淺談工程測繪中GPS測量技術的應用

張茂松

摘要：GPS測量技術經過幾十年的不斷研究發展，目前已作為一種成熟的測量技術而在工程測繪、導航、衛星定位等諸多領域得到了廣泛的應用。其中，工程測繪是GPS測量技術應用的一個重要領域。本文重點對GPS測量技術在工程測繪中的優勢及具體應用進行詳細闡述，旨在促進GPS技術優勢充分發揮，推動該技術與工程行業更快發展。

關鍵詞：工程測繪；GPS測量技術；優勢；應用

前言：最新GPS技術通過將傳統測量技術與現代電子測量技術有機融合為一體，形成了一個兼具傳統測量技術優勢與現代電子測量技術優勢的新型測量技術，從而大大提高了自身的測量精度、適用范圍與工作效率。大量實踐表明，應用該技術進行工程測繪，可以解決傳統測量技術存在難題，滿足測量精度要求，對現代工程測繪與工程施工而言具有非常重要的實踐意義。

1.GPS測量技術在工程測繪中的優勢

1.1定位精準、測量高效

定位精準、測量高效是GPS定位技術較之其他測量技術所具有的一個突出性優勢，也是該技術在工程測繪中得到普遍應用的一個主要原因。從GPS測量技術在實踐應用中所得到的測量結果來看，其不僅測量精度高（平面測量誤差通常<1mm）、測量效率高，幾乎能夠滿足各種測量精度要求的工程測繪，而且能夠實現實時的、動態的測量，在現代工程測繪中有著良好的適應性和實用性。GPS測量技術高效的測量主要體現在在靜態定位模式下，雙頻接收機對信息的采集只需要花費5分鐘左右的時間，遠遠短于其他一般的測量技術。

1.2功能全面、操作方便

功能全面、操作便捷是GPS測量技術擁有的主要優勢之一。我們對GPS技術最了解的就是其衛星定位與導航功能，殊不知其還可以用于測量、測速和測時等很多方面，這充分說明了GPS測量技術功能的全面性與適用范圍的廣泛性。就GPS技術的測量功能來說，目前已在很多領域得到了推廣應用，如航空攝影、工程測繪、海洋探測等。利用GPS技術的測量功能主要實現的是從空中對地面進行攝影，獲取地面的縱向圖；對地球板塊、地殼運動等進行測量，了解地質運動變化情況及其對工程施工的影響。

成熟的GPS測量技術自動化水平非常高，使得其在實際應用中操作起來非常方便快捷，可以大大簡化工程測繪環節，提高測量工作效率，減少資源、成本費用的投入。運用GPS測量技術進行工程測繪時，測量人員只需要根據不同測量項目分別完成對GPS接收機的安裝，然后等待GPS接收機自動獲取完整的相關測量數據，再對數據進行分析即可完成項目測量工作。由于GPS測量技術的高自動化水平使得很多測量工作都是由接收機自動完成，這就大大簡化了工程測繪工作，降低了工程測繪復雜度，使工程更為經濟。

2.GPS測量技術在工程測繪中的應用

2.1 GPS水準測量技術應用

在工程測繪中，水準測量是常見的一個測量項目，以往對工程水準的測量往往存在較大偏差，水準距離偏遠，不利于工程施工。而應用GPS水準測量技術來負責工程測繪中的水準測量項目，測量人員通過GPS接收機可以獲取到全面準確的導航衛星信號，進而獲取到施工現場相關信息。根據施工現場相關信息實現對水準距離的精確測量，可以較好的保證水準測量精度滿足工程測繪要求，為工程施工奠定良好基礎。需注意，應用GPS技術進行外業觀測時，必須要嚴格按照事先制定的測量計劃來進行，并嚴格保證外觀測量的進度，避免測量精度受到影響。

例如，在建設大型公路工程項目時，測量人員對GPS接收機獲取到的衛星同步圖片進行深入解析，根據圖片提供的信息，結合現場地質地貌對施工場地實施水準測量。在沿公路每隔200米處設置一個水準點，水準點的位置盡可能放在較為堅固的地方，如房基等，對設置好的水準點做好詳細記錄工作之后，水準測量任務便完成。

2.2GPS衛星定位技術應用

衛星定位是GPS技術的最主要功能，也是應用的主要目的。利用GPS衛星定位技術進行工程測繪，基于的原理主要是物理原理與幾何原理的相結合。即利用地面接收裝置與系統空間分布衛星之間的相互通信，實現從多角度對目標物體的跟蹤定位，從而獲取到物體的當前位置信息，具體如圖1。在這方面，工程測繪應用的主要是GPS衛星定位技術中的動態相對定位模式。GPS動態相對定位模式，以載波相對觀測量為定位依據，通過在地面上安裝接收裝置和在觀測基站上選取一個控制點，控制點點位必須足夠精確，從而在實現對工程精確高效定位的同時，保證測量數據準確，可以滿足工程測繪精度要求，同時實現對測量目標位置信息的實時采集與不同角度觀測，實現對工程的全面測量。

2.3GPS虛擬現實技術應用

除了上述兩種測量技術之外，虛擬現實技術也是GPS技術在工程測繪中應用的一項技術，它主要應用于測量環境惡劣的場合。GPS虛擬現實技術在工程測繪中的應用可以有效解決地勢險峻、地質地理環境差的測量作業難題，減少工程測繪中人員傷亡事故發生。測量人員利用GPS虛擬現實技術不僅可以實現對測量環境的模擬構造，而且構造出的測量環境還具有仿真性與交互性功能，這是傳統測量技術所不具備的優勢。應用GPS虛擬現實技術將獲取到的與工程測繪相關的一系列三維圖片存儲到計算機中，通過計算機軟件相應處理后這些三維圖片便會構成一個有機整體，將工程整體測量流程顯示出來。

總結：對于現代工程建設而言，GPS測量技術儼然已成為工程測繪中所必不可少的一項重要技術，在工程定位、水準測量、施工場地模擬等諸多方面均發揮著至關重要的作用。隨著科技的不斷進步，我們在充分利用GPS測量技術優勢的同時，還應對該技術功能進行不斷的拓展豐富，力求為工程測繪提供強大技術支撐。