1、GPS 在工程测量过程中的应用【摘要】：GPS 全球卫星定位系统作为最新形式的测量系统，已经广泛使用于地形测量、航空摄影测量、工程测量以及大地测量等多个测量领域。本文根据作者的多年工作经验进行了以下分析。 【关键词】：GPS 控制测量 施工放样 中图分类号：TB22 文献标识码： A 文章编号： 引言 GPS( Global Positioning System) 即全球卫星定位系统，是由美国国防部研制，根据 GPS 卫星来确定地球地面某一地点或者某些地点位置的一种新型的定位系统。与常规的方法相比较，GPS 定位技术具有很多优点，因此得到了非常广泛的应用，其中包括道桥工程、水利水电工程勘测施工
2、、控制测量、变形观测等各个方面。GPS 全球定位系主要由三个部分组成，即太空组成部分、地面控制部分以及用户使用部分。在工程的施工控制测量中主要是用 GPS 的用户端部分，它是由 GPS 数据接收机( 基准站，流动站) 、卫星数据处理软件、微机及终端设备组成。一、GPS 在施工控制网中的应用 施工控制网是工程施工的基准，工程测量是建立施工控制网的基础。建立施工控制网的主要目的在于进行施工放样或竣工测量，为工程施工和质量验收提供一个基准。由此可见，施工测量是工程施工的先导，施工控制网的测量质量直接关系着工程的施工质量。当前，施工控制网的建立方法主要包括两种：一是利用传统的三角网建立，二是利用现代的
3、 GPS 技术建立。两种建立方法各具特色，但 GPS 技术在控制网建立中的应用，大大降低了工作人员的劳动强度、提高了工程测量的技术水平，并在测量精度方面有着显著的优势。利用 GPS 技术建立施工控制网，基本流程包括选点与埋石、建立坐标系、确定投影面、控制网加密与维护等内容，具体如下。 （一）选点与埋石 施工控制网的建立是为工程施工测量服务，因而，首级施工控制网应遍布整个施工区域，确保各个施工区域都有控制点，在此基础上对控制网实施进一步的加密工作。选点作为控制网建立的重要环节，实际选点中必须考虑建筑物的重要程度和工程精度要求，重要建筑物或密集建筑物周围一般应多布设一些控制点，确保施工质量。控制点
4、选择主要考虑以下五个方面的因素：一，施工整体布局；二，施工测量方法；三，施工工艺流程；四，地质情况；五，是否便于施工，可行性是否相对较高。 由于施工过程中经常发生控制点破坏和位移情况，因而，控制点选点时必须清楚了解和掌握施工现场的整体布局，并在施工过程中注意加密和维护工作，积极修补遭到破坏的控制点。选点工作完成后便可进行埋石工作，用以作为标记，避免控制网布置时发生误差。 （二）建立坐标系统 为了保证工程测量工作顺利进行，施工前所建立的施工控制网必须与设计所采用的坐标系统相一致。可是，实际工程所采用的坐标系统与纯粹的国家坐标系统往往存在很大差距，原因在于纯粹的国家坐标系统存在加大的长度变形，非常
5、不利于大型工程实施测量放样工作。因此，大型施工项目建立施工控制网时必须保证施工控制网与设计时所采用的坐标系统相一致，应建立独立坐标系统的控制网，使局部施工控制网变形最小，避免出现较大的长度变形。独立坐标系统的控施工控制网的建立，应以一个稳定点作作为坐标原点，然后以该点的坐标原值作为独立坐标系统的起算坐标，以该点的连线方位角作为起算方位角，以该点平面高层作为坐标基准面，之后将所有的观测边长都投影到该基准面上，独立坐标系统的控制网建立工作至此便完成。如此建立起来的坐标系统，充分考虑了工程设计和施工测量的实际要求，有效减少了长度变形，并满足了工程测量的精度要求。 （三）确定投影面 上段内容已涉及了控
6、制网投影面的确定问题，投影面问题的出现关键在于不同高程计算边长不同，高程越高投影面的边长变形越大，这种情况下需要选择与确定与工程实际情况相适应的投影面。由于工程设计在平面上进行，设计时所采用的坐标系统对投影边长变形影响不大，但是设计人员必须清楚设计边长主要针对哪个高程面，布置施工控制网时才能正确选择投影面，减少投影边长的变形。 （四）控制网加密与维护 为了满足工程测量的精度要求和施工质量要求，首级施工控制网布点完成后应根据工程实际情况对控制网进行加密和维护处理，增设布置点并确保控制点避免发生破坏和位移问题。通常情况下，施工控制网的加密工作经常利用全站仪完成，在这里采用 GPS 静态观测和动态观
7、测方法完成。施工控制网的维护工作是一项长期且艰巨的任务，施工过程中应时刻注意控制点破坏和位移问题。为了保护控制点完整无缺，应在其周围设置保护装设施，并布置醒目的警示标识，提醒施工人员、车辆注意通行。施工过程中实时检查控制点情况，及时发现问题及时维护，确保控制点的稳定性。 二、GPS 在施工放样中的应用 GPS 中常用的 RTK 测量技术采用了载波相位动态实时差分方法，及时遇到障碍物也可测量，是施工放样中的有效测量工具。RTK 测量技术在施工放样中应用流程具体包括以下几个方面：第一，预测观测时段。根据卫星系统预报的天气、地质等情况选择是适合的观测时段，以便获取比较完整的数据信息；第二，设置基准站
8、。基础站设置不同，操作仪器设置也会有所不同，因此，应根据基准站设计操作参数；第三，设置流动站。流动站设置方法较多，一种是在已知控制点观测后进行参数设置，另一种是输入四参数或七参数进行转换设置；第四，放样。利用与基准站钓台频率相匹配的电台频率接收卫星信号，并利用科学工具评价测量精度，如果精度符合要求则可进行放样工作；第五，数据处理。每个控制点测量工作完成后需要进行必要的测量，得到相关数据后对其进行处理，最终形成图标，将其与设计资料进行对比，确定无误后便可开始工程施工工作。 三、结束语 GPS 全球定位系统自开发应用以来，在工程测量领域发挥了巨大作用。为了进一步促进其推广和应用，本文详细分析了其在施工控制网建立和施工放样中的应用要点，使其更好地服务于工程测量工作，全面保证工程项目的施工质量和结构安全。 参考文献： 1 陈绿爽：GPS 在工程测量中的应用 ， 中国新技术新产品 ，2010，(14)。 2 魏海峰、刘炳森、王超宾：GPS 在工程测量中的应用分析 ，中国石油和化工标准与质量 ，2011，(06)。 3 赵籍滨：浅谈 GPS 技术在工程测量中的应用 ， 科技创新与应用 ，2012，(03)。 作者简介：申小锋 (1982 - )，男，汉族，中级工程师，江苏盐城人，研究方向为城市测绘。盐城市勘察测绘院）
