GPS测绘技术在工程测量中的应用

GPS测绘技术在工程测量中的应用

李玉鑫

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摘要：GPS技术的定位测量功能十分强大，广泛应用于各项工程测量领域中，如公路工程测量、水下地形测绘及矿山测量等领域。GPS技术具备的优势也众多，如较高的应用价值、较高的测量精度。在具体应用期间，势必会存在一些影响测量精度的因素。基于此，文章主要对GPS技术及其发展现状进行了概述，然后详细研究了工程测量中GPS技术的应用及精度的提升策略。

关键词：GPS测绘技术；工程测量；具体运用

前言：如今，科学技术发展方兴未艾，我国针对GPS技术应用的研究正趋于完善。GPS测量技术尽管是一种新兴技术，但是由于自身优势，深受业界人士青睐，被广泛应用于各个领域，大大推动了我国城市测绘行业的蓬勃发展，同时为我国社会经济繁荣发展奠定了坚实的基础。

1全球定位系统概述

GPS也被称为全球定位系统，源于美国的军事卫星导航计划，建设的时间是20世纪70年代，建设的国家是美国，直到1994年，才对第二代卫星导航与定位系统进行全面完成，其覆盖全球的概率达到98%。GPS系统主要由三个部分组成：GPS卫星星座、GPS接收机，以及地面监控系统，它们分别是GPS系统的空间部分，用户设备，以及地面控制部分。GPS技术是一种以GPS系统的测量为基础的技术。比起传统的测量技术，GPS技术具有多功能、高精度、观测时间短、操作简单等明显的优点，此外，还能够对全天候进行测量等优势。在工程建设中，工程测量主要指的是测绘工作，无论是在施工阶段，还是在勘测设计阶段等，工程测量都是不可或缺的重要环节。研究工程测量的对象主要有很多，例如：矿区测量、交通基础设施建设测量、建筑工程测量、海洋工程测量等等。在以往的工程测量中，技术问题对其有着直接的影响，因此，比较倾向传统的测量方式，反之，在现代工程测量中，GPS技术有着不可代替的优势。

1.GPS测绘技术的应用特点

1.1测量精度高

如今，在大多数工程测绘中，仍采用传统的测量技术，尽管能够取得一定成效，但新技术发展日新月异，测量环境也在不断变化，在精确度方面，传统的测量技术已不能满足现代化工程发展需求，因此，GPS测绘技术应运而生，成为测量行业发展的新生力量。相对于传统测量技术，GPS测绘技术的测量精度非常高，可以完全满足现实需求。不止如此，GPS测绘技术还有其特殊功能即静态测量功能，可以将测量结果精确到毫米，明显优于传统的测量技术。

1.2工作效率高

随着科学技术的不断进步发展，GPS测量技术也在软件方面不断完善优化，使得工作效率大大提升，减少相关人员的工作负担。过去，要想准确地完成一项测量工作，势必会耗费大量的人力、财力和时间，但是，自从使用了GPS测量技术，在其相关软件的辅助下，工作人员只需要短短十几分钟就能很好地完成相关测绘工作，即搜集相关数据、分析数据以及准确定位等，不仅工作质量得到有效提升，而且还节约了大量工作时间，大大提升了工作效率。

1.3操作简单易行

与其他测量技术相比，GPS定位技术可操作性极强，对于操作人员技术水平要求并不高。测量人员只要正确安装好相关仪器设备，详细记录天线的高度以及气象数据，其他观测工作都是GPS设备自动完成，由此可见，GPS设备自动化水平相当高，明显减轻了相关人员的工作负担，对于城市测量而言，GPS测绘技术既可以满足现今测绘工作的需要，又可以推进城市化发展。

3全球定位系统测绘技术在工程测绘中的应用研究

3.1实时动态测绘法

在实际工程测绘中，实时动态测绘也被业界人士称为RTK技术，在具体测量点位置确认以后，才能确定是否使用RTK技术，安装GPS接收机，同时将其所处位置确定为准确的测量机电，更好地连接GPS卫星，有效收集测量信息，然后将测绘信息传送到流动测量站或中心测量站。流动测量站需要接收包括GPS卫星信号在内的大量信息，同时综合整理这些信息，利用GPS导航原理对这些数据信息进行比较分析。通过计算机系统准确捕获流动测站的实际位置，有效完成动态测图工作。

3.2水下测绘工程中的应用

因为相比其他工程测绘类型，在水下开展测绘较为困难，如果采用人工测绘的形式，还必须消除水中的压强和流速等一系列影响因素，否则将导致工程测绘不准确。如今我国科学技术发展成效显著，水下测绘早已成为水下工程的一项重要任务。GPS技术的优势确保了水平和垂直方向的测量精度和准确性。通常GPS技术实际使用的测量工具相对较小，对水下测绘工作的开展，所造成的影响并不明显。因此，在实施水下测量工作时，要求所收集的数据资料应当及时有效的发送至地面的计算机设备终端，为了能够消除其中的干扰因素，可使用专业软件来分析数据。

3.3在铁路测量中的应用

铁路控制网主要利用首级控制网，首级控制网是一种较高的控制线路，有效的选择控制网是做好测量工作的前提和基础。首级控制网的应用比较广泛，在我国三角点的加密的基础上，利用的也是首级控制网，因为需要加密导线点，所以不能有效完成，从而对于联测也是不能有效的进行，可见影响因素很大。然而，利用GPS静态测量定位，对于这方面的问题能够迎刃而解，这种测量定位的原理主要是针对左右流动站上，GPS信号接收机采用的方法都是静态观测，与基准站所接收卫星是同步的，对于数据的观测也是有效的，并能够及时有效的计算出三维坐标，实现观测及测量，计算出目标地形。在我国部分公司的铁路工程项目基本上利用的都是静态测量方法。

3.4在岩土工程监测中的实际应用

3.4.1工程实例阐述

某矿区开挖期间，边坡的变形情况十分明显，同时还出现了裂缝、下沉等情况，依据此种现状不难发现，本矿区边坡土体产生了三维变形。为此，通过综合性考量后，决定对优化研制后的GPS测量软件系统进行运用，以便对本矿区边坡变形情况进行更加详细的掌握。

3.4.2监测手段以及监测网布局

对本边坡变形GPS网进行了布局，构成了一个3D变形监测网。选择型号为ASHTECHZ-XII的GPS接收机，总计选用台数为3台，7d为观测所需时间，在监测发生变形情况的边坡时，需要监测24h，以便对7d内边坡土体运动情况进行全面掌握。

3.4.3研究并分析观测数据

通过各个监测点24h内的监测之后，获取到了24h内本矿区边坡土体运动数据信息，再经过精密处理后的信息，进一步获取本矿区边坡土体变形量。依据获取的相关数据可以得知，在7d内，本矿区边坡的变形程度非常明显，详细的讲：水平方向的变形量已＞0.2cm，垂直方向的变形量已＞0.1cm。因此，应从水平、垂直两个方向使用护坡方案，以保障边坡土体的稳定性，进而有效避免滑坡、坍塌等事故发生，同时有效避免大量人身伤亡及经济损失现象。

结束语：

总而言之，GPS测绘技术测绘领域发展至今的新技术类型，该技术本身具备一系列优势特点，可以满足多种不同测绘工程的实际测量需要。采用GPS测绘技术进行某项工程测绘时，可以极大的节省人力物力资源，切实提高工程测量的准确性。最主要的是该测绘技术的实际操作简单方便，可广泛用于多种较为复杂的测绘项目当中。随着社会的持续发展，多种新科学技术不断涌现，这就需要充分结合多方面新技术不断改进和更新GPS技术，这样才能促使GPS技术具有更加广阔的应用前景，从而推动国家社会的发展。

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