工程測繪中GPS技術的作用分析

■胡宏偉

（息縣宏圖測繪有限公司河南信陽464300）

工程測繪中GPS技術的作用分析

■胡宏偉

（息縣宏圖測繪有限公司河南信陽464300）

工程測繪過程中，GPS技術發揮了重要的作用，極大程度上提升了工程測繪精度，為工程測量質量提供了保障。基于此，本文對GPS技術進行了綜合性闡述，并對工程測繪中GPS技術相關應用進行了分析，提出了相應觀點，以供參考。

工程測繪 GPS 精度 定位

1　GPS概述

GPS(Global Positioning System)即全球定位系統，主體為環球通訊衛星與接收裝置,通過衛星的無線導航定位作用，能夠為用戶提供精確的導航信息。GPS衛星分布于6條交點互隔60度的軌道面（距地面2*104km）上，單機導航精度高達10m[1]。若采取綜合定位，可使其精度可達厘米甚至毫米級別。通常情況下，GPS民用開放精度為10m[2]。對于工程測繪而言，GPS技術的加入，使其整體水平邁向了一個新的臺階。一方面，GPS保證了工程測繪的精度；另一方面，GPS應用簡便，從一定程度上提升了工程測繪效率。總之，GPS為工程測繪帶來了有力的技術基礎，并促使其產生了本質性的變革，為工程測繪發展提供了推動力。

2　GPS技術特征分析

2.1高精度

高精度是GPS的最顯著特征。工程范圍50km內，GPS相對精度可達10～6；100至500km范圍內，相對精度可達10～7。在0.3至1.5km精密定位工程中，平均平面誤差低于1mm。高層建筑基準測繪過程中，絕對位置平面精度優于+5mm，高程精度優于+8mm。特別是在RTK及RTD方面，定位精度可達厘米級[3]。換句話說，GPS定位精度可滿足各類型工程測量要求。同時，隨著觀測技術及信息處理技術水平的不斷上升，GPS定位精度還將達到更高的層次。

2.2適應性強

利用GPS對方格網進行測設，較其他方法具有更好的適應性。網形結構簡單，可對點疏密程度及邊長短自由選取，即使已知控制點距離較遠，但依然能夠保持連接，并可對控制網進行定位及定向。GPS實現了點位之間的通視，在點位選取方面較為靈活，并不需要高標。另外，GPS測定并不會受到天氣、氣候影響，可保證室外作業正常進行。需要注意的是，部分工程測量受成本限制，在實際測量過程中依然需要用到水準儀、經緯儀等常規儀器，由這些儀器提供輔助性數據作為參考。另外，GPS控制網布設過程中，應盡量讓更多的點實現互相通視，以進一步提升測繪效率及測繪精度。

2.3操作便捷

GPS測繪自動化程度較高，操作過程中只需要對相關參數進行調節即可，參數調節完成后，GPS接收機便會自動完成測量。進行連續觀測時，GPS接收機可利用通訊網絡將采集數據傳遞于處理中心，由中心系統對相關信息數據進行信息化處理。觀測完成后，將接收機電源關閉、收好，即可完成數據采集任務。

3　工程測繪中GPS技術相關應用分析

3.1網點控制

GPS定位系統對原有大地控制網絡的長鋼軌測距和測角的方法產生了顛覆性作用。通過GPS所構建出的測量大地控制網，為工程測繪提供了極大的支持。從上世紀90年代開始，我國便把GPS應用于大地基礎控制網中。長距離測繪過程中，即便大地控制點距離較遠（幾千至幾萬公里），利用GPS仍然可以實現精確測量。在城市控制測量網絡中，測量點距離大約為幾十公里，GPS測量精度得到進一步提升。換句話說，GPS的使用極大程度上提升了測量范圍，并簡化了測量流程，省時省力，具有極高的工作效率。

3.2水下測繪

設計碼頭、港口及航道時，都需要制作精密的水下地形圖，而GPS為水下地形圖繪制帶來了極大的便捷。將測深儀、潮位儀及差分GPS接收機進行組合，可獲取一套完整的水下測繪系統[4]。GPS接收機可接受GPS信號，并可獲取來自差分基站的校正信號。通過應用校正數據可將測量誤差控制在可靠范圍內，提升整體測量精度。采取GPS進行大比例水下地形測繪，一定程度上擴充了測繪范圍。測量時，由GPS接收機將參數坐標置入系統計算機內，通過軟件分析、計算，將航跡線及導航參數顯示出來。工作人員可根據這些參數對航向進行動態性修正，按測定方案設置具體航線，進行有效測繪。定位過程中，利用同步定時器將定標信號傳遞于深儀、潮位儀，可實現定位采樣、行潮值采樣及測深采樣。同步定標器具備多條控制線，可與其他測試儀器共同定標。另外，水下測繪過程中，可采取GPS后差分動態定位技術進行實際測量。將GPS接收機分別置于基站與船站，利用衛星組發出的導航信號實現同步測量。通過基站可獲取校正值，以對船站定位數據進行二次修正，得到精確的地理坐標。

3.3形變測量

工程測繪過程中，形變測量是重要構成部分。工程形變相關影響因素較多，會同時受到人為因素及地理環境影響，使形變控制難度系數有所增加。通過應用GPS技術可增加三維定位的精度（1.0ppm至0.1ppm）。實際測繪過程中，先設置合適的基準站（遠離工程主體），然后在變形區篩選若干個合適的檢測點，并將GPS接收機分別安裝在監測點及基準站上，便可實現連續觀測。利用通信網絡及信息數據傳遞技術，可將相關信息數據傳入監控中心，及時進行處理，從而實現自動化、實時化測量。

4　結語

相對于傳統測繪手段而言，利用GPS進行工程測繪無疑具有極大的優勢。通過GPS技術極大程度上提高了工程測繪的精度，并提高了測繪效率。另外，GPS測繪不會受到外部環境、氣候條件所干擾，具有良好的適用性。未來，隨著GPS技術水平的進一步提升，它在工程測繪中的地位將愈來愈高，并成為不可或缺的測繪工具。

[1]林新超.GPS測量技術在工程測繪中的應用分析 [J].科技風,2012,（02）:87.

[2]韓大為.GPS定位測量技術在工程測繪當中的重要作用 [J].科技傳播,2012, （24）:123～124.

[3]黃玨靖.GPS測繪技術在工程測繪中的應用分析 [J].科技創新與應用,2014, （11）:280.

[4]郭倩倩,李輝.工程測繪中GPS定位測量技術的重要作用分析 [J].中國高新技術企業,2014,（16）:116～117.

P624文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～322～1