分析GPS測繪技術在工程測繪中的應用

【摘要】GPS定位技術能實現全球范圍內的精準定位，為信息的流通創造了良好的技術環境，而由此發展而來的GPS測繪技術在工程測繪上發揮重要作用，并逐漸成為影響工程測繪質量的關鍵性因素。本文從GPS測繪技術在工程測繪中的重要作用說起，詳細分析其在工程測繪中的應用。

【關鍵詞】GPS測繪技術；工程測繪；重要性；變形監測

1 GPS測繪技術在工程測繪中的重要作用

GPS測繪技術是一種全球定位系統，它能實時準確的定位某運動目標的三維位置和速度，且精度很高，在地圖測繪、建立地理信息系統、市政工程建設的測量、地震預測、地球外殼畸變等方面有廣泛運用。

在工程測繪中應用GPS測繪技術可以將交互定位以形象逼真的測繪數據結果表現出來，使相關人員掌握工程測繪工作的全流程。運用GPS測繪技術，既可以減少工程測繪的工作強度，又可以提高其安全性，為測繪方案的修正提供技術基礎。比如說：在礦井的工程測繪中，可以借用GPS測繪技術進行測量演練，發現測繪方案中存在的問題，并及時進行處理，提高測量方案的可行性和可操作性。

在城市建設中的GPS測繪技術的應用能充分發揮其精度高、耗時短、操作簡便等優點。城市建設進程的加快使得城市的地面出現了很大程度的破壞，為保證城市控制網測繪質量，必須保證控制點測繪的精準度，而GPS則以其測量精度高、耗時短優點被廣泛應用于城市建設，它不僅提高了城市控制網建設中的項目測繪精度和效率，同時也提高了測量速率。

總而言之，GPS測繪技術以其高精度、操作簡便、耗時短等優點被廣泛應用與工程測繪中，為工程測繪的可持續發展奠定堅實的技術基礎。

2 GPS測繪技術在工程測繪中的具體應用

工程測繪對精度和技術要求較高，而GPS測繪技術具有精度高、速度快、成本低、不受天氣影響、不用建標、設備簡單、操作方便等特點，被廣泛應用于各類工程測繪。接下來，本文從該技術在工程變形監測、水下地形測繪、施工臨時水準點的測量、地震預報這四個方面的具體應用，并簡單介紹GPS測繪技術應用中應注意的地方。

2.1 工程變形監測

在工程建設中，地殼變形、不合理建設行為都有可能帶來建筑物的變形和位移，進而影響到工程建設質量以及安全性。在建筑物變形、大壩變形、資源開采區地面沉降、海上建筑物變形等方面應用GPS測繪技術來監測其三維位置和運動速度，既能有效保證測繪精度和速度，還能實現監測的自動化，減輕工作負擔。比如說：在大壩變形的監測中，我們先在距離大壩一定距離的地方設置一個基準點，然后再選擇一個監測點，在基準點和監測點上安置GPS接收機，進行實時自動化監測，將監測結果通過數據傳輸技術傳輸到信息中心，由信息中心的工作人員對其進行相應的處理和分析，為工程施工提供詳細的第一手變形監測數據。我國在虎門大橋的興建中利用GPS測繪技術進行帝王大廈的位移監測，重點監測其在臺風作用下的位移和震動頻率，為虎門大橋施工提供了詳細的工程資料，有效保障了工程施工的安全性。英國也曾利用GPS測繪技術進行亨伯大橋的變形監測，將基準點設置在距橋1.5km的地方，監測點設置在橋中心，精準的測出基準點和監測點的三維坐標，運用Ashtech’s PNAV軟件進行數據處理分析，監測大橋中央位置在橋的各軸線方向的位移和橋塔在東南、西北和垂直方向的位移。

2.2 水下地形測繪

水下地形測繪多在海港工程、航道整治工程、江岸碼頭的設計工程中出現，所有的水下工程都需要精密的水下地形圖，要想繪制出精密的水下地形圖，必須進行水深和平面位置的三維測定，利用微機進行水下地形圖的繪制。在這里，必須應用到水深測量儀，它利用超聲波測量水深原理，發射的聲脈沖達到海底之后反射回接收器，并記錄發射到接收使用的時間，這樣就可以利用聲波在水中傳播的速度和時間求得水下地形的高程。在平面位置的測量上，將測深儀、潮位儀、差分GPS接收機和終端設備結合起來，形成一套完整的水下測繪系統。DGPS接收機負責接收GPS衛星信號和差分基站的校正信號。如圖1所示為一個簡單的水下測繪系統。

圖1 水下測繪系統

2.3 施工臨時水準點的測量

在水準測量中，應用傳統的測量方法得出的水準點之間距離較遠，通常情況下的距離在500-1000m之間，這使得施工非常不方便。如果在施工臨時水準點測量中應用GPS測繪技術可以提高工作效率，保證結果的準確性。比如說：在某大型公路工程測繪中，應用GPS測繪技術拍攝衛星同步圖片，分析路基高度，考察地形地貌條件，沿公路沿線布置間隔200-300m的施工臨時水準點，水準點設置在房基、機井臺等堅固處，利用GPS測繪技術定位每個臨時水準點的三維坐標，并做詳細記錄。

2.4 在地震預報中的應用

對于地質學家而言，研究地殼運動、地球動力學問題、地震前夕的地形變化是其重要課題，這也是測繪工作者的重要任務之一。在過去，測繪工作者和地質學家借用傳統大地測量技術取得了不少寶貴的地球動力學資料，證明地殼運動是客觀存在的，但是這種運動非常緩慢，而運動的規律則有待人們繼續研究和分析。應用傳統大地測量技術測量地殼運動需要耗費大量的時間和金錢，復測周期長，影響了地震預報的及時性和準確度。GPS測繪技術彌補了傳統大地測量技術在地震預報上的缺點。

2.5 注意事項

GPS測繪技術在工程測繪中的應用非常簡單，網形結構簡單，選點快，節省建標費用，降低測繪成本。當然，GPS測繪時的選點也必須滿足一定的條件，選點位置應滿足交通便利、視野開闊、易于安裝接收設備、避開高壓線、電臺、高層建筑物等障礙物。選點之后，按照要求埋置標石，并保存點位，最后繪制出GPS網選點圖。

觀測成果是保證外業測繪準確性的關鍵性資料。當觀測任務完成后，相關工作人員必須第一時間對收集到的數據資料進行檢驗和核對，并根據相關標準淘汰掉不必要的數據，必要時進行補測工程，嚴厲審核數據資料，確保信息的百分百準確，接著才能利用軟件進行數據處理分析，否則處理出來的結果就會與真實情況出現很大誤差。而GPS測繪技術是一種連續的同步測繪技術，每隔15s就會自動記錄一組數據，這是常規測繪方法所不能比擬的，而利用軟件進行數據處理也提高了其測繪的自動化程度，這也是GPS測繪技術廣泛應用的原因之一。

結束語

伴隨著GPS測繪技術的快速發展，工程測繪精度越來越高，操作更簡單，為各行各業的發展創造了新方向和領域。而GPS技術的發展也必將推動其成為一個國際性高科技產業。本文簡單介紹了GPS測繪技術在幾種工程測繪中的應用，供同行參考。

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