北斗導航系統在測繪工程中的應用

(廈門精圖信息技術有限公司，福建 廈門 361008)

0 引言

我國測繪工程行業自建國后發展迅速，測繪技術不斷在更新交替。使用落后的測繪技術，不僅會消耗較大的人力和物力，同時測量的結果也不夠準確，測量所耗費的時間比較長，無法有效地保證測量效果。隨著近年來北斗導航系統的建設，北斗導航系統測繪技術在測繪工程中被廣泛使用，完全發揮了該技術所具備的優勢，給測繪工程帶來了很大的改善，極大地促進了測繪工程工作效率和質量的提升。本文主要對北斗導航系統測繪技術所具備的主要特征進行分析，并對該技術在測繪工程中的實際應用進行研究。

1 北斗導航系統的測繪原理

北斗導航系統運行的主要方法是空間距離交會算法，其具體的工作原理與世界上其他導航系統類似，北斗導航系統在工作中最主要的設備是北斗衛星信號接收機，設備安裝人員將其固定在特定位置，而且固定的位置也不能隨意選擇，需要進行非常嚴格而精確的計算。 北斗導航接收機接收到衛星的定位信息在時間是隨機的，并且需要同時有3個及以上的衛星才能確保定位信息的接收。在衛星接收到信息以后，計算機進行數據計算處理，從而推斷出具體的精確數值，并在此基礎上對這些接收到的數據進行誤差修復處理。北斗導航測繪技術的坐標系統一般有兩種：①空間固定坐標系統。②地固坐標系統。在實際的測繪工作中，要根據工程的具體實施情況選擇最合適的系統。當然，如果遇到情況特殊也可以同時使用這兩種坐標系統，而且這兩種坐標系統共同使用測出的數據會更加精準，效率依然能夠保持較高水平。北斗衛星導航定位系統使用的技術主要包括數據傳輸技術和RTK測量技術，以載波相位觀測為依據，測量技術優勢較為突出。在基準站設置1臺北斗衛星導航定位系統信號接收機，實現地質連續觀測，通過無線電將觀測獲取的信息存儲和傳輸[1]。

2 北斗導航系統測繪具備的優勢分析

2.1 提高測繪效率

人們在之前展開工程測繪所使用的測繪技術，對于各種人力成本和材料物資的使用，都有著較大的需求。為了改善這種測量情況，北斗導航技術的研發，在工程測繪方面的應用，能夠有效地節省測繪所需要的時間以及各種成本，為測量效率的提升做出了巨大的貢獻。

2.2 提升測繪精度

北斗導航測繪作為一種新型的技術，在對各種復雜工程展開測繪的過程中，能夠較為準確地獲得測量結果，為人們的實際工作提供更加精確的準備。使用北斗導航測繪技術展開測繪工作，能夠精確到厘米和毫米以及亞毫米的精確度，完全滿足一些精確測量的實際需求。該種技術的準確性，給現代化社會的發展帶來了很大的改善，同時，也是當下新型科學技術的象征和代表。

2.3 具有顯著經濟效益

根據調查研究發現，北斗導航測量技術在工程測繪當中的使用，可以為相關單位節省一定的成本支出，有效地節省了工作時間，促進了測繪工作效率的提升。所以在一定程度上，北斗導航測繪技術有著良好的經濟性能。

2.4 相較傳統定位系統具備的優勢

在工程測繪快速發展中，測繪技術同步創新和改進，促使工程測繪工作朝著更高層次發展。以往工程測繪中，主要是以GPS定位技術為主，盡管可以滿足實際工作需要，但是其中還有很多問題有待完善[2]。而我國北斗衛星導航定位系統較之GPS技術而言優勢更為突出，當前已經基本上實現亞太地區的全面覆蓋，可以為工程測繪提供通信服務。GPS導航系統主要是采用二頻定位技術，而北斗衛星導航定位系統則是采用三頻定位技術，定位精度可以達到2 cm，定位精準度更高，遠遠優于GPS導航系統。GPS衛星定位系統由于自身技術特性，對于一些偏遠山區經常出現信號弱問題，僅僅依靠GPS技術進行工程測繪局限性較大，嚴重制約后續工作開展。北斗衛星導航定位系統覆蓋范圍較廣，三頻定位技術優勢突出，定位精度較高，滿足工程測繪工作需要。

3 測繪工程中的實際應用

3.1 道路測繪中的應用

1)地形圖的繪制。在公路工程建設的過程中，要對一些比例尺較大的地形圖進行繪制，一般來說，傳統的繪制方式由于技術的限制，使其所花費的時間較長，而且測量的工程量較大，測量效率和準確性也缺乏可靠的保障。但在地形圖的繪制中使用北斗導航測繪技術，可以在短時間內獲得更加準確的數據信息，從而促進繪圖的完成。

2)對公路工程控制的測量。一般來講，北斗導航測繪技術相對比較精密的是靜態測量，但是在公路工程的控制測量方面，主要應用的是北斗導航的動態測量技術，在動態測量技術的基礎上，能夠促進工作效率的提升。

3)公路中線的測量。公路工程測繪的過程中，繪制大比例尺帶狀地形圖之后，工作人員要在地面上標出公路的中線，因此還必須要對公路中線展開測量。北斗導航測繪技術的應用，能夠有效地利用北斗接收機，實現對公路中線坐標的測量和定位，從而滿足工程的實際需求。

4) 對公路縱橫切面展開測量。最后，要借助北斗導航測繪技術來確定公路縱橫斷面的測量，利用繪圖軟件和中線的樁點便可以繪制出公路縱橫斷面。

3.2 建筑工程中的應用

在建筑工程當中，對于一些放線的測量有著比較高的要求。實際展開工作的時候，要結合建筑工程的具體特征，以及建筑所在地周圍環境的影響等綜合因素進行考慮，北斗導航測繪技術在建筑工程中的應用，幾乎不受到氣候環境的限制，在該技術主要特征的影響下，可以為建筑工程提供更加精確的測量結果，為建筑工程的質量建設和工作效率的提升做好準備，推動了建筑工程行業的發展。

3.3 工程變形監測方面的應用

人們在展開工程建設的過程中，無法避免地會出現各種變形的現象，這種現象必須要加以控制和管理，因此，人們必須要對其進行測量和監控。北斗導航測繪技術的使用，能夠對建筑物的移動距離，以及具體的變形程度進行準確的測量，在使用該技術進行測量的過程中，能夠有效地減少各種資源的浪費，可以實現對人力物資的節省，為測繪工程的安全性帶來可靠的保障[3]。

3.4 水下工程測繪中的應用

在一些沿海城市中，對于海岸碼頭和航道的設計中，北斗導航測繪技術也得到了廣泛的應用，并且給人們的實際工作帶來了比較好的效果。另外，該技術還可以幫助人們完成海洋資源的開發和利用，為其提供更加精確的水下地形的測繪圖。北斗測繪技術在水下工程測繪中的使用，一定要充分考慮各種安全問題，為工作人員的人身安全提供一定的保障[4]。同時，水下工程測繪工作對工作人員的專業技能有著較高的要求，因此，必須要安排專業性較高的工作人員，在對整項工作流程掌握的基礎上去展開具體的工作，才能夠得到更好的工作效果，從而使北斗導航測繪技術的應用發揮巨大的價值。

3.5 地下工程測繪中的應用

地下工程測量是由地面測量和地下測量兩部分組成，以地下為主。地面部分主要是指地下工程的地面控制測量和地下工程竣工后運營過程中的地面變形監測等。這部分工作與常規的測量一樣，所以3S技術將得到廣泛的應用[5]。最典型的是大型隧道工程貫通測量的地面控制網，將徹底改變傳統的導線網和三角網，采用北斗導航控制網，這樣可大大提高控制網的精度和可靠性。隨著衛星測高精度的提高，北斗導航測繪在跨江跨海隧道工程控制測量的高程傳遞和大型地下工程竣工的運營過程中的地表變形監測等方面將發揮重要作用。

4 結語

北斗導航測繪技術是集各種測繪技術優點于一身的新興測繪技術，該技術具備著多種優勢之處，使其能夠滿足更多測繪工程的實際需求，不斷被投入各種新領域的工程測繪工作中。在使用北斗測繪技術展開測繪的過程中，可以實現對各種人力物資的節約，提高測量的精確度，該技術有著較為簡便的使用方式，為人們在各種比較復雜的測繪工程中帶來了很大的幫助。同時，研究者以及工程師們也要不斷對北斗導航測繪技術進行改良，完善不足并進一步提高應用功能。因此，人們應當要隨著社會時代的發展，結合多種新型的科學技術，對 北斗測繪技術進行不斷地完善和更新，使該技術能夠廣泛地應用在更多的行業當中，為國家社會的發展作出一定的貢獻。可以確定在未來的工程測繪中，北斗導航測繪技術將扮演越來越重要的角色，它所帶來的技術革新也會給各行各業的建設工程帶來更多的機遇。