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广西华南岩土工程有限公司 530001
摘要：GPS技术是现代科技发展过程中产生的一种定位技术。该技术的定位功能十分精确，所以在各种各样具有定位要求的工作中该技术获得了大量应用。GPS技术产生了良好的施工效果，特别是在现代化的工程测绘中，GPS技术可有效提高测绘的精准性，进一步促使工程产生了更加安全、可靠的经济效益。本文在此从GPS的原理及应用流程出发，对GPS在工程测量的实际应用做了一定的研究
关键词：GPS；工作原理；测量
一、GPS测量技术概述
GPS即全球定位系统，是一种基于卫星的无线电导航定位系统，可以完成距离与时间的测量，主要包括用户设备、空间卫星星座以及地面监测系统三个部分。在应用时，主要通过无线电信号，实现无线导航来提供准确的定位信息，现在已经得到多个领域的重视与应用。随着现代化科学技术的快速发展，GPS测量技术研究与应用更为成熟，具有经济快速与精度高等特点，进一步推动了测量领域与测绘领域的快速发展。GPS测量技术具有定位精度高、观测时间短、应用范围广以及操作简单等特点，与传统GPS测量技术相比，其可以全天候持续工作。在数据监测工作中，GPS卫星数目分布合理性更高，并且左右范围广泛，在监测时能够通过系统完成三维定位，对地球上任何地点、环境以及时间段内进行监测，灵活性更高。
二、GPS技术原理
GPS技术的工作原理比较简单，按照空间的位置关系，我们把GPS划分为三部分：地球外空间卫星轨道、地面接收控制点、用户接收信号的发射装置。
通常来说，一定数量的地球外空间轨道卫星形成了一个系统，信号对用户区域进行全面覆盖，当用户产生需求时，定位导航信号由空间卫星进行发射。通过计算机地面接收控制点处理卫星收集到的信号，反馈结果到空间卫星。
GPS技术的重点便是定位。根据定位方式进行分类，可以将GPS技术划分为绝对定位和相对定位。实际定位方式的不同也会产生不同的应用，并且各有特点。相对定位按照的是几何空间理论，已知三颗卫星之间的距离和测量位置，通过数学理论。利用三颗卫星的地点就能够对实际测量位置进行推算。而绝对定位，是按照详细的海拔数据、经纬度等信息，对测量位置的空间坐标积极确定。这两种定位方式，都具有极高测量精度，可以综合实际情况科学选择。
三、GPS测量技术在工程测绘中的应用流程
1、定位测量点
选择测量点时必须遵循便捷、安全的原则，便于布设GPS设备，尽量定位在视野开阔的作业环境内，避免影响GPS设备信号的传输与接收，排除外界电磁的影响，确定GPS的测量点后，需要记录到测绘图纸内，为后期测绘提供图纸依据。
2、构建测量标志
GPS技术中的测量标志，主要是起到指示、提示的作用，待测量点定位完成后，需要安置测量标志，用于指导GPS测量的整个过程。由于工程测绘环境的影响，测量标志的构建并没有统一的方法，基本按照测量人员的经验设置，比较常见的方法时埋入标石，既可以发挥标识作用，又可以稳定标志。
3、测量观测
测量观测是GPS技术中的重要环节，GPS测量属于室外作业，促使GPS需要严格遵循室外观测的要求。例如：某地籍项目测绘中，在GPS室外观测中增加卫星导航，两者需在协调状态下才能实现高质量的测绘服务，该项目人员设置到GPS技术后，利用卫星收集测量信息，通过导航系统观测GPS接收的卫星信号，充分利用开机观测的方法，保障测量观测的技术性。
4、数据分析
GPS测量数据的分析，基本是由计算机完成，利用计算机中的外业检测，确保数据分析的准确度，确保数据结果贴近工程实际，完善GPS测量中的数据库。
四、GPS测量技术在工程测绘中实际应用分析
1、城市建设中应用
城市控制网具有精度高、面积大等特点，并且大多数城市在建设時都位于地面，在后期持续建设过程中，就会出现不用程度的破坏。想要快速而准确的为进一步建设提供控制点，只是选择常规的加测绘技术，不但工作量与难度巨大，并且整个测绘过程下来所需时间过长，最终测量的精度也不一定能够满足建设需求。将GPS测量技术应用在城市建设中，可以在满足城市规划建设的基础上，对城市控制测量的准确性以及测量速率进行调整与控制。要求在正式测绘前，应以测量地区较小比例地形图为参考，并进行野外勘察工作，最终结合城市建设特点来完成整个测绘工作。例如，在对一个工程项目进行测绘前，应确定项目名称与测量地区已控制点，保证地区满足工程测绘需求.
2、水下地形测绘应用
海港、海岸以及码头等工程的建设，在进行工程设计时，必须要以施工点水下地形图为依据，针对这一点可以选择应用GPS测量技术来完成。传统测量方式大多选择用测探仪，根据超声波的方式来测量水深并绘制地形图，或者是选择用潮位仪来对潮位进行测量，以此来确定水下地形高度。选择GPS测量技术来对水下地形进行测量，除了能够解决平面位置测量问题外，同时能够应用差分GPS定位系统对地下水地形进行测绘。对于水下地形的测绘，可以选择将测深仪、差分GPS接收器以及潮位仪等与终端设备相连接，构成完成的水下测绘系统来进行测量。
3、工程测绘应用
GPS测量技术应用在工程测绘中，可以建立起区域GPS网，创造出更好的条件来为城市与工程控制网。GPS测量技术所具有的高测量精度，扩大了其在工程测绘中的应用范围，例如高层建筑物检测、大坝变形检测以及地面沉降检测等，更好的提高了工程建设的稳定性与安全性。其中，工程变形的检测，主要是利用GPS测量技术的三维定位精度高的特点，收集工程变形的各项数据，测量精度可以大大1.0PPm～0.1PPm，提高工程测量的准确性与安全性。
4、GPS定位技术的应用
在工程测绘中应用GPS 技术，它的原理就是结合几何与物理学的一些基础原理，对GPS 系统空间分布的卫星加以利用，通过地面接收装置完成对物体的测量。在目前来说静态相对定位和动态相对定位是国内外工程测绘中应用GPS 测量技术的主要两种技术方法。静态相对定位很简单，只需要将地面接收装置按照一定的规范排列完整即可，同步观察的时间为45min 左右，由专业工作技术人员进行数据的收集和处理。而动态相对定位是以载波相对观测量作为观测依据，首先选取工作点，然后再进行其他地面接收装置的安装，从不同角度进行观测。
5、GPS 变形监测
变形监测主要是监测像大桥、水库大坝、高层大楼等建筑物、构筑物的地基沉降、位移以及整体的倾斜等状况。常规的监测技术是应用水准测量的方法，监测地基的沉降；应用三角测量（或角度交会）的方法监测地基的位移和整体的倾斜，由于被监测物体通常都是几何尺寸巨人，监测环境复杂，监测技术要求较高，因此应用常规技术不仅观测时间长、劳动强度大，而且难以实现自动化监测。而GPS 技术由于定位精度高，不需要通视、可全天候工作等特点。研究表明，利用GPS 进行水平位移观测可获得小于士2mm 精度的位移矢量，高程的测量也可获得不大于士10mm 的精度。因此，GPS 在变形监测中越来越受到广泛的应用。
五、结语
综上，GPS测量技术朝向自动化的方向发展，在很大程度上降低了人工作业的强度，优化工程测绘的整个过程，促使其更加适应现代工程行业在测绘方面的需要。GPS测量技术在工程测绘中得到广泛应用，一方面提高数据测绘自动化的能力，另一方面GPS成为工程测绘的基础技术，融合其他测量技术，共同推进工程测绘的发展，提供优质的测绘服务。
参考文献：
[1]黄声享、郭英起、易庆林.GPS在测量工程中的应用.北京：中国测绘出版社，2007
[2]陈斌.浅谈新技术在工程测量中的应用[J].科学之友，2011，（12）.
摘要：GPS技术是现代科技发展过程中产生的一种定位技术。该技术的定位功能十分精确，所以在各种各样具有定位要求的工作中该技术获得了大量应用。GPS技术产生了良好的施工效果，特别是在现代化的工程测绘中，GPS技术可有效提高测绘的精准性，进一步促使工程产生了更加安全、可靠的经济效益。本文在此从GPS的原理及应用流程出发，对GPS在工程测量的实际应用做了一定的研究
关键词：GPS；工作原理；测量
一、GPS测量技术概述
GPS即全球定位系统，是一种基于卫星的无线电导航定位系统，可以完成距离与时间的测量，主要包括用户设备、空间卫星星座以及地面监测系统三个部分。在应用时，主要通过无线电信号，实现无线导航来提供准确的定位信息，现在已经得到多个领域的重视与应用。随着现代化科学技术的快速发展，GPS测量技术研究与应用更为成熟，具有经济快速与精度高等特点，进一步推动了测量领域与测绘领域的快速发展。GPS测量技术具有定位精度高、观测时间短、应用范围广以及操作简单等特点，与传统GPS测量技术相比，其可以全天候持续工作。在数据监测工作中，GPS卫星数目分布合理性更高，并且左右范围广泛，在监测时能够通过系统完成三维定位，对地球上任何地点、环境以及时间段内进行监测，灵活性更高。
二、GPS技术原理
GPS技术的工作原理比较简单，按照空间的位置关系，我们把GPS划分为三部分：地球外空间卫星轨道、地面接收控制点、用户接收信号的发射装置。
通常来说，一定数量的地球外空间轨道卫星形成了一个系统，信号对用户区域进行全面覆盖，当用户产生需求时，定位导航信号由空间卫星进行发射。通过计算机地面接收控制点处理卫星收集到的信号，反馈结果到空间卫星。
GPS技术的重点便是定位。根据定位方式进行分类，可以将GPS技术划分为绝对定位和相对定位。实际定位方式的不同也会产生不同的应用，并且各有特点。相对定位按照的是几何空间理论，已知三颗卫星之间的距离和测量位置，通过数学理论。利用三颗卫星的地点就能够对实际测量位置进行推算。而绝对定位，是按照详细的海拔数据、经纬度等信息，对测量位置的空间坐标积极确定。这两种定位方式，都具有极高测量精度，可以综合实际情况科学选择。
三、GPS测量技术在工程测绘中的应用流程
1、定位测量点
选择测量点时必须遵循便捷、安全的原则，便于布设GPS设备，尽量定位在视野开阔的作业环境内，避免影响GPS设备信号的传输与接收，排除外界电磁的影响，确定GPS的测量点后，需要记录到测绘图纸内，为后期测绘提供图纸依据。
2、构建测量标志
GPS技术中的测量标志，主要是起到指示、提示的作用，待测量点定位完成后，需要安置测量标志，用于指导GPS测量的整个过程。由于工程测绘环境的影响，测量标志的构建并没有统一的方法，基本按照测量人员的经验设置，比较常见的方法时埋入标石，既可以发挥标识作用，又可以稳定标志。
3、测量观测
测量观测是GPS技术中的重要环节，GPS测量属于室外作业，促使GPS需要严格遵循室外观测的要求。例如：某地籍项目测绘中，在GPS室外观测中增加卫星导航，两者需在协调状态下才能实现高质量的测绘服务，该项目人员设置到GPS技术后，利用卫星收集测量信息，通过导航系统观测GPS接收的卫星信号，充分利用开机观测的方法，保障测量观测的技术性。
4、数据分析
GPS测量数据的分析，基本是由计算机完成，利用计算机中的外业检测，确保数据分析的准确度，确保数据结果贴近工程实际，完善GPS测量中的数据库。
四、GPS测量技术在工程测绘中实际应用分析
1、城市建设中应用
城市控制网具有精度高、面积大等特点，并且大多数城市在建设時都位于地面，在后期持续建设过程中，就会出现不用程度的破坏。想要快速而准确的为进一步建设提供控制点，只是选择常规的加测绘技术，不但工作量与难度巨大，并且整个测绘过程下来所需时间过长，最终测量的精度也不一定能够满足建设需求。将GPS测量技术应用在城市建设中，可以在满足城市规划建设的基础上，对城市控制测量的准确性以及测量速率进行调整与控制。要求在正式测绘前，应以测量地区较小比例地形图为参考，并进行野外勘察工作，最终结合城市建设特点来完成整个测绘工作。例如，在对一个工程项目进行测绘前，应确定项目名称与测量地区已控制点，保证地区满足工程测绘需求.
2、水下地形测绘应用
海港、海岸以及码头等工程的建设，在进行工程设计时，必须要以施工点水下地形图为依据，针对这一点可以选择应用GPS测量技术来完成。传统测量方式大多选择用测探仪，根据超声波的方式来测量水深并绘制地形图，或者是选择用潮位仪来对潮位进行测量，以此来确定水下地形高度。选择GPS测量技术来对水下地形进行测量，除了能够解决平面位置测量问题外，同时能够应用差分GPS定位系统对地下水地形进行测绘。对于水下地形的测绘，可以选择将测深仪、差分GPS接收器以及潮位仪等与终端设备相连接，构成完成的水下测绘系统来进行测量。
3、工程测绘应用
GPS测量技术应用在工程测绘中，可以建立起区域GPS网，创造出更好的条件来为城市与工程控制网。GPS测量技术所具有的高测量精度，扩大了其在工程测绘中的应用范围，例如高层建筑物检测、大坝变形检测以及地面沉降检测等，更好的提高了工程建设的稳定性与安全性。其中，工程变形的检测，主要是利用GPS测量技术的三维定位精度高的特点，收集工程变形的各项数据，测量精度可以大大1.0PPm～0.1PPm，提高工程测量的准确性与安全性。
4、GPS定位技术的应用
在工程测绘中应用GPS 技术，它的原理就是结合几何与物理学的一些基础原理，对GPS 系统空间分布的卫星加以利用，通过地面接收装置完成对物体的测量。在目前来说静态相对定位和动态相对定位是国内外工程测绘中应用GPS 测量技术的主要两种技术方法。静态相对定位很简单，只需要将地面接收装置按照一定的规范排列完整即可，同步观察的时间为45min 左右，由专业工作技术人员进行数据的收集和处理。而动态相对定位是以载波相对观测量作为观测依据，首先选取工作点，然后再进行其他地面接收装置的安装，从不同角度进行观测。
5、GPS 变形监测
变形监测主要是监测像大桥、水库大坝、高层大楼等建筑物、构筑物的地基沉降、位移以及整体的倾斜等状况。常规的监测技术是应用水准测量的方法，监测地基的沉降；应用三角测量（或角度交会）的方法监测地基的位移和整体的倾斜，由于被监测物体通常都是几何尺寸巨人，监测环境复杂，监测技术要求较高，因此应用常规技术不仅观测时间长、劳动强度大，而且难以实现自动化监测。而GPS 技术由于定位精度高，不需要通视、可全天候工作等特点。研究表明，利用GPS 进行水平位移观测可获得小于士2mm 精度的位移矢量，高程的测量也可获得不大于士10mm 的精度。因此，GPS 在变形监测中越来越受到广泛的应用。
五、结语
综上，GPS测量技术朝向自动化的方向发展，在很大程度上降低了人工作业的强度，优化工程测绘的整个过程，促使其更加适应现代工程行业在测绘方面的需要。GPS测量技术在工程测绘中得到广泛应用，一方面提高数据测绘自动化的能力，另一方面GPS成为工程测绘的基础技术，融合其他测量技术，共同推进工程测绘的发展，提供优质的测绘服务。
参考文献：
[1]黄声享、郭英起、易庆林.GPS在测量工程中的应用.北京：中国测绘出版社，2007
[2]陈斌.浅谈新技术在工程测量中的应用[J].科学之友，2011，（12）.