簡析GPS測繪技術在工程測繪中的運用

李引生 楊遠程 姚家俊

黃河勘測規劃設計研究院有限公司 河南 鄭州 450000

科技進步推動了GPS技術的成熟，將GPS技術切實地應用到地質工程勘察測繪工作之中，能夠有效提升整個地質工程行業的整體水平，促進地質工程勘測技術朝著科學的方向邁進。其次，地質工程相關工作人員應當不斷增強自身的綜合能力，針對專業技術進行不斷的研究創新，從而提升技術的整體實用性。

1 GPS測繪技術的概述

GPS是由地面的監控系統和信號的接收器以及衛星三個方面構成，這三個方面缺一不可，各個環節都是相互依存的，各方面都是決定著GPS的精準度和運行的穩定性。用戶能夠有效地將衛星信息進行發送和接收，將信息進行合理的處理，然后通過GPS信號接收機的位置進行計算，準確把握精準度和嚴密性。在工程的建設和實施中，GPS有不同方法將測量對象的信息進行收集，根據天線衛星所有機發出傳送來的衛星無線電信號和無線測距儀的碼號，對衛星用戶無線接收器上的衛星時間的距離計算，這樣就可以能夠通過衛星進行空間距離上的測量和反饋，進而有效幫助提升衛星相關的探測技術水平。載波相位方法用于測量如GPS等衛星信號，在衛星傳播時間路徑上，通過載波相位的良好的自動變化，從而可以更好地準確測算和得出衛星信號載波傳播的持續距離和信號傳播的持續時間，準確的測得出被動觀測衛星物體的相位信息和信號相關的衛星經緯度。GPS的測繪技術在工程測繪中發揮著重要的引領和引導作用。對GPS測繪技術在工程運用方面開展深入的分析，充分總結相關的作用和實施價值，從而促進工程測繪的快速發展[1]。

2 GPS測繪技術相關優勢

2.1 全面實現自動化操作

測繪地理工程較為復雜，要面對各種復雜的物理地形圖和地勢，為測繪工程建設項目規劃設計提供大量基礎技術數據。應用GPS的測繪工程技術能夠全面有效提升測繪操作速度，使整個測繪建設工程實現自動化、智能化，大大提高了測繪工程建設的測繪技術監控能力。對于工程建設測量規劃來講，傳統的人力無法輕松完成復雜的工程測繪處理任務，而通過使用新的GPS工程測繪處理技術則無疑會大大使復雜測繪操作就能變得更加簡單，操作步驟簡便，GPS工程測繪技術工具的不斷改進，極大方便了工作者的操作，使工程建設測量工作效率可以得到極大提升。

2.2 經濟性強

在以往的工業測繪測量工作中，由于我國經濟發展水平以及現代科學信息技術快速發展的環境限制和政策約束，較多的都是采取人工自動測繪的測量方式耗費大量的時間、人力。GPS測繪技術不僅為我國測繪技術工程的持續發展建設提供了極大的便利和技術優勢，也直接推動了我國測繪技術工程的不斷進展。此外，該技術能夠有效節約了工程測繪各個方面的技術成本，測繪工程進行測繪所要必需的技術人員相對較少，在測繪數據、圖片自動處理兩個方面可以利用計算機技術進行自動處理，這樣也在很大某種程度上能夠節約了測繪大部分技術成本[2]。

2.3 定位準確度高、操作簡便

GPS等測量技術已經能夠直接滿足各種更高精度的地圖測繪、測量技術要求，其平均誤差系數值非常的小，能夠直接達到毫米誤差值以下。在測繪工程現場測繪中，GPS的自動引用技術可在測繪應用系統GPS的測量中，工作人員僅僅只需在一個預設的工程測繪、測量處理系統中對應用GPS軟件進行自動安裝，就已經可以通過自動計算機在一個可視化的測繪畫面中自動進行測繪圖片、數據的實時采集，對測繪工程所有必需的各項測繪數據設備進行噴繪測量、檢測等處理工作。GPS地區測繪實時技術系統可以對地區測量范圍內的數據、圖片內容進行完全自動化的實時采集以及實時處理，對長期測量工作的開展提供了較大的便利。即使某個較為空曠荒蕪的區域長時間無人進行值班，地區測量工作人員只需直接通過將實際測量的過程數據圖片內容上載并傳到當地數據中心，就這樣能夠輕松實現測量數據的實時測量，因此自動化的特征適合多種復雜工況下開展測繪工作[3]。

3 GPS測繪技術在工程測繪中的運用

3.1 建筑工程測繪的應用

GPS定位系統技術在建筑工程測量技術中的有效運用的基本原理：將數學物理和天體幾何兩門學科的定位相關技術基本原理知識進行有效緊密結合，利于實現GPS定位系統的利用地面信號接收探測裝置和利用空間探測衛星，多種角度近距地準確定位。由當地專業觀測技術人員拿出來進行統計和數據處理進行測繪后的結果。靜態相對載波定位的觀測操作處理流程比較簡單，實時的和動態相對載波定位則是需要根據工程載波相對定位觀測繪，最終選取比較精確的天線控制觀測點位，以此作為進行工程載波測量的天線控制觀測基站，安裝位于地面的連續載波接收觀測裝置，而且在十度以上的地球水平角度為觀測點時，可以連續接收1到7顆衛星發射信號[4]。

3.2 水下工程測繪

港口運輸碼頭項目建設、航道環境整治等水下基礎工程建設中，對于水下地形岸線測繪和海圖的超高精度測繪有著極高的技術要求，一旦測繪精度不能達到國家相應的測繪標準，會給水下工程的正常建設運行帶來很大的不良影響。對此，可以考慮采用新的GPS高度測量系統技術及其中的三維高度測定測量技術，實現對水下建筑工程船體橫向及其他縱向節點位置的高度準精度精確測量，以目前測量到的數據為基礎，結合使用相應的大型計算機繪制軟件，就已經能夠對水下工程地形圖曲線進行精確繪制。在日常實際操作中，對于水下處理工程的水體橫向上和位置，可以綜合采用圖像差分儀和GPS等技術對其進行縱向測量，能夠有效解決圖像經緯儀等由于傳統定位測量儀和定位處理儀器測量操作煩瑣，確保水下測量處理結果的可靠準確性。而利用GPS定位技術這不僅可以快速地對項目相關坐標位置所提供需三維地形坐標信息進行預定位，并且還有功能對水下海洋工程項目坐標展開三維地形在線描繪。最重要的部分好處是，操作管理人員不僅可以通過水下海水分析潮汐測繪出現的方向位移變化情況，對GPS等技術數據進行各種相關分析操作后，結合潮汐探測儀可以獲得一個實際、完整的水下潮汐測繪監控系統，大幅度的有效提高了測繪工作效率，操作管理人員只是僅需要通過水下監視器就可以能實時獲得潮汐位置的實時監控[5]。

3.3 虛擬現實方面的具體應用

傳統測繪工程中的測繪工作模式和管理技術，都非常需要測繪工作人員能夠進行一系列的結合實際工程測繪管理工作。面對一些惡劣自然地理地形條件時，工作人員實地勘察進行地形測繪工作難度高且同時面臨著一定的技術風險，比如云南山區局部地勢復雜，容易產生地震造成大量人員傷亡。我們可通過利用GPS繪圖系統在各種計算機中直接進行三維模擬地形繪圖，將一系列的三維地形圖像系統呈現在各種計算機圖形處理中，這一系列的三維地形圖像系統可以用于模擬實際的各種地形物理環境和各種地理現象條件。在這個三維模型上它既可以直接實現整個地形工程地圖測繪的整個流程，復雜大型地形工程測繪的各個重難點也都可以能夠通過微機模擬當地環境條件進行精確測量，同時還有效保證了整個工程勘繪測量的技術安全性。為了保證工程測量管理工作中測繪技術的實際使用結果，能夠切實地充分反映工程實際測量數據，工程師在測繪之前也經常會對工程測量工作流程數據進行多次模擬，不僅同樣能夠做到提前有效發現工程測繪管理工作的技術缺陷，提高工程測繪管理工作的測量安全性和測量準確性，還同樣能夠有效避免因為測量技術不成熟或者測量流程上的問題等而帶來測量工程上的損失[6]。

4 結束語

GPS測繪技術能夠很好地用于進行大型控制節點的測量、線路的測繪定線長度測量以及大型建筑工程的測繪放線圖等測量測繪工作。我國建筑工程質量測繪管理工作人員應當不斷完善現代GPS質量測繪管理技術，確保我國工程質量測繪管理工作技術質量和測繪工作效率水平能夠持續得到不斷穩步提高。