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摘要：在土木工程中GPS测量技术的使用，大大提高的施工效率和施工质量，所以在进行土木工程建设时，依据现实状况对GPS测量技术进行合理应用，由此保证土木工程建设的顺利实施。GPS测量技术的使用大大提高了土木工程的施工效率和施工质量，GPS测量技术的应用领域十分广泛，比如在海洋测量方面的使用、工程测量、大地测量和城市测量等方面，这是一门先进的测量技术为我国土木工程建设发展起到了重要的作用，本篇文章讲述了GPS在土木工程领域的实际应用。
关键词：GPS测量技术；土木工程应用；测量原理
土木工程施工关乎我国的基础设施建设，关于国计民生，提高土木工程施工质量是当前急需解决的重要问题。GPS技术是一门较为先进的测量技术，近年来，土木工程施工对于GPS技术的应用也越来越多，不仅实现了精度的提高，同时也满足了成本控制需求，这对于更好的满足工程建设需求具有重要意义。
1、GPS技术概述及特点
GPS是全球定位系统的简称，是一种以卫星为基础的无线电型导航定位系统，具有全球性、全能性、全天性、实时性、连续性的特点，能够提供即时信息，以满足实时定位需求，满足工程施工需要。GPS测量技术简单的说就是无线电导航定位系统，这是以卫星为基础建立的，在各行各业中GPS测量技术都被广泛的使用，对我国社会经济的发展起到了巨大的作用。GPS有三个部分组成，分别是地面监控系统、空间星座、用户设备，地面监控系统则是由1个主控站、5个监测站和3个注入站组成。空间星座是由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。用户设备系统是由GPS数据处理包、机内软件和接收机硬件组和而成。
随着GPS技术在工程建设领域的应用越来越广泛，其表现出来的优势越发突出。首先观测站之间不需要通视，各个观测站之间只需要保持自身上空开阔就可以，这样便能够节约大量造标费用，同时也省去了大量繁琐的测量工作。其次，定位精度高，采用GPS技术定位，相对精度在50km内能够达到10-6，每小时以上的观测平均平面误差均小于1mm，这对于保证测量有效性具有重要意义。再次，观测时间较短，采用GPS技术进行观测，静态测量时只需要15-20分钟，而流动站与基准站距离在15km以内的，其在流动站的观测时间只需要1-2分钟，观测完成后能够立即定位，准确度高，由此节约了大量观测和计量时间。最后，全天候，应用GPS技术观测，能够在任何时间、任何地点保持连续性和一致性，而且不会受到天气状况的影响，由此保证了监测的连续性和准确性，这对于更好的满足工程施工需求帮助较大。
GPS技术具有如下特点：①观测站之间无需通视。GPS测量不要求观测站之间相互通视，只需保持观测站上空开阔即可。因此可大量节省造标费用（造标费约占总费用的30%～50%），点位位置可根据需要灵活布设，也可省去经典大地网中的传算点、过渡点的测量工作。②定位精度高。GPS的相对定位精度在50km以内可达10-6，100～500km可达10-7，1000km以上可达10-9。在300～1500m工程精密定位中，1h以上观测的解其平均平面误差小于1mm。GPS的基准传递任何高度绝对位置平面精度为5mm，高程精度为±8mm。③观测时间短。目前，20km以内相对静态定位，仅需15～20min。快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距15km以内时，流动站观测时间只需1～2min。动态相对定位测量时，流动站出发时观测时间只需1～2min，然后随即定位，每站观测时间仅需几秒钟。④提供三维坐标经典大地测量将平面和高程采用不同的方法分别施测，而GPS测量在精确测定观测站平面位置时，还可以精确测定观测站的大地高程。⑤操作简便。GPS测量的自动化程度非常高，有的已达到“傻瓜化”的程度，操作员只需安装并开关仪器、量取仪器高度和监视仪器工作状态，其它工作则由GPS自动完成。⑥全天候作业。GPS观测可在任何时间任何地点连续进行，且不受天气状况的影响。⑦功能多，应用广。GPS系统不仅可用于测距、导航，还可用于测速、测时。测速的精度可达0.1m/s，测时的精度可达几十毫微秒。现在，GPS技术在导航、测量、农业和资源勘探等地方被广泛的使用。
2、GPS测量技术的测量原理
GPS系统中有多个GPS卫星，这些卫星能够使导航电文正常的运行和传播，正常情况之下，这样的电文内容是非常多的，其中包括星历数据、遥测码和转换码等数据信息，用户在接收到电文时也会获取卫星时间，再和自己的时间做比较，算出自己和卫星之间的距离，在得出这样的结果之后，用户会对电文中星历数据进行分析，算出电文发射的位置。
3、GPS测量技术应用在土木工程中的应用
近几年来，科学技术的高速发展带动了GPS技术的快速发展，GPS技术同时也表现出了很大的优越性，不管是在交通、工业、建筑和能源等方面都被广泛的使用，在土木工程方面，GPS技术主要实在线路、建筑、大坝和桥梁这些方面被使用。GPS技术的使用大大减少了土木工程的成本，提高了施工质量。
3.1 在建筑中GPS测量技术的应用
在建筑的使用中GPS技术还存在着局限性，GPS技术在建筑中的应用主要是为了获得大地坐标系和施工坐标系之间的换算关系，并且建筑事物的振动和变形等现象进行观察，从而获取精确的数据。在实际的应用中，观测基点主要用在确定方向和起算点，防治观测点发生变化对观测造成影响，保证建筑质量。
3.2 在桥梁施工中GPS测量技术的应用
GPS测量技术在桥梁施工中主要用在施工放样和构建控制网的处理当中，GPS测量技术在三维定位中能提供准确的信息，无论是在测量高度，还是测量跨河水准，都可以确保数据的及时性，可靠性和准确性，大大的提高了施工质量。在桥梁施工的时候，保证能取得观测站点的异常差值，GPS就能对大地高程进行转换，从而坚强控制，桥梁在使用的过程中，GPS技术可以对变形的桥梁进行观测，保证桥梁的安全的使用。
3.3 在线路勘察中GPS测量技术的使用
在线路勘测中GPS测量技术被广泛使用，比如在铁路建设、电线路建设和通讯线路建设方面的使用。有些工程线路比较长，周邊的控制点少，有河流和山林的阻挡，控制网分布长，这就需要使用很长的时间，如果依旧使用传统的测量技术，这将会影响线路建设。GPS技术的使用不仅大大提高了测量效率，还不受距离、线路长短的影响。
3.4 在大坝变形观测中GPS测量技术的应用
属于水利工程的大坝建设，在建设的过程中会有很多的问题，比如跨流域和水流检测等，这些都对建设造成了很大的影响，加强这方面的检测能够有效的提高建设质量。GPS测量技术抗干扰能力强、检测准确度高，如GPS测量技术在湖北隔水岩水库中的使用，这个是属于中立拱坝，采用的是变形监测，这样大大减少了危害的发生频率，由此可以看出GPS测量技术在大坝建设当中的作用，促进了大坝的安全进行。
4、结束语
近年来，土木工程领域加大引进先进科学技术并大量应用，使得工程的质量得到了极大的提高，而且对施工效率的提升也有着积极的影响。土木工程是我国基础设施建设中的重要组成部分，与人们的生活息息相关，为了提高土木工程施工的质量，施工单位将GPS测量技术应用到土木工程施工领域中，以期满足土木工程施工质量控制的要求，为我国社会主义现代化建设打下坚实的基础。
参考文献：
[1]谢春霞. 红外热像检测技术在土木工程领域中的应用近况[J]. 四川建筑，2011（03）：144-146.
[2]周建平，肖健. GPS RTK技术在南水北调工程施工测量中的应用[J]. 四川水力发电，2010（06）：159-161.
[3]朱显鸽. 微课在高职《土木工程施工技术》课程教学中的应用研究[J]. 陕西教育（高教），2015（03）：50+54.
[4]陆付民. 土木工程测量课程理论教学与实践教学改革研究[J]. 测绘与空间地理信息，2015（11）：62-65.
（作者单位：河南长城铁路工程建设咨询有限公司）
关键词：GPS测量技术；土木工程应用；测量原理
土木工程施工关乎我国的基础设施建设，关于国计民生，提高土木工程施工质量是当前急需解决的重要问题。GPS技术是一门较为先进的测量技术，近年来，土木工程施工对于GPS技术的应用也越来越多，不仅实现了精度的提高，同时也满足了成本控制需求，这对于更好的满足工程建设需求具有重要意义。
1、GPS技术概述及特点
GPS是全球定位系统的简称，是一种以卫星为基础的无线电型导航定位系统，具有全球性、全能性、全天性、实时性、连续性的特点，能够提供即时信息，以满足实时定位需求，满足工程施工需要。GPS测量技术简单的说就是无线电导航定位系统，这是以卫星为基础建立的，在各行各业中GPS测量技术都被广泛的使用，对我国社会经济的发展起到了巨大的作用。GPS有三个部分组成，分别是地面监控系统、空间星座、用户设备，地面监控系统则是由1个主控站、5个监测站和3个注入站组成。空间星座是由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。用户设备系统是由GPS数据处理包、机内软件和接收机硬件组和而成。
随着GPS技术在工程建设领域的应用越来越广泛，其表现出来的优势越发突出。首先观测站之间不需要通视，各个观测站之间只需要保持自身上空开阔就可以，这样便能够节约大量造标费用，同时也省去了大量繁琐的测量工作。其次，定位精度高，采用GPS技术定位，相对精度在50km内能够达到10-6，每小时以上的观测平均平面误差均小于1mm，这对于保证测量有效性具有重要意义。再次，观测时间较短，采用GPS技术进行观测，静态测量时只需要15-20分钟，而流动站与基准站距离在15km以内的，其在流动站的观测时间只需要1-2分钟，观测完成后能够立即定位，准确度高，由此节约了大量观测和计量时间。最后，全天候，应用GPS技术观测，能够在任何时间、任何地点保持连续性和一致性，而且不会受到天气状况的影响，由此保证了监测的连续性和准确性，这对于更好的满足工程施工需求帮助较大。
GPS技术具有如下特点：①观测站之间无需通视。GPS测量不要求观测站之间相互通视，只需保持观测站上空开阔即可。因此可大量节省造标费用（造标费约占总费用的30%～50%），点位位置可根据需要灵活布设，也可省去经典大地网中的传算点、过渡点的测量工作。②定位精度高。GPS的相对定位精度在50km以内可达10-6，100～500km可达10-7，1000km以上可达10-9。在300～1500m工程精密定位中，1h以上观测的解其平均平面误差小于1mm。GPS的基准传递任何高度绝对位置平面精度为5mm，高程精度为±8mm。③观测时间短。目前，20km以内相对静态定位，仅需15～20min。快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距15km以内时，流动站观测时间只需1～2min。动态相对定位测量时，流动站出发时观测时间只需1～2min，然后随即定位，每站观测时间仅需几秒钟。④提供三维坐标经典大地测量将平面和高程采用不同的方法分别施测，而GPS测量在精确测定观测站平面位置时，还可以精确测定观测站的大地高程。⑤操作简便。GPS测量的自动化程度非常高，有的已达到“傻瓜化”的程度，操作员只需安装并开关仪器、量取仪器高度和监视仪器工作状态，其它工作则由GPS自动完成。⑥全天候作业。GPS观测可在任何时间任何地点连续进行，且不受天气状况的影响。⑦功能多，应用广。GPS系统不仅可用于测距、导航，还可用于测速、测时。测速的精度可达0.1m/s，测时的精度可达几十毫微秒。现在，GPS技术在导航、测量、农业和资源勘探等地方被广泛的使用。
2、GPS测量技术的测量原理
GPS系统中有多个GPS卫星，这些卫星能够使导航电文正常的运行和传播，正常情况之下，这样的电文内容是非常多的，其中包括星历数据、遥测码和转换码等数据信息，用户在接收到电文时也会获取卫星时间，再和自己的时间做比较，算出自己和卫星之间的距离，在得出这样的结果之后，用户会对电文中星历数据进行分析，算出电文发射的位置。
3、GPS测量技术应用在土木工程中的应用
近几年来，科学技术的高速发展带动了GPS技术的快速发展，GPS技术同时也表现出了很大的优越性，不管是在交通、工业、建筑和能源等方面都被广泛的使用，在土木工程方面，GPS技术主要实在线路、建筑、大坝和桥梁这些方面被使用。GPS技术的使用大大减少了土木工程的成本，提高了施工质量。
3.1 在建筑中GPS测量技术的应用
在建筑的使用中GPS技术还存在着局限性，GPS技术在建筑中的应用主要是为了获得大地坐标系和施工坐标系之间的换算关系，并且建筑事物的振动和变形等现象进行观察，从而获取精确的数据。在实际的应用中，观测基点主要用在确定方向和起算点，防治观测点发生变化对观测造成影响，保证建筑质量。
3.2 在桥梁施工中GPS测量技术的应用
GPS测量技术在桥梁施工中主要用在施工放样和构建控制网的处理当中，GPS测量技术在三维定位中能提供准确的信息，无论是在测量高度，还是测量跨河水准，都可以确保数据的及时性，可靠性和准确性，大大的提高了施工质量。在桥梁施工的时候，保证能取得观测站点的异常差值，GPS就能对大地高程进行转换，从而坚强控制，桥梁在使用的过程中，GPS技术可以对变形的桥梁进行观测，保证桥梁的安全的使用。
3.3 在线路勘察中GPS测量技术的使用
在线路勘测中GPS测量技术被广泛使用，比如在铁路建设、电线路建设和通讯线路建设方面的使用。有些工程线路比较长，周邊的控制点少，有河流和山林的阻挡，控制网分布长，这就需要使用很长的时间，如果依旧使用传统的测量技术，这将会影响线路建设。GPS技术的使用不仅大大提高了测量效率，还不受距离、线路长短的影响。
3.4 在大坝变形观测中GPS测量技术的应用
属于水利工程的大坝建设，在建设的过程中会有很多的问题，比如跨流域和水流检测等，这些都对建设造成了很大的影响，加强这方面的检测能够有效的提高建设质量。GPS测量技术抗干扰能力强、检测准确度高，如GPS测量技术在湖北隔水岩水库中的使用，这个是属于中立拱坝，采用的是变形监测，这样大大减少了危害的发生频率，由此可以看出GPS测量技术在大坝建设当中的作用，促进了大坝的安全进行。
4、结束语
近年来，土木工程领域加大引进先进科学技术并大量应用，使得工程的质量得到了极大的提高，而且对施工效率的提升也有着积极的影响。土木工程是我国基础设施建设中的重要组成部分，与人们的生活息息相关，为了提高土木工程施工的质量，施工单位将GPS测量技术应用到土木工程施工领域中，以期满足土木工程施工质量控制的要求，为我国社会主义现代化建设打下坚实的基础。
参考文献：
[1]谢春霞. 红外热像检测技术在土木工程领域中的应用近况[J]. 四川建筑，2011（03）：144-146.
[2]周建平，肖健. GPS RTK技术在南水北调工程施工测量中的应用[J]. 四川水力发电，2010（06）：159-161.
[3]朱显鸽. 微课在高职《土木工程施工技术》课程教学中的应用研究[J]. 陕西教育（高教），2015（03）：50+54.
[4]陆付民. 土木工程测量课程理论教学与实践教学改革研究[J]. 测绘与空间地理信息，2015（11）：62-65.
（作者单位：河南长城铁路工程建设咨询有限公司）