GPS控制测绘技术在工程测量中的运用探讨

王倩 蔡跃辉 朱伟

摘 要 GPS测量工艺出现，使得测量的效率以及数据信息的处理能力得到极大提升，该篇文章主要是对于GPS控制测绘技术在工程测量中出现问题以及其运用过程给予相应介绍，希望使GPS测量在项目领域的应用水平得到提升。

关键词 GPS控制;测绘技术;运用过程

引言

伴随建筑工程测绘技术的不断改善与创新，建筑工程测绘的工作变得更为细致，并且提供的建筑工程控制测绘的资料也更为广泛。目前，GPS控制测绘技术运用于建筑工程的测量中，不但能提升工作的效率，而且还能推动工程测绘企业进一步的发展。

1GPS测量工艺应用现状

1.1 管理制度方面

部分企业在对测量工作进行管理进程中，缺少完善、高效以及全面的管理制度机制，造成了测量工作人员在运用GPS测量工艺时没有按规范、严格的规程操作，进而对于测量数据信息的精准性造成一定影响，使得GPS测量工艺不能够较好将其作用和优势发挥出来，对于测量项目与整体建设的科学性以及精准性造成影响。具体来说，其问题体现于下述两方面：

第一，对于测量工作人员管理。GPS测量工艺操作具有一定规范性，操作过程存在大量精细工作，部分企业未严格要求工作人员按照规范测量，对其业务考核方式不科学，以至于部分测量工作人员尽管掌握其技术要点但未规范操作，比如读数不精确、未检查和试调设备等…不规范操作进一步导致后续测量项目工作难以获得保证，对测量精准性带来很多的阻碍。

第二，对于测量装置管理。因为测量作业一般是在比较恶劣条件下实施，使得大量 GPS测量装置在运用与运输进程当中发生问题，像是有磕碰问题会造成装置出现故障，而且极易发生丢失问题。除此之外，大量测量部门平时并没有定期的对于测量装置实施维护处理，造成大量装置与仪器精确度方面存在问题，且并未对其进行及时纠正，造成对后续测量工作的精准性产生严重影响[1]。

1.2 测量工作人员素质方面

测量工作涉及大量技术方面难点，这要求相应工作人员要具有一定技术能力、专业水平还有丰富经验，但是在目前测量工作中从业工作人员整体素质较低，运用技术过程中业务能力不精，技术要点掌握不全，操作不规范，很难确保测量信息数据可靠性。

2GPS测量工艺的优点

GPS测量工艺在运用进程当中，关键包含了下述几方面优点：①测量迅速便捷，极大地提高了工作效率;②目前存在的技术几乎能够胜任任何一种情况下的测绘作业，实现各种测量要求;③能够极大地减少人为误差，确保测量的精度;④劳动力投入与强度较传统工作模式大大减小，降低了经济投入;⑤受环境的干扰小，工作条件简单。因此，全球定位技术的发展与应用使得地理位置测量、确定以及其他相关信息的获取成为一项非常便捷、可靠并且安全的工作，具有广阔的应用前景与拓宽发展的空间[2]。

3GPS控制测绘技术的实际运用

在某一个山区1∶1000带状的土地测量当中，测区内坡陡山高、灌木丛生、枝叶繁茂，地形的平均坡度于20～30°范围内，其通视极为困难，这给常规的控制测量造成一定的困难，为保证在工期内达标完成，选择应用GPS 控制测量的方法。

3.1 布设GPS的控制网

开展此次的测量任务是在山区公路段上， GPS测量的点是选择在公路两端，这些测点在公路两端平均分布并全方位覆盖，由于测点在公路两端，故选择好的测量点应当是在同一条直线之上且能够看到。此次总共是布设17个E级点，三个已知的联测点，其基线平均为270米。网中联测三个已知点属于等边三角形的控制网。

3.2 GPS控制网外业的观测

此工程选择三台AshtechSCA-12S型单频的接收机来加以观测，规定静态的定位测量的精准程度是±（10mm+1ppm·D）。相关指标是：①有效观测的卫星数量不少于四颗。②观测用时不少于一小时。③卫星高度的截止角需超过15°。④在观测的时段内，任何一顆卫星有效的观测时间需超过二十分钟。⑤卫星集合的土星因子与精度的因子其GDOP的值需小于 6。⑥各个环节采集数据的用时应间隔不少于十五秒。⑦此工程用 L1 的方式来对数据加以采集。此外，按照卫星预报的时间而言，此地上午9：30之前约能接受到不少于四颗有效卫星的信号且图像的强度因子即 PDOP的值要超过6。为确保在最好时间里来加以观测，每一天观测的时间务必是5：30-9：30之间，唯有如此方可确保GPS 网测量的精度。

3.3 GPS控制网的观测数据处理与检核

在GPS的测量方法当中，处理数据方面较为复杂，由于此过程当中数据是否准正确影响到后面测量的所有标准，因此，需及时将获取的数据进行对比，对数据的对错加以检测，保证测量数据无误差，按照不同点位的数据来测量，经仔细调查与分析，能检测出测试点部位选择发生偏差而使得出现数量的差值。比如，于审核某一次数据的时候，发现在相同环内三个测量点存在较大差值，经仔细排查和分析，最终查出是由于未合理选取测量的部位所导致的，选择的三个测量点相隔一座山，这使得经纬度在GPS上看到的数值间相差极大，观测到测量点卫星的信号并未同步，所以需对三个测量点部位加以调整后重新获得数据。

为有效提升基线向量解算的精准度，可选择下面几个对策。

（1）系统自身默认高度的截止角是150°，增大高度的截止角，有利于求解出整周的未知数及有效提升成果的精准程度，因为全部相关噪声随着卫星的高度截止角的增大而有所减弱。由于此时需较多卫星参入计算，这就要求GDOP的值保持良好。

（2）将个别的含着粗差的基线剔除掉，找到原因，选择有效的对策重新加以测量，保证整体的质量。

（3）对历元的间隔加以改变，GPS机的自身与外界的干扰会出现整周的跳变，比如树叶阻隔了卫星的信号，导致基准的信号与卫星的信号间出现混频情况而出现差频的信号。此时， 对历元的间隔加以改变，能有效提升基线的向量解算的精准程度。这里需注意，历元间隔改变的数值越大，则需观测的时间就会更久[3]。

3.4 GPS控制网的平差与成果的评价

选择GPS V5.2随机的软件来加以网平差，第一，选择 WGS-84 的大地坐标系加以三维自由的网平差，在 GPS自由的网平差满足了精准度相关需要以后，再计算约束的网平差。第二，需对GPS的坐标加以转化，把各个GPS 点WGS-84的坐标转变成1954年北京的大地坐标，再继续开展地形测量的作业。

在应用Ⅲ-10计算网平差的时候，某矿是起算的根据，加以三维的约束平差，使用无名岭这一成果来当作检核。在平差以后，最弱点5号点位当中的误差是±7毫米，其精准度是1：285000。对无名岭已知的成果和此次的平差成果相对比，δy=0.01、δX=0.010，这表示选择GPS 的定位技术能完成高精度控制网的建设。GPS 的高程测量使用两个四等的水准点Ⅲ-10，某矿施测GPS的水准，与四等电磁波测距的三角高程相类似，通过WGS-84坐标系三维平差，得到供高程经拟合计算获取大地的高，因为布设GPS的水准网为带状，选择数学三次播值的样条函数这一模式来加以拟合，将各个GPS点正常的高加以拟合。在拟合以后，最弱点的高程当中的误差是±0.017米，其精度满足四等电磁波的测距三角高程的精準度需要。GPS的控制网选择SOM A SE12110的全站仪根据I级导线的精准度来进行外业的检测工作。由外业的检测数据能够得知，GPS的控制网其精准程度相对较高且成果也较为可靠，能够达到山区的地形测量相关需要[4]。

4结束语

GPS控制测绘技术已在土地管理领域中广泛使用，并产生了显著效果。此外，使用GPS控制测绘技术减少人力、财力和其他资源的投入，有助于降低管理成本和提高工作效率。未来发展中，结合3S技术，在地理信息系统中使用GPS控制测绘技术使数据测量更加快速精确，使土地管理更加科学和高效。

参考文献

[1] 陈国新.GPS 技术在地形测量中的应用[J].中国锰业，2018， 5（4）：842-844.

[2] 王丽颖.GPS 测量技术在工程测量中的应用[J].电子技术与软件工程，2016，3（17）：905-906.

[3] 吴远见.浅析GPS技术在工程测量中的应用[J].科技与企业，2019， 6（9）：809-811.

[4] 王海平.GPS测量技术在公路工程测量中的优势[J].门窗，2019 （3）：121.