土建中GPS测量的优点、操作要点及控制措施

　　引 言

　　随着 GPS 技术的快速发展，尤其是 GPS 差分技术的广泛应用，促进了我国地形测量技术的进一步发展。由于应用 GPS 技术不仅可以进行平面位置的精确定位，还能用来进行图根点的加密及施工放样的实时确定。同时，GPS 技术具有单人单机布设图、操作灵活和点位误差不会累积等优点。GPS 测量技术可以准确地定位到平面和高程坐标，从而达到实时和高速地采集地形点三维数据的效果，大大提高了地形测量工作效率。因此，GPS 技术的应用显得至关重要。

　　1 GPS测量的优点

　　1.1作业效率高

　　GPS 测量需要的控制点比较少，因而不需要进行迁站，一般情况下，一个基准站数据链可以控制十几千米的测程距离。同时，GPS 测量投入的人力比较少，尤其是在山岭建设区高速公路的测量应用中，路基路面工程更能发挥其优势。因此，GPS 测量的首要优点就是作业效率高。利用 GPS 进行测量，可以大大节省人力物力，从而提高测量工作效率。

　　1.2定位精度高

　　在线路测量工作中采用 GPS 技术，可以保证各次测量的点位误差各自独立而互不影响，而且已经产生的误差，也不会累积和叠加。同时，在使用 GPS 测量技术时，测量的精度可以达到厘米级别。因此，GPS 具有定位精度的优点。

　　1.3测站点间无须通视

　　GPS 测量技术在测站之间的应用时不需要进行通视，只需要采用电磁波等设备就可以进行测量。同时，由于 GPS 测量受到自然环境的影响一般较小，使得其测站选点更加灵活方便，从而提高工作效率。

　　1.4自动化程度高

　　目前，GPS 设备朝着小型化和轻便化的方向发展，因而进行测量的工作人员只需要进行天线对中和整平处理。测量仪器一般可以自动进行观测，当利用数据处理软件对获取的数据进行处理后，就能求得测点的三维坐标，大大减少了工作量。

　　2 GPS测量的基本原理

　　GPS 测量一般包括动态测量和静态测量两种测量模式。①动态测量。动态测量技术是指以载波相位观测量为依据的实时差分测量技术，一般是由于基准站接收机，流动站和数据传输链路三个部分组成的。同时，基准站接收机一般是架设在已知坐标的参考点上，通过连续接收所有 GPS 卫星信号，然后进行定位计算，就可以显示出流动站所处位置的三维坐标。为了判断出测量是否满足要求，也可以显示出测量的精度。通过系统内差分处理求解载波相位整周模糊度，实时求算出流动站的平面坐标和高程。②静态测量。动态测量技术是指将多台 GPS 接收机同步进行观测，然后对观测值进行处理，利用 GPS 控制器的实时处理软件进行参数的转化和求解，从而确定测点的坐标。

　　3 GPS测量的操作要点

　　3.1控制网点

　　GPS 测量技术一般需要结合路线的地形特点等进行施工放样，从而保证施工放样的精度，同时还需要进行加密控制点的设置。加密的控制点的布设方案如下：以路线走向布设一级加密点，每隔 400m 左右布设一点。同时，采用多台 GPS 接收机进行观测，加强对网点的控制。当然，每个网点交接出都要进行联测，以满足一级测量点的设计要求。GPS 测量技术对于平面控制和高程控制也有一定的要求，从而保证测量的准确度。

　　3.2外业实施

　　外业实施主要包括以下两个方面：①观测。在多个不同的位置安装多台 GPS 接收机。操作步骤主要包括以下几点：a.架站。提前认真架好仪器，同时对其进行对中和整平处理。b.量测天线高度。GPS 天线高的量测一般测量的都是其斜高，而不能改为垂直高度，并且需要进行多次测量，然后取其平均值。c.观测过程。在进行观测时，首先需要关掉仪器的开关，GPS 就可以自动进行观测。同时，工作人员需要做好记录，要求观测时段长度要对每个测站点至少观测 1h 以上。d.观测结束。当观测结束后，应该立即关掉开关，同时还需要测量天线高，以判断观测仪器的位置。②数据处理。在采用 GPS 测量技术测量完成后，需要将数据传输到电脑中，然后采用 GPS 软件进行处理。通过平差法处理后，可以减小网点中的误差，平均误差可以保持很小。但是，如果采用常规的测量方法，进行测量的时间会更长，并且测量的精确度不高。

　　4 GPS测量在土木工程中的控制措施

　　4.1观测卫星的图形强度要高

　　GPS 测量后还需要进行坐标解算，这时所采用的卫星数量越多，并且分布越广，使得测量的精确性和可靠性越高。同时，测量时进行初始化的时间也更短。因此，观测卫星的图形强度很高，一般需要进行严格控制，才能进行 GPS 测量，从而更好地保证测量的精度。

　　4.2作业人员的责任心要强

　　GPS 测量不仅要求工作人员具有较高的专业测量技术，还要求测量人员具有较高的责任心。由于测量人员的专业水平、经验和责任心等会直接影响测量的结果。在进行测量时，首先需要将GPS 接收机进行对中和整平处理，防止输入的已知点坐标、坐标参数转换和天线高等数据出现误差，这些环节出现误差都会影响 GPS 测量的精度。因此，测量工作人员应该具有极强的责任心，严格按照规范进行测量等操作过程。同时，测量人员还需要对仪器基座和测杆上的水准器等必须定期严格校正，以避免系统误差的影响。

　　4.3观测成果要进行复核

　　GPS 测量具有实时和快捷等显着的优点，但是，GPS 测量的初始化置信度通常也较高，并且在测量的过程中缺乏检核条件，造成个别控制点出现测量误差。因此，为了更好地保证 GPS 测量的精度和可靠性，必须要对观测成果要进行复核。成果的复核一般分为作业前复核和作业中复核两个组成部分：①作业前复核是指在进行 GPS 测量之前进行的操作，提前在已知控制点上进行检测，然后将新的控制点与已知的控制点进行对比，只有当新的控制点满足一定的要求后，才能进行 GPS 测量。②作业中复核。作业中复核是指在测量过程中，采用 GPS 测量技术对其进行检测，以保证测量的精度。

　　5总 结

　　总而言之，通过 GPS 测量技术能够保证一定的测量精度，因而可以为全站仪测量下的数据结果提供参考。通过对比动态测量和静态测量两种测量模式，可以发现 GPS 测量技术不会存在误差积累等问题，可以从大量的测量数据中分析出测量控制点的精度，从而保证测量的精度能够满足施测控制和碎部测量的要求。但是，当满足一级测量的精度后，由于高程精度不是太稳定，因而还需要采取相应的措施提高测量的精度。然而，全站仪施测过程中则不会产生这样的情况。所以，通过分析可以认为GPS 测量技术的测量结果是可信的。虽然 GPS 测量技术具有测量速度慢的缺点，但是测量精度准确。同时，从测量结果来看，GPS 测量技术对控制点的测量精度可以达到毫米级，从而可以满足工程测量的需要。因此，现阶段研究 GPS 在测量技术中的应用具有非常重大的现实意义。

　　参考文献

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