GPS測繪技術在工程測繪中的應用研究

王文才

摘要：GPS測繪技術在測繪的精準度和質量方面相對傳統測量技術有較大優勢，能夠有效提升工程質量，符合現代化測繪工程發展的趨勢。

關鍵詞：GPS；測繪技術；工程測繪；應用；分析

1導言

GPS是全球定位系統（Global Positioning System）的簡稱，GPS測繪技術是一種全新的測量技術，朝著測繪方向呈多樣化發展，在眾多領域發揮巨大作用，具有可觀的發展前景。GPS測繪技術應用在工程建設中作用巨大，提高工程建設質量，加強對GPS測繪技術的應用探索是相關研究人員一直研究的重點。

2 GPS測繪技術的特點和優勢

2.1功能性強，測繪范圍廣

GPS可實現大范圍的高精度測量，傳統基線測量在長距高測量時，精度低，GPS可克服這一缺點。具體來說，在靜態定位模式測量工程中，如果基線在50km以下，GPS定位的精準度可以達到1×10-6-2×10-6范圍。如果基線超過100小于500km，定位的精準度可以達到10-6-10-7左右。如果GPS用于實時定位，精準度的測量單位可以為分米和厘米，誤差程度越來越低。隨著GPS技術的高效發展，無論是工程測量、大地測量還是航空測量等各個領域都有所應用。最重要的是，GPS測繪技術可以做到測量時不受時間和地點的限制。

2.2定位精準度高

無論在靜態測繪還是動態測繪，GPS測繪技術打破了傳統測繪技術的弊端，可以把精度控制在標準的范圍內。GPS的原理是用衛星在太空中的位置作為基礎計算出一個點在地球上的位置，需要非常精確的測量三個衛星分別到地球上某一點的距離，由空間星座、地面控制和用戶設備等三部分構成的，根據GPS測量技術原理特點，能夠快速、高效、準確地提供點、線、面要素的精確三維坐標以及其他相關信息，具有全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點。另外，GPS測繪技術還可以按照不同的標準進行測繪，直到達到測繪人員的預期效果。

2.3操作便捷程度高

GPS測繪技術在實際的應用中由于其自動化和集成化水平較高，在實際的測量過程中所涉及的儀器的安裝與設備的連接都十分簡單。GPS測繪儀器可以直接自動開啟衛星定位系統，對測繪目標進行跟蹤定位，GPS的使用，在很大程度上減少了人為操作，節約了人力，提高了測繪的工作效率，同時一定程度上減少了由人為因素造成的誤差值。一般來說，GPS測繪技術可以在20min之內測得20km之內的靜態目標，從初始化的狀態轉換到正常的跟蹤定位模式只需要幾秒鐘的時間。GPS測繪技術與常規的測繪技術相比優勢較為明顯。

3 GPS測繪技術應用于工程測繪中的發展現狀

傳統測繪技術由于具有精度低，效率低，浪費人力和物力的缺點，在技術發展的背景下被GPS測繪技術所取代。GPS測繪技術在測繪工程中具有重要作用，具有精度高，節省測量時間，提高測量效率，操作技能簡單便捷等優點，具有非?？捎^的應用前景。GPS測繪技術利用由美國發射的24顆導航衛星，來完成數據的傳輸進而獲取的，該技術通過與RTK技術相結合，對地形進行定位，從而獲取準確數據。相關研究表明，應用GPS測量技術長期觀察發現，在50km以內測量相對精度能夠達到10-6，在100km-500km的測量范圍內，測量精度達到10-7，在1000km以上，測量精度能達到10-9。經驗發現，在300km-1500km范圍內進行定位時，測繪工程中采用GPS測量技術連續觀測一小時以上誤差小于1mm。

4 GPS測量技術在工程測繪中的應用情況

4.1 GPS測量技術的應用流程

一是進行科學的定位測量點。應用GPS測量技術期間，應該考慮到諸多的方面因素以后科學選取最佳測量點，最終的目的就是實現測量點定位視野具有良好的開闊性，讓安裝相關設備工作更加便捷，防止GPS設備接收傳輸信號期間出現電磁波干擾等問題。技術測量點定位后，應該仔細記錄好相關數據給以后的測量提供依據；二是構建測量標志。測量人員應該考慮到工程測繪實際環境狀態，科學應用好以往GPS測量技術工作經驗，構建起測量標志。例如，應用“慢如標石”法將標石穩定性有效的提升；接下來，展開測量觀察。應用GPS測量技術主要就是室外操作，所以相關測量工作者必須要依照室外觀測規范標準展開嚴格測量，使得工程測繪質量具有良好保障；三是數據分析。先采取計算機技術實施分析GPS測量得到的數據，分析各項參數以確保工程測繪精準度。另外，要采取外業檢測系統對相應數據進一步的分析，提升數據的精確性和同工程測繪具體狀況契合度。

4.2 GPS外業測繪

外業測繪可以深刻的影響到工程測繪的綜合質量水平。GPS測量技術應用于外業測繪中必須要合理的選取測量點，使得提升外業測繪精準度。在選擇測量點過程中，應該先要對應用此技術的測量范圍進行明確掌握，充分的考慮好測量點各位置因素，防止通信信號受影響等。之后，及時的固定好GPS測量的各項設備。一般情況下，能夠采取三個方向實施GPS測量設備的穩定固定，進而達到保障標志中心精準度的目標。進行GPS外業測繪時，一般是采取衛星導航相應系統系統，對于GPS測量所需信號內容進行收取，同時科學的明確天線安裝部位。

4.3 GPS布網

采取GPS測量技術時，規劃出GPS布網是至關重要的一方面內容。大部分情況下，精確繪制三交同步圖形中可以實施點、線連接模式，能夠有效的維護GPS布網平穩落實。而且面對各異工程測繪區域所展開的GPS布網，必須要密切的結合起測繪區域實際環境狀態，同時科學的分析之后，建立在實際狀況基礎上良好的利用信息公網并且進行有效改進，進而增強GPS堅固性，而且在日后的工程測量中，可經控制網得到一些數據內容。

4.4實時動態測繪法

GPS實時動態測繪也就是RTK技術，工作原理就是在地面測量點部位進行安裝GPS接收機，當作測量點準確點，然后連接GPS衛星并接收測量信息，達到實時獲取內容的效果。而且一些所得測量信息傳送給中心測量站和測量流動站。其中，測量流動站不僅要接收GPS衛星信號，同時也收取其他方面的信息資料。再經過科學整合全部信息以后，利用GPS導航技術原理觀察分析數據，計算機系統會得到測量流動站具體坐標以及回傳各項信息，也就是形成了動態測繪參數，最終達到動態測繪成效。

4.5水下地形測繪

在GPS技術推廣實踐的過程中，水下工程測繪同樣應用到GPS技術，有效的將測繪工作效率提升。GPS技術在水下地形測繪工作應用的過程中，應用到的設備具有測深儀、差分GPS接收機以及潮位儀和終端接收設備等設備，通過相互之間的密切結合，產生有機測繪體系，在大比例尺下的水下地形測繪工作中具有更好的應用效果，有利于更加精準以及便捷的獲取水下地形實際狀態，降低測繪的難度以及提升結果的準確性。

5結論

GPS測繪技術基于自身精確性高，節省測量時間，提高測量效率，操作技能簡單便捷等優點，廣泛應用于測繪工程的各個方面。但是，GPS測繪技術就目前發展而言仍然存在一定的缺陷和問題。就測繪工程檢查來說，往往檢查在測繪之后，這就使在測繪過程中遇到的問題難以發現和解決，可能會對測繪工程帶來一定的影響。此外，測繪工程由于自身具有復雜性，施工工期短，從而增加測繪難度，測繪技術人員技術達不到，從而降低工程完成質量，故應加大相關人員的技術培訓，故GPS測繪技術在工程測繪中的應用仍需進一步探索研究。

參考文獻

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（作者單位：江蘇省有色金屬華東地質勘查局）