2018GPS在工程测量中的应用
工程测量的任务和作用应用实例的概述http://
工程测量是研究工程建设在规划、勘测设计、施工和运营管理各阶段所进行的测量工作。按工程建设的对象不同，工程测量又分为：水利、建筑、公路、铁路、矿山、隧道、桥梁、城市和国防等工程测量。工程测量贯穿与工程建设的全过程
在道路工程中，GPS目前主要用于建立各种道路工程控制网及测定航测外控点等。高等级公路的迅速发展对勘测技术提出了更高的要求，由于线路长、已知点少，因此，用常规测量手段不仅布网困难，而且难以满足高精度的要求。目前，国内已逐步采用GPS技术建立线路首级高精度控制网。
GPS技术同样应用于特大桥梁的控制测量中。由于无需通视，可构成较强的网形，提高点位精度，同时对检测常规测量的支点也非常有效。如在江阴长江大桥的建设中，首先用常规方法建立了高精度边角网，然后利用GPS对该网进行了检测，GPS检测网达到了毫米级精度，与常规精度网的比较符合较好。GPS技术还在隧道测量中具有广泛的应用前景，其测量无需通视，减少了常规方法的中间环节，因此，速度快、精度高，具有明显的经济和社会效益。
差分动态GPS在道路勘测方面主要应用于数字地面模型的数据采集、控制点的加密、中线放样、纵断面测量以及无需外控点的机载GPS航测等方面。1994年6月，在同济大学试验了KART实时相位差分卫星定位系统，在1km范围内达到了优于2cm的精度，因此，能够用于线路控制网的加密。
工程测量的服务对象是各种工程建设、城镇建设和土地规划与管理工作，另外还有各种变形监测工作。
工程测量的任务和作用主要表现在以下三方面：
1.大比例尺地形图的测绘
城镇建设、土地规划与管理等需要有大比例尺的地形图、地籍图；另外，在工程建设设计阶段，工程人员也需要在大比例尺地形图上进行区域规划和建筑物的设计，并在地形图上获得设计所依据的各项数据。
2.施工放样
在工程建筑施工时，工程人员要将图纸上设计的建筑物，放样过程中，使用测量仪器，把图纸上设计好的建筑物的平面位置和高程在地面上标定出来，作为施工的依据
3.变形监测
大型水库、桥梁、高大建筑物在建成之后，由于各种应力的变化可能引起地层基础和建筑物本身的变形、倾斜等变化。若这种变形变化过大，会影响工程建筑物的正常运转使用，甚至危及建筑物和人民财产的安全。因此，在建筑物建成后的运营管理阶段，对建筑物的稳定性及变化情况进行监督测量，以确保建筑物的安全。
三、应用实例
1.GPS测量的技术设计
（1）设计依据GPS测量的技术设计主要依据2007年建设部与质量监督检验检疫总局联合发布的国家标准《工程测量规范》、2001年质量技术监督局发布的国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》及工程测量合同有关要求制定的。
（2）设计精度根据工程需要和测区情况，选择城市或工程一级GPS网作为测 区首级控制网。要求平均边长小于1 km，最弱边相对中误差小于或等于1／20 000，GPS接收机标称精度的固定误差a≤10 mm，比例误差系 数b≤20mm/1000m,边长相对中误差小于或等于1/40000。
（3）设计基准和网形如图2所示，控制网共12个点，其中联测已知平面控制点2个，高程控制点5个。采用3台GPS接收机观测，网形布设成边连式。
（4）观测计划根据GPS卫星的可见预报图和几何图形强度，选择最佳观测时段，并编排作业调度表。
2. GPS测量的外业实施
（1）选点GPS测量测站点之间不要求一定通视，图形结构也比较灵活，因此，点位选择比较方便。但考虑GPS测量的特殊性，并顾及后续测量，选点时应着重考虑：
①每点最好与某一点通视，以便后续测量工作的使用。
②点周围高度角15°以上不要有障碍物，以免信号被遮挡或吸收。
③点位要远离大功率无线电发射源、高压电线等，以免电磁场对信号的干扰。④点位 应选在视野开阔、交通方便、有利扩展、易于保存的地方，以便观测和日后使用。
⑤选点结束后，按要求埋设标石，并填写点之记。
（2）观测GPS外业观测工作主要包括：天线安置、开机观测、观测记录等内容。观测前，应将天线安置在测站上，对中、整平，保证天线安置的相对中误差不应大于2mm，天线高的量取应精确至1mm。
每当观测任务结束时，必须对观测数据的质量进行分析并做出评价，以确保观测成果和定位结果的预期精度。
4.GPS测量的数据处理
GPS网数据处理分为基线解算和网平差两个阶段，采用随机软件完成。经基线解算、质量检核、外业重测和网平差后，得到GPS控制点的三维坐标（见表1），其各项精度指标符合技术设计要求。
(二)在工程中的应用
2.GPS的动态测量（RTK）在崇礼喜鹊梁风电工程的应用
喜鹊梁风电工程的测量主要应用了GPS的两大功能：静态功能和动态功能。静态功能是通过接收到的卫星信息与地面已知控制点联测解算，确定测区一级网点的三维坐标；动态功能是通过卫星系统联测已知点差分解算，把已知的风机三维坐标点位，实地放样地面上。崇礼喜鹊梁风电项目是于2006年开始，应用GPS测量，控制测量使用了静态功能这一技术在测区内布设一级控制点10点。经过多次的复测验证，GPS技术控制测量的精度可以完全满足该工程勘察设计和建设的精度要求。
崇礼喜鹊梁风电工程地势起伏较大，工程区域为山地，大范围的密林、密灌地使通视较为困难，而规范对附合导线长、闭合导线长及结点导线间长度等有严格规定。2006年在工程开工前对该工程实施GPS的静态测量，对65平方公里测区进行一级网控制，布设一级点10点，已知点4点，去除1最弱点，测区共布点13点。
已知控制点 YZWB、WDGL、HLBS，然后进行网点联测解算后，各个指标都符合规范要求。然后取两个已知点与一个解算点，利用两台天宝（ Trimble）4800GPS的RTK进行交换基站点位复测三次，四次成果坐标对比，最弱点位误差小于1.5cm，满足测区精度，所以GPS动态RTK差分解算满足山区70平方公里范围的布控要求。从以上可知，RTK测量可以用于工程的控制测量是非常有效的新技术。原来3人8天的外业任务，使用GPS动态RTK测量仅用3人6小时时间，可见利用GPS测量能大大提高作业的效率，减轻劳动强度，同时保证了测设质量。
全球定位系统具有性能好、精度高、应用广的特点，是迄今最好的定位系统。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓也提高了测绘行业的效率，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。
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