GPS高程在市政工程测量中的应用

摘 要：我国城镇化脚步的加快带动了市政工程的不断发展和完善,而测量工作更是市政工程中重要的一个环节,测量值的准确性直接关系到市政工程施工的质量,因此必须予以高度的重视.目前,GPS技术以其自身的测量高度准确性,被广泛应用在市政工程测量工作中.本文简要介绍GPS技术的概况,并结合GPS技术在市政工程测量中的应用加以阐述.

关 键 词：GPS高程；市政公路测量；市政电力测量；

一、GPS高程技术简介

GPS高程测量是利用全球定位系统直接对地面点的大地高进行测量,这种测量方法的准确度已经达到了厘米级,因此应用广泛.GPS技术的原理是采用时差测距,也就是通过GPS传回的信号与接收的时间差来计算距离远近.但是由于卫星信号可能和接收机不同步,所以将观测站到卫星间的距离称为伪距离.所以通常要同步观测四颗GPS卫星才能将有关参数修正过来.GPS技术应用在测量工程中的优势是很大的,主要在以下几方面中得以体现：

1.功能强大,用途广泛.GPS技术不仅可以用于工程测量、卫星导航,还可测时、测速.GPS技术测时的精确度可以达到几十微毫秒,而测速的精确度可以达到每秒0.1米,所以其应用的领域不断扩大.

2.定位准确.随着GPS技术的发展,GPS定位功能已经日趋强大,它可以为各类工程持续提供目标的动态信息,包括目标的三维位置、速度以及时间上的各项变化,定位相当准确.

3.实时定位功能强大.使用GPS导航功能,既可以实现准确的对运动目标进行三维位置及速度的定位,还可以选择出最佳的航线运行轨道.将这种功能用在对军事目标的动态导航上,对现代国防建设意义深远.

二、GPS高程在市政测量中的应用

鉴于GPS在各个领域的广泛应用,以及其自身强大的导航、定位功能,将GPS技术应用在市政工程建设上,会收到良好的效果.由于篇幅有限,本文仅将GPS技术在市政公路测量和市政电力工程测量中的应用加以介绍,仅供参考.

1.GPS在市政公路测量中的应用研究

公路是城市最重要的基础工程,是连接内外的重要沟通桥梁.公路工程修建是分技术等级的,不同等级的公路对测量的准确性是有不同要求的.通常情况下,根据测量的范围和测量设备的精准度将公路测量分为两大方面：

1.1传统公路测量.传统意义上的公路测量,在规划方案的基础上,确定了具体的施工线路后,仅需要用简单的测绘仪器对相关路段进行测量,然后布置中线,即可完成整个公路测量工作.

1.2现代公路测量.现代化的公路建设在人员、技术和施工上,较传统的公路建设有本质上的不同.现代公路测量,要求使用先进的精密仪器.而将GPS技术应用在公路测量中,不仅减少了大量人力物力的使用,还带来了更高的经济效益；不仅保障了测量值的准确性,也使得公路工程的测量发展到了另一个高度.

在公路测量中应用GPS技术,首先要在测量路段的两端分别放置一台信息接收器,按照要求同时观察四颗卫星,参照四颗卫星反馈的实时信息,这样才能提高测量的准确性.施工人员在充分认识到GPS高程测量对现代公路测量的重要性后,还要注意到关于GPS技术的相关知识和使用技巧.在具体实践中,可参照以下步骤进行：

第一,先确定测量设备的电源和天线连接是否为最佳工作状态,待确认完好无损后才能连接电源.

第二,设备开始工作之后,要通过仪器自身的检查确定各项应用指标都正常,再直接输入对应的卫星观测站.

第三,在信息接收器开始接受卫星传来的数据时,要做好相关变化和测量结果的记录.

最后,在接受信号和监测的过程中,不要人为关闭电源,以免影响数据准确性.此外,操作人员要做到不能随意改变接收天线的摆放位置以及采集反馈数据的间隔等.总之,必须严格按照相关操作规范使用GPS技术才能保证测量值的精确性.

2.GPS在市政电力工程测量中的应用研究

如果说公路是市政工程建设的重要组成部分,那么电力工程同样是不可忽视.通常按照施工对象的不同,可将电力工程测量分为：送电工程测量和施工测量.电力工程测量时市政工程建设的一部分,所以具有市政工程测量的一般特征,但同时又有自身的特殊性.这种特殊性具体表现在：首先,电力工程厂区虽然不大,但施工设施却很多,可以说麻雀虽小,五脏俱全.电力工程好多的实施和系统并不能单独而存在,它们都从属于整个城市建设系统.其次,电力工程对测量精确性要求很高,如果前期的测量工作出现重大误差,后续的整个工程质量就难以保障,严重时会导致整个系统进入瘫痪状态.很多实践都表明,应用GPS技术不仅能提高电力工程测量的准确性,还具有很高的工作效率.下面我们就详细介绍一下使用GPS技术对电力工程进行测量的具体步骤：

2.1设计方格网.在方格网的设计上,要做到方格网和主建筑物平行,这样便可满足未来施工放样的需求.同时还要充分考虑到施工对其他设施的影响因素,保障施工不受到阻碍.在以往的方格网设计上,设计人员往往以厂区总平面图作为参考基础,很少考虑到平面图并不能直观反映实际情况.如果采用GPS技术并结合实际需要,就能很直观的获取方格网的地理坐标.

2.2确定放样方格网的埋桩位置.基于实际工作中,埋桩位置的坐标时常出现偏差,且不易控制.因此,结合先进的GPS技术和3D技术,能将方格网直线度限差严格控制在<±5的要求,提高了施工准确性是要求.

2.3应用GPS快速静态测量技术配合全站仪进行方格网直线度限差的检验,再用全站仪随机抽检部分直线角,然后比较和GPS快速静态测量角度的差值来推算判定整个方格网的精度情况将会大大提高作业效率和减轻劳动强度.

三、GPS高程在市政工程测量的应用实例

我们以某市开发区工程测量工作应用GPS高程技术为例,详细分析GPS技术在市政工程测量中的应用.

1.开发区现状简析：开发区位于某市的北部城乡结合地区,大多数用地为旱地,沿线的鱼塘和其他建筑较多,区域内生活垃圾较多且堆放不集中；全区地面高度起伏不大,GPS的接收信号良好,非常适宜采用GPS技术进行测量.

2.测量方法与精度比较：在开发区附近选取高精度、可靠性的城市基本控制点作为测量起算点,数量不能少于五个.在受测区域布置大量的图根控制点,测量出各控制点的三维坐标,与GPS/水准法所得的高程进行比较.选取受测区域的10个图根控制点,与四等水准联测控制点高程数据进行比较：

3.GPS高程精度评价.从上表中的比较数据可以计算出：最大互差为42mm,最小互差为0mm,并按公式：

计算出GPS/水准法高程拟合中误差,经计算M等于±19mm,满足该市测量规范对图根控制点的高程精度要求.通过以上所述,可以得出结论：利用GPS高程技术来获得该开发区的正常高,可以优化传统高程测量方法的弊端,减轻了工程测量人员野外劳作的强度,提高了测量工作效率.

结束语：综上所述,本文通过分析GPS技术在市政公路和电力工程测量中的应用,以及实际应用实例,为进一步提高市政工程测量工作的效率和准确性提供了理论和现实依据.GPS技术作为一种新型的定位和测量技术,在市政工程测量中发挥了不可替代的重要作用.但我们在应用这项技术提高工程测量工作准确性的同时,也要充分注意到此项技术也有其自身的弊端.在具体实践中,应尽可能的避免和减少影响工程测量精度的因素.