GPS测绘技术在工程测绘中的应用王斌

GPS测绘技术在工程测绘中的应用王斌

王斌

山东正元航空遥感技术有限公司山东省济南市250101

摘要：现阶段在工程测绘中应用最为广泛的就是GPS测绘技术，GPS测绘技术不仅给工程测绘提供了新的测绘方法，同时也提高了工程测绘的工作效率以及测量的精准性和精确度。本文针对GPS测绘技术在工程测绘中的应用进行深入的研究，先对GPS测绘技术的基本原理进行了深入分析，然后对GPS测绘技术的技术特点做了说明，最后对GPS测绘技术在工程测绘中的应用进行了阐述。

关键词：GPS测绘技术；工程测绘；应用

在工程建设当中的测绘工作是非常重要的一部分，而工作中对于数据、成果、和技术应用也有着较高的要求，这也就需要在工程的测绘工作时具有较高的技术作为工作的基本支持。而GPS测绘技术在工程的测绘过程当中，能够有效提高工程测绘的工作效率和工作的精度，在实际的应用上能够加强各行业与各项工作的速度和成效，在现阶段有着良好的发展前景。

1GPS测绘技术的基本原理

GPS测绘技术的基本原理就是通过在特定的位置上安装GPS接收机，接着再借助卫星信号感应技术对具体部位进行查找，之后再把查找到的位置信息数据传输至计算机上，再利用计算机来分析与处理采集到的位置信息数据，同时根据位置信息数据来对三维坐标加以构建，从而将接收机的确切位置准确地显示出来。基于GPS测绘技术的坐标系统主要包括两种类型：①空间固定坐标系统；②低地固定坐标系统，并且此两种坐标系统之间是可以实现相互变换的，可以十分地准确地判定出控制点的确切位置。

2GPS测绘技术的技术特点

2.1精准度高

现阶段，一些传统的测量技术在工程测绘中投入使用，经过多年的经验累积，已具备一定的成效。但基于测量环境的复杂性以及高科技的迅速发展，传统测量技术已经无法适应高精准度的工程测量工作，因此，传统测绘技术将被逐渐淘汰。相比于传统的测量技术，GPS测量技术不仅能确保更加准确的测量结果，还能有效提高测量精度。GPS测绘技术具有的静态测量功能这一独特优势，能够实现毫米级的测量结果，是传统测量技术所无法比拟的。

2.2测站之间无需通视

在工程测量中，GPS测量技术对于各个测站间不做过多要求，测站之间不需要通视，只需要保证测站上部空间足够开阔即可，以此避免GPS在接收卫星信号时受到干扰和影响。由于各个测站不需要通视，一方面有利于为工程测量节约了成本，另一方面可以灵活方面的选择各个点位，使其位置更加适应于工程实际需求，极大程度的减少工程测量中的过渡点测量工作、传算点测量工作。

2.3观测时间短

GPS系统在软件方面逐渐优化和完善，能够在非常短的时间内实施精准定位。一般来说，在2min以内的时间，GPS系统便可以定位2km范围内的固定目标。如果运用ＲTK实时差分定位测量技术，除了能够定位非移动目标，同时还可以对动态目标展开测量，并且其实时测量精度能够精确到cm级别，进一步提升了定位精准度，时间也更少。

3GPS测绘技术在工程测绘中的应用

3.1GPS定位技术的应用

3.1.1GPS布网

在开展工程测绘工作的过程中，可以借助GPS测绘技术来对布网加以科学、恰当的规划。GPS测绘技术可以采取线连接或点连接的形式来描绘三交所同步图形，从而完成布网任务。不过，值得注意的是，因为不同的地区，布网工作所面临的问题也是各不相同的，所以，必须根据具体状况，针对不同的问题进行客观、全面的分析，结合目前已有的公共网络或信息网络来对布网状况加以调整与优化。另外，GPS测绘技术本身的坚固性也不是很理想，在后期的工程测绘过程中，可以借助控制网来测量数据，以保证数据的精准性。

3.1.2外业测绘

作为所有工程测绘工作中最为关键的组成部分之一，外业测绘工作有着十分重要的作用和影响。外业测绘中对测量点的选择更是十分重要，因为整个测量工作是否能够保证准确性和精准度，和测量点的选择有着直接关系。所以在选择测量点时，必须先确定好测量范围，仔细考虑测量点位置的通信信号，避免受到其他电磁波的影响，在测量点位置确定后再进行固定。相关的测量设备要从三个不同的方向进行固定，以保证标志中心的准确度。在GPS外业测绘中，需要通过空间卫星导航系统来实现对信号的收集，并以此来确定天线的安装位置。另外，在三角上安装GPS设备，要保证标志中心和天线基座的一致性，以确保外业测绘工作能够顺利进行。

3.2实时动态测绘法

实时动态测绘在工程测绘中也被称为RTK技术，该方法主要是在完成对地面上测量点位置的确定后，安装GPS接收机，并将其设置为准确的测量基点，有效连接GPS卫星，进行测量信息收集工作，然后将测量信息传送给中心测量站或者流动测量站。流动测量站需要接收包括GPS的卫星信号之内的大量信息，并将这些信息综合整理，使用GPS导航原理对比和分析这些数据信息。利用计算机系统来获取流动测量站的实际位置，从而完成动态测绘工作。

3.3市政工程测绘

由于GPS测量技术具有所测数据精确度高，同时操作方便等特点，使得该技术方法受到了各界相关工程技术人员的极力肯定以及认可，促使GPS测量技术应用的范围在近几年内得到了迅速的拓展，这其中就包括市政工程测绘这一重大领域。常规控制测量如导线测量要求点与点之间通视，费时费力，且精度不均匀，传统全站仪碎步点测量受通视条件及通视距离的限制，甚至是作业时间段的影响，导致作业精度和作业效率都不高。由于GPS测量技术方法在进行测绘的过程中，其测绘精度可达到厘米级别，完全可以满足市政工程所需的测绘需求。GPS测量技术在市政工程测绘中的应用，一方面简化了传统测绘方法的操作程序，另一方面由在一定程度上有效的提高了相应检测的准确性，对我国的市政工程测绘的发展具有极为重要的意义。

3.4水下测绘中的应用

在水准测量中，传统的测量方法不能满足水下地形图的精密测量。在海洋工程建设过程中需要精度非常高的地形测绘图，比如海岸码头和港口的施工设计、航道的整治、海洋资源的开发利用等。对比传统的测量技术采用多种设备测量水面位置及水深，校正水深测量值必须借用潮位移，GPS测量技术的三维定位功能能够进行高精度的水下工程测绘，解决了传统测量方法产生的操作繁琐、抗外界干扰性低等问题，既快速简便，又提高了效率。

3.5工程变形中的应用

GPS定位测量技术的运用范围十分广泛。首先在工程施工建设方面GPS定位测量技术的使用尤为重要。建筑物在施工建设或人们使用的过程中，常常会发生人类无法用肉眼观测到的地基变形或是位移等问题，当问题显而易见时再采取措施补救不仅需投入大量的财力物力，还要耗费大量的人力资源，因此这类问题应早发现早治理。GPS测量技术的精密定位可实现对工程变形的实时监测，其高精度的三维定位功能能够广泛地应用到工程变形的测量工作中，既能有效缩小测绘误差，提高测量速度，还能实现监测的自动化，减轻工作负担。

总之，GPS测绘技术的使用效率和精准度均明显优于传统的测量技术，值得推广采用。在当下科技飞速发展的新时代下，各项测绘技术也必将越来越先进，GPS测绘技术的应用价值也必将得到不断的提升，将GPS测绘技术应用于工程测绘工作之中，必将可以有效的促进我国工程测绘事业的更快、更好发展。

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