淺談GPS測量技術在工程測繪中的運用

周懷愿 云南優化房地產土地資產評估咨詢有限公司

1 前言

GPS定位技術已經成為使用范圍極廣的全球地理信息定位系統，GPS定位技術都運用到了很多的行業和領域之中，其技術本身有著強大的優勢和強大的技術支持，能夠對于專業人員獲得精準度較高的導航和技術支持。我國的GPS定位技術在不斷的發展，工程測繪的技術也在不斷地進步，各個方面技術的提升和支持大大提高了工程測繪的效率，使得施工能更好、更好方便地進行。

2 對于GPS測量技術的認識

一般來講，GPS定位技術都是使用衛星技術來接收信號并實現GPS自動定位的，GPS技術和傳統技術相比較來說，該系統具有較高的自動化水平，且在操作技術上要求較低，得到的測量結果也是比較準確的，并有施工時間較短的優點，尤其是在以地表為基準，以GPS接收機為基準，之后通過接收三顆或以上的GPS衛星發射端的載波相位波頻，之后對于接收波頻的距離進行計算，在通過接收衛星的具體位置信息對于大地坐標進行計算。其結果計算的精準度和衛星量接受有一定的關系。在工程測試使用中也受到很多其他因素的影響，但針對這方面的問題，我國的科學技術人員也在不斷學習創新，爭取突破這方面的難關。GPS導航定位技術在目前來看，是應用最為廣泛、實現了內外測繪設計一體化的測繪技術。總的來說，GPS的運作原理就是利用幾顆衛星同時發出信號，更為接受衛星和接收站的距離不同，接受時間也有所不同。GPS導航由以下三個部分組成：空間部分（GPS導航系統）；地控部分（地測系統）、用戶設備部分（GPS導航信號接收器）。GPS定位系統在目前來說作為比較先進的定位技術，在各個行業和領域都得到了較為廣泛的使用，也普及到了每一個人的手中，例如智能機。GPS定位技術的發展慢慢地滲透進入了我們的生活，也改變了我們的生活，讓很多事情都有了更為高效的處理方式。其中本文主要敘述的是GPS測量技術在工程測繪中的運用。

3 GPS測量技術的優勢

3.1 通途較為廣泛，功能豐富

GPS技術是利用無線衛星為主要依據來進行判定從而建立的技術，和其他技術相比，用戶三維坐標的定位方面要優于其他定位系統和定位技術。同時來講，GPS定位技術為使用提供較為準確的時間信息和行進三維速度信息。GPS定位技術中的優勢點使得它在極多領域和范圍都得到了使用，且其使用價值較高，例如本文中所提到的工程測繪方面。

3.2 定位系統精準

GPS定位技術在測量靜態背景環境下，對于定位系統的精準性是有一定的保障的。有較多相關研究者表示，對于一定環境在不同的極限范圍使用GPS定位技術所得出的結果都是有著一定的差異的。在50km內的基線水平時，精準水平在1×107～3×107；在500km～100km基線水平時，精準水平在107～106；在基線水平有超過2000km時，精準度在109。對于精準度的判定，GPS技術的精確度可以達到分米甚至是厘米，這樣的精確度是極高的。這種高精確度在一定程度也標志著GPS技術在工程測繪中能使用于測繪不同的工程使用，且其功能也是較為豐富的。

3.3 技術操作簡單，自動化水平高

GPS技術其中較為突出的一點就是自動化技術高，這就表示在操作時只需要對于GPS技術足夠的了解，且對于專業相關領域的知識要求并不是很高。在操作時只需要對于GPS技術中的幾個流程較為熟悉，就可以完成相關的測量過程。第一步就是對于測量工程氣象方面的數據信息進行收集，第二步對于測量儀器的高度進行適當的調整，第三部需要安裝好開關儀器，第四部需要對于監測儀器的軌道進行合理的調整。GPS定位技術可以自動捕獲位置信息和跟蹤檢測，不需要和傳統技術一般需要大量的人力來進行其中的活動，有著較高自動化水平。

4 GPS測量技術在工程測繪中的應用

4.1 公路工程測量中的應用

在現今公路測量中，GPS定位測量技術有較大范圍的使用。公路初測的目的是依據路線走向設置控制點，完成高程和平面控制的相關車測量，以作為施工放樣、定線測設、地形圖測繪的基礎。GPS定位技術和傳統技術相比較，有定位精度高、觀測時間較短、使用范圍靈活等優勢，可以在一定程度上代替傳統導線法測量。GPS定位技術還在不斷地發展進步，RTK技術在公路測量中的使用就能較大的體現這一點。RTK技術的原理是在公路上先安裝GPS接收機器，通過幾次連續觀測，通過發射臺將觀測到的數據發送給觀測站臺，然后使用所得到的數據通過相對定位原理來進行分析流動站的位置，同一時間就完成了中平、中樁和放線工作的測量工作。RTK技術操作較為簡單，只需要一到兩個人在測繪中進行，對于測繪的有效率的提高有較大的影響。在公路測繪中GPS技術的使用帶來了不小的機遇，能夠較為有效的提到測量水平和速度提高。但是在公路施工中使用RTK技術需要較大的資金方面的投入，其原因就是RTK技術所使用到的設備造價較高，一般情況下，都采用施工單位和勘察單位一同使用RTK技術，來節約成本，同時也使得工程高效穩步的進行[1]。

4.2 地形勘測

在地形勘測工程中使用GPS技術，能較為高效地尋找到定位結果，并較高的精準度。GPS定位技術在精準度上可以達到厘米級別的定位水平，定位所得到的結果還是較為嚴謹的。在當前地形勘測工程工作中，GPS定位技術的使用上較為普遍的，且需要的人力成本是不高，有時候甚至只需要一個工作人員攜帶儀器在幾秒鐘的時間之類就可以記錄并完成測量。在實地地形勘測中，需要將測定區域所有需要的地形、地物點位定點之后，采用專業的軟件來記錄所需要的地形圖，之后使用到GPS定位技術自動生成地形圖。需要注意的是，界址點放樣需要第一步將移動站與基準站位置設定好坐標，并完成移動放樣工作，且需要所有的設備都使用同一系統進行工作，以此來對于移動站臺的適應力有一定的保證。為了減少測繪中誤差的存在，專業技術人員來測繪進行中需要知道自己的具體位置和放樣對于自己的相對距離，以保障得到測量結果的準確性。

4.3 工程變形監測

在所有類型的工程建筑中，工程變形都是一種較為常見且一定會出現的情況，在實際工程中工程變形的發生數還是較多的。其中產生原因是受到多方面因數影響的，人為原因、建筑位移等都是較為常見的工程變形原因。采用GPS定位技術就是為了能夠較為技術地了解到工程變形的具體實際情況與變形之后的結果情況，在工程變形方面GPS定位技術有著極大的使用價值。GPS定位技術不需要通視，有著使得監測布網變得自由便捷的優點，來大大地減少了使用成本。在傳統檢測工程變形中的平面位移方式所需要的工作量是很大的，且需要較多的分析時間，其工程工作的難度就存在著一定的問題，較為煩瑣。GPS定位技術的使用可以同時對工程中所有點三維位移情況進行檢測，這就大大降低了在使用中的分析難度和測量難度，且不管是在什么樣的天氣和氣候之下，專業技術工作人員都能較好的完成工作內容。GPS定位技術還可以搭配防雷電裝置，對于一些較為危險的天氣、氣候下的監測提供了極好的途徑，對于人員的安全性也提供了較高的保障。在工程變形測繪中，常見的測量對象有大巴監測、地面沉陷監測、高層建筑監測。大壩變形監測主要是說垂直位移監測、水平位移監測、表面接縫監測等，由于水的作用力之下，水電站、大壩就都會出現有變形的情況，這時候就需要用到較為精密的儀器來幫助監測。隨著時代和技術的不斷發展，人們對于資源環境的開采也是越來越大，同樣也對環境造成了一定的破壞，有很多地方都出現了地面沉降的情況，這對于工程測繪也造成了不小難度。如有的地方過度開采了地下水，使得城市出現了較為明顯的下沉，GPS定位技術的使用使得測繪變得高效且不需要很大的成本。GPS定位技術不需要通視的，且測繪的過程較為便捷、快速，對于工程整體的效率提升有較大的幫助。對于高層建筑出現變形情況下，GPS定位技術的加入會使得測量的過程更為安全，能較好地測量出在地震等自然災害下出現的位移情況[2]。此外，GPS定位技術還可以幫助人對于自然災害等級做出正確的判斷。

5 GPS技術在工程測繪中的應用流程

5.1 內業準備

在開始GPS外業工作之前，需要為內業工作做好準備。首先需要對于工程中的測量點的地形圖做好收集工作，然后以工程測量的特征為直接依據，確認好工程項目的測量名稱。在內業工作中，有發現已知坐標參數出現了一定的變化就需要采用人工的方式將變化之后的坐標輸入，出現了沒有明確的坐標轉化要求，就需要根據之前所測量的數據節點信息進行分析判斷使用，把控制點有效、均勻地設置在測量地點的周邊，并保證測量在已知范圍之內。測量點的放樣需要內業工作者對于完成的測量點進行嚴謹的檢查工作，并將流程記錄下來，位置后野外的測繪工作做好基礎。

5.2 GPS測量

GPS測量工作中之前內業工作總的控制點作為參照點，按照順序排列為設置基準站點、啟動信號接收設備，之后輸入天線信號的點號、高程、已知坐標等信息。在進行完成以上的操作之后，外業工作人員就可以展開基準點的電臺頻率測試、流動站電臺頻率測試、基準點配制、電臺指示燈測量環節，并進一步確認好有沒有不符合標準情況的出現。多好之前環節的確認工作之后，就可以直接開始測量流程[3]。一般情況下，流動站測量需要首先擁有一個到兩個控制點的數據，所以需要做好最少一個控制點的測量工作，并判定測量點的精確度，在完成之后做好動態數據工作。之后根據測量得到的坐標信息，通過傳輸系統將數據傳送到計算機，之后由計算器來做分析處理工作。

6 結束語

在工程測量中使用GPS定位技術得到較為精準的測量數據，對于工程測繪質量和效率方面的提升都是較大的，有著較為重要的意義。其操作較為簡單，測量結果精準度也是較高的，但在過程中容易受到一些外來的因素影響，引起誤差的出現測量人員應當采用合理的方式方法避免這種情況的出現，得到有效精準的數據，為之后的工程作業做好鋪墊。