GPS 測繪技術在測繪工程中的應用

錢銳

新時期，在我國科學技術飛速進步的趨勢下，越來越多的新興測繪技術不斷涌現，也開始朝著數字化智能化的方向發展，而GPS 作為一種十分先進的測繪技術，在測繪工程中得到了廣泛的應用，并取得十分理想的效果。對于傳統效率低精度低的測繪技術而言，這種基于GPS 的先進測繪技術操作更加簡單，且測量工作精度更高、時間短，有著十分理想的應用前景，對于我國現代化建設更有著很大的價值[1]。

1.GPS 概述及原理分析

1.1 概述

GPS 技術主要是基于地面數據傳導設備和監控單位以及衛星接收設備信息傳導渠道，演變而來的一種定位和導航系統。在此類技術應用的過程中，一方面能夠有效借助衛星高清攝像頭監控地表環境情況；另一方面，也能以數據渠道將影像信息傳輸給計算機，在更短的時間內獲取更加詳細的數據內容[2]。因此，GPS 技術應用在測繪工程中可以不斷提高工程數據采集的效率和質量，也能避免數據核對中造成的問題，能夠縮短時間與成本，特別是在與通信設備相結合時，能夠憑借數據傳導，使沿途質量環境數據變化處于實時監控的狀態，能夠降低地表變化等一系列問題。對工程測繪所產生的影響，更能憑借智能化和自動化技術，使GPS 技術應用得到拓展[3]。

1.2 原理分析

GPS 技術是基于衛星定位系統的一種數據的傳導技術，在該技術應用的過程中，衛星與地面監測站數據構成三角坐標，通過數據處理平臺進行數據核算，在此基礎上，憑借基站數據傳導確定地區的具體位置和高程。除此之外，衛星系統能利用高清攝像頭第一時間抓拍并還原現場地貌情況，對數據加以采集，更有利于確定基準站的位置。這樣也能借助相關數據資料提前擬定可視化地形圖，使測量數據的精確性和科學性都得到明顯提升[4]。

2.GPS 應用價值及具體應用分析

2.1 應用價值

（1）測量的精度高且效率快。區別于傳統的水準儀以及全站儀等設備，GPS測量基于數據提取與核對，更加高效準確，也會比人工測量讀取有更大程度的提升，更能從根源上避免數據統計過程中數據記錄出錯等問題，特別是通過信號傳導以及電子設備能將測量的數據儲存到設備內部，并且將相關信息交流給具體單位，更有利于后續工作的開展。在GPS 技術測量過程中，借助衛星數據探測系統能夠適用不同的測量環境，減少了傳統的水準儀以及全站儀測量設備的投入，同時還能核算數據，會顯著提升效率，更滿足高速構建工程的需要。

（2）能夠有效解決視線遮擋的問題。由于傳統的水準儀以及全站儀測量中需要借助光學原理對標尺進行觀察，以此判定現場的高程以及坐標點，但若在這一過程中存在遮擋物時，需要想辦法繞開，否則會加劇測量工作的難度，也會造成更大失誤，但是應用GPS 技術卻能在借助衛星定位系統時，以數據定位等方式明確其經典數據，徹底實現了無障礙測量方法。

（3）能夠有效簡化現有的測量工序。在測繪工程測量時采用GPS 技術，可以取代原有傳統繁瑣的設備和架設，以及調整等復雜工作流程，相關數據信息能夠自動列入儲存系統中，這類測量技術還能簡化整體測量工具，使工程的勘測效率明顯提升，對工作人員的素質要求水平也不高，更方便后續自動化和智能化的發展。

2.2 具體應用

（1）可以進行野外觀測信息記錄。由于控制運用存在一定的特殊性，因此要考慮到前期的測量不空，也要對后續所涉及的測量內容進行充分考察，在選點時要注意點，要與大面積的水面保持一定距離，避免受到影響產生多路徑效應。除此之外，選點的周圍高度角要保持在15°以上，避免出現障礙物，以免對信號的接收產生影響。在進行GPS 靜態測量時，GPS 的接收機保持靜止狀態，不同的接收機在不同的時間段內進行開啟時，每一個時間段內的接收機開啟之前都要對測量現場的衛星和天氣等進行實時記錄。

（2）對觀測數據進行預處理。在采用GPS 進行數據預處理時，要對原始的觀測數據進行編輯和整理，為后續的計算分析打好堅實基礎，例如，采用GPS進行測量時，要提前對原始數據進行處理，還要對各種基線向量加以計算，與反復觀測的數據進行對比，以此獲取更加清晰準確的結果，再進行預處理，將相關數據作為明確依據進行平差計算，計算中也要通過獨立的基線組合成閉合圖形，再利用三維基線和相應的方差協作，以一種觀測信息呈現出來。采用GPS 網中的三維無約束平差計算，在國家坐標系或是城市坐標系進行二維約束平差。

（3）進行水下測繪地形識別地質測量中，要提前明確標示位置，采用計算機進行水下測繪。傳統的水下地形圖測繪方式相對繁瑣，往往需要大量的人力、物力和專業工具。例如，基于超聲波原理的探測儀，而這些設備的使用門檻相對較高，為工作人員的業務能力提出很高要求，需要對操作者進行專業技術培訓。但應用GPS 系統以后，使原本十分復雜的水下測繪變得很好解決。

3.GPS 測繪技術在測繪工程中的應用前景分析

3.1 GPS 測 繪技術應用的發展前景

若想從根本上提高GPS 應用在測繪工程中的效果，并提高其效率，需要加速GPS 測繪技術的創新和開發力度，而未來GPS 測繪技術應用具有幾點發展前景。

（1）可以實施動態映射方法。在開展測繪工作時，技術人員可以根據原始監控點，適當建立檢測基站，安裝GPS，并將其放置在具體基站中，確保能夠順利進行測繪，為測繪工作提供幫助，還要時時調動數據。此外，在測繪項目中，也可以通過無線傳輸的方式進行傳輸數據的測量，相關數據會進行實時顯示。相關負責人務必根據實際的測量情況以及其他因素來確定最佳測量點，以便更快、更有效地測量，獲得更加精準的測量數據。

（2）GPS 網絡設置分析。通過上述分析，GPS 定位技術在現代測繪過程中占據十分重要的位置。主要是因為這類測繪技術使綜合測量數據變得更加精確，可以采用這種方法獲得更高質量的數據內容，而測量結果也能實時展現。發展多源遙感影像復合式的立體測圖也成為一種必然發展趨勢，能夠有效解決單行傳感器測繪時遇到的問題，提高立體測量的精確度和有效度。

3.2 GPS 測繪技術未來的發展趨勢

目前，國內外主要采用高分辨率的衛星測繪影像進行研究，或是在少控制點以及無控制點的情況下進行高精度的立體測繪，研究人員會通過幾點探究GPS 測繪技術未來的發展趨勢。

（1）對高精度的測繪相機設計進行研究，對其制造方法和使用方法進行分析。

（2）要加強研究衛星的重訪周期，建立高分辨率立體測繪時，確保其工作穩定性能夠獲得持續性的效率和數據內容。

（3）加強精密化技術的研究。

4.結論

總而言之，在新時期工程測繪過程中，引入先進的GPS 技術已經成為一種必然選擇。在具體測繪時，務必以現場的實際情況為指導，根據經驗和工作條件制定切實可行的測繪計劃，有利于促進測繪工作的圓滿完成。在這個過程中，要明確GPS 技術應用的原理和優點，才能維持應用，提供更多具有可行性的平臺，憑借衛星定位技術或是清攝像頭實時監控地表數據變化，為后續的測繪項目提供全面的技術支撐。