工程測繪GPS定位測量技術的應用探討

摘要：社會經濟技術的迅猛發展提供了可靠的科學技術保障，各行各業在如此的良好環境與條件下遍地開花，尤其是計算機網絡技術的普及更是迅速。信息全球化的趨勢日漸突出，而全球定位系統（簡稱GPS）可以為全球范圍內的信息傳遞與流通提供過硬的技術支持。定位測量技術運用GPS的基本原理，在工程測繪工作方面扮演著重要角色。筆者將定位測量技術的特點與優勢及其在工程測繪中的應用原理進行結合，在工程測繪中的定位測量技術的具體應用及其重要作用提出了一些自己的見解，并展望了其在工程測繪方面的發展前景。

關鍵詞：GPS定位測量 工程測繪 應用特點

1 GPS定位測量技術

1.1 GPS技術概述

GPS技術，即全球定位系統，最早于1973年的美國開始研發，在20年來的不懈努力中取得顯著成效，并于1993年成功投人使用。GPS技術主要有三個重要組成部分，即空間衛星星座、用戶設備以及地面監控系統，通過利用接收于衛星發射的無線電信號來實現導航定位。為社會經濟發展及國防建設提供重要的軍事導航與定位服務。自GPS技術興起與發展以來，在許多相關領域都發揮了重要作用，不僅在軍事導航與定位方面有重要意義，而且在社會經濟技術發展方面都應用廣泛，這也是GPS技術日漸趨于成熟的重要體現。GPS定位測量技術的高精度、經濟快速等特點使其在工程測繪中發揮重要作用促進了測繪技術及測繪領域的快速發展。

1.2 GPS定位測量技術特點與優勢

GPS定位測量技術有其獨具特色的優勢與特點，首先它定位實時，可以實時準確地定位運動目標的三維位置與速度。其次它的定位精度較高，1分鐘的快速定位法所能取得的觀測精度可達到+0.1m距離，若是不超過20分鐘的載波相位的相對定位，其距離精度可達+5mm，而若通過實時差分定位，其定位精度可達厘米級。而且GPS技術定位耗時較短，實時動態定位模式自用幾秒時間就可完成流動站1分鐘一5分鐘才能完成的觀測，大大提高了測繪效率。并且，運用GPS技術的觀測站間不需要通視，只要求觀測站15°以上空間開闊性，這就大大降低了觀測環境與通視條件方面的限制，不僅縮減了測量時間及經費，而且使測量選點更具靈活性。同時，運用GPS技術進行的測量操作簡便，其自動化與智能化水平較高，可以實現長時間的無人數據采集，只需要簡單安裝測量所需儀器并做好儀器監控工作。GPS技術還具有全球全天候作業的特點，基本不會受到天氣狀況限制，通過分布均勻且數量較多的GPS衛星實現全球范圍內的全天候觀測。另外，它還可以提供統一的三維地心坐標，可以完成對觀測站大地高程的精準測量，為大地水準面研究創造良好條件。

2 GPS定位測量技術在工程測繪中的重要作用

2.1 GPS技術在工程測繪中的應用原理

工程測繪中采用GPS定位測量技術的應用原理結合了交互定位與物理及幾何學科中的相關原理，并通過GPS衛星與地面接收裝置來完成對測量物的定位，綜合結合接收到的已知衛星信息來求取未知點位置定位，根據距離等于光速與傳播時間之積來確定衛星距離，而這一計算的關鍵在于記錄時間的時鐘精準性地面接收裝置對測量物的三維精準定位，需要同時接收4顆衛星發射的信息才能進行，而測量要求精度不同，所需衛星數量也不盡相同，如厘米級精準定位就必須要至少5顆衛星才能滿足。

2.2 GPS技術在工程測繪中的具體作用

GPS技術在工程測繪中的具體作用主要體現在以下幾個方面：

（1）虛擬現實技術方面的具體作用。常規的測繪工作都是由人為操作進行的，人為的操作誤差或是綜合素質較差等都影響著測繪工作的精準性，同時在地質環境條件復雜地段的測繪工作，易出安全事故，還為具體的測繪工作埋下安全隱患。而在工程測繪工作中，采用GPS定位測量技術，可以快速而高效地實現工程測繪的交互定位及形象逼真的測繪數據結果，并可以實時掌握與監控工程測繪工作的全部流程。但為保證測量技術在工程測繪工作中的應用效果，可在進行測量之前，利用計算機等相關技術對工程測繪做模擬流程分析，及時發現測量規程中可能存在的問題并采取有效措施進行防治，大大增強測量方案的安全性與可操作性，保證測量工作的技術性。我國目前已將GPS定位測量技術用于礦井工程項目測繪中，并通過GPS技術實行測量演練，便于對測量方案中的問題進行修正與優化，不斷完善工程測繪的可靠性。國內目前在礦井工程項目測繪中普遍使用GPS進行測量演練，可以借助此查出測量方案中存在的問題，及時有效的進行解決和完善。

（2）在房屋地形測圖及工程細部測繪方面的具體作用。GPS定位測量技術具有使用范圍廣的特點，在多個領域都得到廣泛應用，而在房地產工程房屋地形測圖方面也發揮重要作用，尤其是實時動態差分法的應用，為房屋地形測圖提供許多便利，房屋地形測圖中應用RTK實時動態差分法技術，可實時準確地獲取土地權屆界址點及相應界樁具體位置等的測量數據，測量精度可達厘米級，而且降低了傳統用電子手薄利用測圖軟件及全球儀進行地形圖繪制的工作量，只需一人即可完成原來必須2至3人才能完成的測繪工作，在提高測繪效率的同時，還有效降低了人工成本，使得GPS定位測量技術在房地產工程測量中的應用更加深化，而GPS技術在房地產工程測量方面發揮更大的作用。作為工程調查重要部分的工程細部測繪，利用GPS定位測量技術，可以對所需測定的土地權屬界址點、位置及數量等進行準確定位，有效縮小了街坊外圍界址點與內界址點之間的間距誤差，提高了測繪精準度。

（3）現代化城市建設中的具體作用。城市控制網具有較高的精度要求，而且面積大且使用頻次多，而多數城市的一，二，三級導線都位于地面，這使得現代化城市建設進程不斷加快的同時，不同程度的破壞狀況也層出不窮，為城市建設的健康發展帶來很多不利因素。因此，要想保證城市控制網建設中的測量工作效率與質量，必須提高控制點提供的快速精準性，而傳統的導線測量對控制點間的通視條件有較高要求，加大了測量工作的難度，測量精度不能滿足要求且耗時較長，也不利于測量工作效率的提高。而GPS定位測量技術以其高精準度、操作簡便且速度較快等優勢，在城市建設中得到廣泛應用，大大提高了城市控制網建設中的項目測繪精度與效率，在符合城市規劃標準要求的同時，在城市控制測量的測量速率與準確性改善方面，也發揮了重要作用。并且，城市建設中應用GPS定位測量技術的實踐過程中，成功取代了傳統的導線測量方式，而隨著GPS技術的發展，也必將大大提高城市建設測量水平，為促進現代化城市建設進程奠定良好的技術基礎。

（4）工程測繪中應用GPS定位測量技術的發展前景。工程測繪中應用GPS定位測量技術是測繪技術的重大改革，為測繪技術的進一步發展奠定了扎實基礎，而隨著GPS定位測量技術在往后的不斷發展進步，測繪領域將發生前所未有的變革，尤其是GPS技術與工程測繪技術的發展與成熟，及應用的不斷普及與廣泛化，工程測繪中應用GPS定位測量技術，可建立起區域性的GPS網，為城市與工程控制網建設創造更好條件，測繪精度進一步提高的同時，拓展GPS定位測量技術的適用范圍，在高層建筑物監測、大壩變形監測以及地面沉降監測等方面發揮重要作用，為社會經濟發展與國民經濟建設提供更加可靠的導航定位服務。

3 結論

綜上所述，GPS定位測量技術以其獨具優勢的高精度、經濟高效等特點，在工程測繪中的應用相當廣泛，為促進工程測繪的良好發展提供了有力的技術保障，也為現代化城市建設及工程控制網建設奠定了扎實的技術基礎，為提高工程測繪的測量精度，確保測繪結果的科學、可靠創造了良好條件，大大加快了信息全球化趨勢的發展及社會經濟的發展與進步。

參考文獻

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