。当一些新用户在观察过程中，可以适当延长观察时间。如果工作人员使用单频接收机进行观测，还应注意不要使用它观测高于15公里的基线。
当进行外业观测时，工作人员需要将三台接收机放在指定的观测点上并进行平整处理和对中处理，然后将这些接收机启动，并跟踪卫星信号。工作人员需要在外业表格上及时、跟踪记录好相关的点号以及仪器编号等细致信息，并且需要在接收机能够进行稳定跟踪后，及时地将各种观测地数值信息进行准确记录，当观测时间到达一定时长后，就要停止观测工作，然后将接收机关闭。
1.2 GPS静态测量技术的特征
GPS静态观测技术的布设控制以及其他的某些方面和普通的技术相比具有着十分显著的差异，具体如下。
（1）测量精确度很高。
GPS静态测量技术所观测到的数据相比于普通的测量技术和观测方式拥有更高的精确度，GPS技术中应用基线向量的精度也比一般方式要高，可以达到很多测量方式都无法满足的要求。
（2）灵活度较高，不需要构建舰标。
工作人员在使用GPS技术进行测量工作的过程中，常常不会对两个测站之间的通视做出严格的要求，这也就意味着不需要在实践过程中进行舰标的构建，可以有效降低测量工作的各种成本，也就带来了较高的测量灵活度。
（3）全天作业。
GPS技术对测量的时间区段并没有严格的要求，工作人员可以通过对GPS测量技术的使用来实现全天候的测量作业。这种技术对于工作的天气也没有严格的要求，工作人员可以在短时间内对工作现场进行控制网的有效布设，并且能够在短时间内实现较好的布设效果[1]。这相比于其他很多测量技术来说，都是无法达成的。
（4）观测时间较短。
GPS测量技术在进行较为常规的控制网的布设工作时，工作人员常常需要一到两个小时才能完成布设任务，而如果使用静态定位的方式来展开布设工作，则可以将所需的时间进行缩短。
（5）实现自动化处理。
工作人员在应用GPS测量技术进行现场控制网的快速布设之后，还能够实现对测量数值的高智能化处理和全自动化处理。
2 GPS测量技术在工程测量中的具体应用类型
2.1 静态相对定位技术
静态相对定位技术目前被广泛的应用于工程测量的工作中，静态相对定位技术主要分为两种：（1）GPS1+N模式（即快捷静态测量模式）；（2）常规静态测量模式。GPS1+N模式是一种通过相对位置进行定位的模式，测量人员必须通过两个以上已知坐标点来进行位置定位和数据处理，首先将一台GPS测量仪的接收机设置为基准站，另外一台或者多台设置为移动站，通过移动站与基准站之间的相对位置关系，再通过已知点的坐标信息可以获得测量点的绝对位置。GPS1+N的测量模式主要应用于对区域范围内进行控制测量或者进行工程放样作业等，其相对于传统的常规测量方式具有速度快，无需通视，测量精度高等优势。
常规静态测量则是利用至少3台或者3台以上的GPS接收机来进行测量工作，可以同步观测的卫星在四颗以上甚至更多，测量人员设定的观测时间虽然有一定的限制条件，但是观测时间通常可以达到45min以上，可以最大限度地实现观测时间的延长以及效率的提高。和上个技术模式相比，该技术主要适用于范围比较大、规模比较大的控制系统。
2.2 RTK技术（Real-time kinematic，即实时动态技术）
RTK技术（Real-time kinematic，即实时动态技术）是我国目前工程测量中使用最广泛的技术，因为该项技术只需要一个人掌控地面终端就可以获得要测量位置的具体信息。例如利用这种方式可设定工程建设项目需要测量的目标点，再利用获得的目标点的信息数据来绘制测量区域的地形图、断面图等。该技术由于操作和应用方式非常简单，对工作人员的要求也不是很高，并且因为其设定简单和携带方便的特点受到了众多测量工作者的青睐和非常高的评价。
2.3 动态相对定位技术
动态相对定位技术主要适用于对移动物体进行测量的系统，其工作原理是在物体上按装GPS定位收发装置，获得物体在移动时产生的各种数据。该技术可以使用移动站的接收机和数据连接方式，以此来获得基站发来的信号，通过基站的数据信息的转化和处理分析，来获得待测数据的具体位置信息。施工单位在使用该技术的时候可以结合RTK技术（Real-time kinematic，即实时动态技术）一起使用，从而建立综合性的测量系统，以保证测量工作的高效和精准。
3关于GPS测量技术在工程测量之中的具体内容
3.1在控制测量之中GPS测量技术的具体应用
控制测量是工程测量过程中的内容之一。在城市测量中，GPS测量技术在控制测量中的具体应用，主要体现在其对建成区和规划区的控制网的建立上。由于城市控制网本身具有面积大、控制难度高的特点，城市一级、二级控制点在很多情况下会因疏忽而损坏，在很大程度上影响工程测量的整体进度。
为了更好地提供城市控制点的信息，GPS静态测量在工程测量中的应用越来越广泛。由于GPS静态测量技术不需要点与点之间的通视性，且自身精度相对较高，因此将这种GPS静态测量技术应用于控制测量可以很好地满足城市测绘点的精度要求。但值得注意的是，GPS静态测量技术采集点间信息的时间较长，后期还需要工作人员对采集到的数据进行处理，难以在短时间内实现实时结果预测。因此，GPS静态测量技术在控制测量中的应用需要重点保证静态测量的精度要求。只有这样，GPS静态测量技术本身的工作精度才能远远高于其他技术。
3.2 GPS测量技术在选点中的具体应用
GPS测量技术在选点中的应用，由于GPS测量技术不具备观测站间通视的内容，无形中增加了选点的可选择性。一般来说，为了更好地保证GPS测量技术在工程测量的全过程中发挥自身的作用，技术人员在应用GPS测量技术选点时，会大大减小多径误差，并选择相对较宽的视野进行选点。另外，在GPS测量技术的具体应用过程中，为了实现GPS测量技术的信号接收不受其他电磁波和磁场的影响，在选点过程中，应将观测点的位置选在相对稳定的位置，并位置周围一定距离内不应有强电磁波和磁场干扰，只有这样GPS技术才能在选点过程中发挥更好的作用。
3.3 关于动态相对定位之中GPS测量技术的具体应用
动态相对定位技术主要是对GPS信号进行具体应用，对观测目标相对于其他参照物的位置、距离、时间和具体定点等内容进行具体的分析。GPS动态定位实现的是实时监控状态，它是通过对设置在卫星载体上的GPS信号进行利用，通过信号接收机来对GPS定位天线实现实时的监测。在动态相位对定位技术之中，GPS技术会采用基准站来将所收集到的信息转发到流动站，之后再通过流动站信息和数据的处理形成科学的数据链，这样可以更加方便基准站将所收集到的相关信息在短时间之内传播到流动站。根据现实情况来看，这种GPS动态相对定位主要是被应用在了道路的勘测之中。GPS动态相对定位技术可以很好地对道路勘测的直线和曲线进行观测，这样就可以更加便利于道路的工作人员在短时间之内对道路进行维修与养护工作的开展。而且在道路勘测过程之中应用这种GPS动态相对定位技术，还可以在一定程度上对整体工程量进行缩减，这主要是由于GPS动态相对定位技术已经在事先完成了对工程测量的部分内容，后期就可以减少对这部分测量内容的完成。因此，该项技术在道路勘测之中的具体应用，可以在很大程度上实现对道路开发与勘测维修和养护等费用的节约，从而更好地提升道路使用的整体效率和效益。
4 定位信息采集及处理
目前，随着城市各种新兴产业的发展，层出不穷的工程设计也为GPS测量技术提供了广阔的发展前景。随着信息技术的发展，GPS测量技术需要发挥其高精度、高速度的优势。为了进一步利用这一技术，应做好信息技术的采集工作，在工程中采用实时动态定位系统和静态定位系统。另外，GPS测量技术的应用容易受到外界环境的影响，无论是客观因素还是主观因素都可能导致其在运行中出现问题。就卫星系统而言，其信息接收站和地面传输设备主要分布在城市地区。这些位置更利于用户传输数据，但容易被周围建筑物遮挡，不利于信号的接收和控制。为了保证目前这项技术的正常使用，工作人员可以重新测量这些信号的位置，尽量避免外界因素的干扰，最大限度地发挥其作用。
5 GPS测量技术在边远地区建设中的应用
为了满足人们对美好生活的追求，当前城市基础设施建设不断出现，在经济不断发展的今天，人们对这些建设技术和设施有了更高的要求。当前，在我国经济发展中，既要提高城市的整体发展水平，又要实现边远地区的发展。一些偏远地区有丰富的资源可以充分利用。然而，传统的测量技术很难对工程进行有效的测量，人工测量中存在许多不确定因素。借助GPS测量技术的应用，可以很好地解决这一问题，实现对偏远地区建设项目的精确定位，对项目附近的资源和建设单位进行精确定位。在此基础上，还可以利用自动化手段对这些数据进行分析和优化，帮助人们建立三维坐标，实现建筑设施的虚拟仿真，促进边远地区的经济发展。
6项目总体监控
在任何工程建设中，都需要做好工程监理工作，从而促进工程质量的进一步发展。在GPS技术中，工程监测也是一个重要的组成部分。在实际应用中，可分为变形监测、动态定位和工程控制网的建立三个部分。一是变形监测。由于整个工程在施工中容易受到各种因素的干扰，当受到更重要的因素的干扰时，会出现建筑物倾斜甚至地基位移等问题。因此，应做好变形监测工作。变形监测作为工程建设监测的重要组成部分，主要是对整个工程中较为复杂或大型的建设项目进行监测。通过变形监测，可以避免施工过程中因各种因素引起的地基位移、沉降和倾角等问题。第二，动态定位。顾名思义，这种定位是在工程测量中，可以实现对工程横断面的测量，而不影响整个工程的进度。最后工程控制网的建立，该测量技术是在上述两种测量方法的基础上应用的。除上述两种方法的优点外，还具有成本低、提高企业经济效益的优点。
7 GPS测量技术的实际应用
当前，包括建筑行业在内的各项基础设施的修建力度在不断加大，GPS这一测量技术更是被广泛应用于各项工程的施工中。在实际应用中，GPS测量技术也有不同的分类，根据应用的具体情况的不同可以选择具有不同优势的测量技术。比如无锡地铁3号线控制网采用GPS常规静态方式进行布控，控制点间距均在1km以上，大大提高了整个3号线的控制精度；对于农村土地整治、郊野公园测绘工作，则采用常规静态和GPS1+N模式相结合的方式进行，通过常规静态测量得到待测区域的控制网，然后通过GPS 1+N进行基站的拟合，提高整体精度，同时利用GPS 1+N作业快，无需通视等特点进行细部测绘，大大提高质量和效率；日常的小范围地形测绘、管线跟踪测量、勘察孔的位置测绘等工作，多数采用RTK技术进行，同时利用似大地水准精化得到的高程通过一定的方式检核后可以直接利用到成果中。
8 结语
GPS技术以其精度高、测量速度快、经济性好等优点被广泛应用于各个领域。将GPS技术引入工程测量中，可以进一步提高工程测量的精度，为工程的顺利实施提供重要的信息支持。由于GPS技术在工程测量中起着极其重要的作用，因此在实际应用过程中必须提高GPS技术水平，不断完善GPS技术，保证工程测量质量的全面提高。GPS技术在工程测量中的应用对工程的进度和质量都具有重要意义。GPS技术与工程测量相结合的目的是进一步提高工程测量的精度和工作效率，使工程施工质量得到充分保证。这一举措必将加快工程测量技术的现代化和数字化发展进程。
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