工程測繪中GNSS測繪技術的應用論述

張武

摘要：全球定位系統GNSS，具有高精度、動態化、全天候優勢，在地籍的測量中得到廣泛應用，其主要測量方法包含靜態控制測量和GNSS技術。本文針對GNSS靜態測量技術在地籍測量中的應用，從測區概述與選點布網上來分析GNSS觀測與數據處理過程，評定相關精度；GNSS動態測繪，則主要從測量要求、操作流程和精度提高的角度，提升地籍信息的精準性。

關鍵詞：工程測繪；GNSS測繪技術；應用

隨著科學技術的發展，目前在工程測繪中GNSS技術的應用范圍也越來越廣。GNSS技術的有效運用對于確保工程數據的真實性和可靠性具有重要的作用。本文將對GNSS技術的內容進行概述，對GNSS技術在應用中出現的問題進行分析，探討GNSS的應用方法，希望對工程測繪工作提供幫助。

一、工作原理

GNSS測量是以基準站為中心，其它流動站（或稱為移動站）相對基準站的相對定位。GNSS使用的是WGS-84坐標系，而生產中往往使用的是國家坐標系或地方坐標系（以下簡稱測區坐標系）。因為坐標系的不同，必須先求其轉化參數，才能得到所需坐標系的坐標。測量時，基準站的一系列數據為已知數據，基準站和各流動站同時對同一組衛星進行觀測，觀測后基準站及時把所觀測的信息及已知數據通過無線電波分別傳送至各流動站，各流動站在收到基準站數據的同時，迅速進行基線解算、平差、坐標系統轉換，最后顯示所測點的測區坐標。應用這一原理，動態GNSS測量RTK可以及時準確的測得每一待測點的坐標。動態GNSS測量首先要通過4個以上點WGS-84坐標和測區坐標系坐標，計算本測區的各項轉換參數。轉換參數直接關系到測量成果的準確性，因此，計算轉換參數時要認真仔細。然后，選擇基準站的架設位置，基準站應架設在測區中央周圍無遮擋物的已知點上，此時，即可啟動基準站開始測量。

二、GNSS測繪技術的特點

（一）準確度高

GNSS測繪技術采用先進的靜態測量技術和高科技測量設備，測繪的結果用極小的單位計算，測繪精準度非常高，而且測繪的速度也很快，能滿足工程節約時間，增強效率，提高經濟效益的需求，同時也避免了很多工程事故的發生，在一定程度上，保障了人民生命健康安全，樹立了企業良好形象，這是傳統的測量技術無法達到的。所以GNSS測繪技術所測繪出來的數據結果精準度高、誤差小，且不受任何外界因素的影響。

（二）操作簡單

GNSS技術是在自動化技術的基礎上發展起來的，隨著互聯網技術的發展，實現了測量工作的智能化、現代化以及設備微型化等特點。在測繪工作中，在設備正常運轉的前提下，工作人員只需要將參數進行調整，控制天線到指定的位置，便可以接收到準確的測繪數據。GNSS將接受到的數據傳人到計算機以及互聯網當中，通過軟件對數據以及資料進行進一步的處理，得到所需要的測繪點的三維坐標。

（三）應用范圍廣

GNSS測繪技術相比于傳統的測繪技術應用范圍更廣，傳遞的信息更多，GNSS測繪技術在通過三維坐標測量定位時，還可以將其中的時間、空間速度以及導航實時定位等信息反饋給客戶，為客戶提供更優質、更全面的服務措施，服務質量得到很大的提升，使得越來越多的人接受試用GNSS測繪技術。此外，由于GNSS測繪技術不受外界因素影響，因此它可以廣泛的應用于社會的各個領域當中，如航拍測量、建筑工程測繪、地面信息測繪、衛星定時數據跟蹤等領域。

（四）應用方便

技術的進步，促進了GNSS技術的不斷優化和完善。網絡技術、自動化技術、計算機技術都與GNSS技術高效地融合起來，基于GNSS具有較強兼容性以及可操作性，可以通過電纜來實現測繪設備的連接，保證測量記錄的合理性。當測繪工作完成以后，關閉設備與電源。GNSS為一類自動化的設備，操作簡單，使用方便。

三、GNSS測量技術在工程測量中的應用

（一）靜態測量應用

1.測區概述與選點布網

以某區為例，測區的面積為175km2，山區高程平均為250m，平地的高程平均為60m，平均高程為160m。本測區以c級點為測區首級控制，保證測區的測量結果，在次級控制選點中要注重以下原則：控制點數量上，至少布設2-3個GNSS靜態控制點，選點要注重保存點位，盡量遠離大功率的輸電線和無線發射源，降低控制點的距離，盡量避開阻礙觀測建筑物；優化GNSS構網方式，縮小GNSS靜態測量的異步環數，使環邊盡量控制在8條以內。

2.GNSS觀測與數據處理

GNSS靜態測量，在觀測中嚴格執行規范要求，做好數據的存儲和備份，以更好的保證數據記錄的準確性。在基線數據解算處理時，對基線向量殘差分析，選擇恰當的衛星高度截止角，加強異步環節的檢核，然后進行控制網平差處理。首先，進行三維網自由無約束平差，實現WGS84系統下的平差流程，其基線的向量絕對值要限定于0.03m內；其次檢核采集到的GNSS起算點，確定其坐標值的準確性；最后利用約束網平差，實現WGS84坐標系向國家或地方坐標系的轉換。

（二）運用GNSS技術進行實時動態測繪

實時動態測繪技術的使用可以有效提高測繪數據的完整性。具體來說在進行測繪工作的時候，技術人員首先要在測繪點上豎立基準站，在基準站中設置GNSS信號接收器，通過對可見衛星進行觀測來收集測繪數據。技術人員在完成數據的收集工作之后，通過信息網絡將數據傳輸到流動站。GNSS信號的傳播通常需要一定的過程，在這個過程中，流動站應該通過定位原理來解算接受的基準站信息數據。同時，流動站還承擔著對接收數據進行分析比對，進而存儲的工作。通過對不同觀測站信息數據的解算，流動站最終計算出三維坐標，并通過無線電技術輸出計算出的三維坐標。

綜上所述，要充分利用GNSS技術的技術優勢，將其廣泛應用到工程測繪工作中，來實現投入小、測繪效益高的目標。同時在利用GNSS技術進行測量的過程中，要考慮其誤差因素，并采取有效措施予以解決，從而提高測繪的精確度，使測量結果更好地服務于工程資源管理與規劃工作。

參考文獻：

[1]李曉晨，劉文國，董溫榮.GNSS定位技術在水下測繪中的應用[J].山東水利，2016（12）：8-9.

[2]李森華.GNSS技術在現代水利工程測繪中的應用[J].中國高新技術企業，2015（31）：59-61.

[3]牛虎林，羅永賢.GNSS-RTK測量精度分析與質量控制[J].甘肅科技，2014，30（17）：42-44.