GPS在工程测量中的应用探究

GPS-RTK测量技术在测量工程中的应用

摘要：随着建设水平的不断进步,传统测量技术已经难以满足当前人们的外业测量需求。因此通过讨论GPS-RTk测量的技术原理、要点以及应用流程,提出了一种更为精准且高效的路桥工程测量技术。希望能够以此推进建筑行业发展,全面提高工程施工质量。

关键词：GPS-RTK测量技术；测量工程；应用

引言

GPS-RTK技术在工程测量中的应用具有较高的定位精度、较高的自动化水平，可实现24小时全年无休的跟踪，而无需耗时的监控，从而为工程师提供可靠的实践支持信息，使工程师能够专注于GPS-RTK技术要求，分析和确定工程现场技术地图的内容，并使用GPS-RTK技术实现总体规划，从而大大提高测量质量和效率。

1 GPS-RTk技术原理

GPS-RTk测量作业是在采用全球定位系统的基础上,以载波相位观测值来进行精准测量的一种工程勘测技术。由于布网方便、测量精度高、测站间无需通视、选点灵活等技术优势的存在,使得其在当前区域公路建设工作中具有极为广泛的应用前景。并且由于网络通信技术的高度发达,更是弥补了其以往易受卫星信号干扰的缺陷,进一步提高了自身测量结果的精确度。目前在路桥工程测量中,GPS-RTk技术的应用主要体现在前期勘测阶段进行路线平面、纵面测量,以及测绘带状地形图,并在具体施工环节为桥梁等建筑构造布设控制网,因此能够全程为路桥施工提供参考依据。

2 RTK测量技术的应用优势

(1)使用RTK技术进行工程测量的测量效率可以通过机械设备来实现，即使是在工程地形测量中，使用RTK技术可以获得有关特定测量的5千米半径信息，也不需要多次移动设备，不需要设置测量点，整个过程非常方便，测量效率更高，并且结果非常准确；(2)在符合RTK测量技术应用条件的条件下，该技术的定位和使用精度非常高， 它允许对整个桌面上的所有数据进行精确测量，并且RTK软件可以在测量过程中计算测量数据，以确保所有RTK测量数据的准确性和效率，并且具有更强的适应性和抗干扰能力；(3)强的映射功能；在技术测量过程中，RTK测量技术允许操作员在移动工作站上设置集成的软件控制系统，从而使其能够利用其映射功能并降低总体运营成本。 这样可降低作业成本，并确保RTK测量资料的准确性；只要连接至测量设备和电脑，RTK测量程序便可快速且结果准确。

GPS测量技术在工程测绘中的应用探讨

摘 要：目前，gps技术已经广泛应用于大地测量、工程测量、控制测量、地籍测量、精密工程测量以及车辆、船舶及飞机导航等方面。尤其是实时动态（gps-rtk）测量技术的应用，更显示了全球卫星定位系统的强大生命力。该文主要探讨gps测量技术在工程测绘中的应用。

关键词：gps测量技术 工程测绘 定位

中图分类号：p228.4 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2012）12（a）-0-01

gps测量定位分绝对定位和相对定位。采用单机绝对定位测量是不需要任何测绘控制点，但考虑到差分计算的要求以及将gps数据与其他调查成果进行gis数据叠加配准时，需要进行坐标转换，测区内必须有一定数据的测绘控制点。如果测区内已有足够数量的wgs84坐标系下的gps控制区和国家坐标系控制点，这些点可以完全满足利用gps测量调查的需要。

1 gps测量技术

1.1 差分gps的概念

差分gps（dgps）定位技术是将一台或多台gps接收机安置在基准站上进行观测，根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时地将这一改正数发送出去。用户接收机在进行gps观测的同时，也接收到基准站的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。gps定位中存在着三部分误差：一是多台接收机公有的误差；二是传播延迟误差；三是接收机固有的误差。采用差分技术可以完全消除第一部分误差，可大部分消除第二部分误差（视基准站至用户的距离）。结构松散，抗剪强度和抗风化能力低，在水作用下容易发生变化的松散覆盖层、黄土、黏土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等是滑坡的易发生物质基础。岩土力学强度较弱与较坚硬岩层互层结构的碎屑岩组亦利于滑坡的形成。岩土体中的各种结构面，包括节理、裂隙、层理面、岩性界面、平行和垂直的陡倾构造面及顺坡缓倾的构造面都是产生滑坡的内在条件。这些结构面的种类、软弱性、展布范围、密集程度，特别是软弱结构面与斜坡临空面的关系，对斜坡稳定起着很大作用。一般来说，结构面张开性较好或者破裂面和软弱夹层的抗剪强度较两侧岩土低，它们在空间的组合常成为斜坡变形破坏的滑动面。结构面延伸越长，贯穿性越好，其危害越大。在各种结构面中，延伸范围较大的是层面、不整合面、断层面等。

探讨在工程测量中GPS技术的运用

摘要：随着科技的不断进步，传统的工程测量、测绘技术已经不再适应当今环境。因此，文章以gps技术在工程测量中的特点与传统测量技术进行比较，论述gps rtk技术在工程测量中的应用以及处理数据的方法，并提出一点点建议。

关键词：gps技术；工程测量；应用；建议

中图分类号：k826.16 文献标识码：a 文章编号：

一gps技术在现代工程测量中的优势所在

gps技术能大范围的应用于工程测量中，是有其优势所在的。具体表现在：①测量精度高。其相对精度可在10-5~10-9之间；②灵活选点，降低成本。由于gps不需要各测站点之间的相互通视，因此可大量的降低布网的费用；③抗干扰性能好，保密性好；④方便测量外出作业。由于不用担心气候或时间的影响，可极大地提高测量外出作业效率。⑤操作简单，容易上手，观测简便；⑥可缩短观测时间。采用快速静态定位方法可极大缩短gps布设控制网的观察时间；⑦自动化程度高。测量工作人员在测量作业时只需把天线对中、整平、量取天线高度后，打开电源设备就可自动进行观察，利用数据处理软件对所测得的数据进行处理，即可得到所需的测点的三维坐标。

二 gps rtk技术应用于铁路定测

2.1在测区平面控制网的建立

在铁路勘察设计的初期阶段，必须要进行测量。而目前测量的

主要工作分别为：交切测量、中线测量、中桩高程测量、断面测量、跨线测量、桥涵测量等工作。在进行中线放样之前，可先用gps静态测量、常规测量方法，来依据沿线布设平面控制网，经过平差算法分析，解算出各控制点的平面坐标与高程。而根据相邻点间间距

5～8km，并与国家点进行联测，从而得出各控制点的平面坐标，这里就要对投影变形的影响进行考虑了。由于所变形的程度是与测区的地理位置和高程相关，造成铁路线路短则数十公里，长则上千公里，都是有可能的，而根据跨越范围幅度的大小，线路的走向、地形的情况差别，长度变形是各不相同。在3°投影带的边缘，长度变形可达 1／3 500以上，导致中线桩由图上反算的放样长度与实地测量长度不一致，无法满足放样要求。因此，必须采取相应的措施消弱长度变形，如改变中央子午线、设置抵偿投影面等方法。

GPS技术在工程测量中的应用

1概述

20世纪80年代以来，随着gps定位技术的出现和不断发展完善，使测绘定位技术发生了革命性的变革，为工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度的cps技术所代替，同时定位范围己从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间；定位方法己从静态扩展到动态；定位服务领域己从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。对经典大地测量学的各个方面产生了极其深刻的影响，它在大地测量学及其相关学科领域，如地球动力学、海洋大地测量学、地球物理探测、资源勘探、航空与卫星遥感、地下工程变形监测、运动目标的测速以及精密时间传递等方面的广泛应用，充分显示了卫星定位技术的高精度和高效益。

2gps测量的基本原理与方法2．1gps测量的基本原理

测量学中的交会法测量里有一种测距交会确定点位的方法。与其相似，gps的定位原理就是利用空间分布的卫星以及卫星与地面点的距离交会得出地面点位置。简言之，gps定位原理是一种空间的距离交会原理。

设想在地面未定边线上征用gps接收机，同一时刻发送4颗以上gps卫星升空的信号。通过一定的方法测量这4颗以上卫星在此瞬间的边线以及它们分别至该接收机的距离，据此利用距离交会法推演出来测站p的边线及接收机钟差δt。

图3-1gps定位原理

例如图3-1，设立时刻ti在测站点p用gps接收机同时测出p点至四颗gps卫星s1、s2、s3、s4的距离

ρ1、ρ2、ρ3、ρ4，通过gps电文解译出四颗gps卫星的三维坐标，用距离交会的方法求解p点的三维坐标(x,y,z)的观测方程为：

式中的c为光速，δt为接收机钟差。2．2gps定位方法分类

利用gps进行定位的方法有很多种。若按照参考点的位置不同，则定位方法可分为