GPS 测量技术在工程测绘中应用剖析

侯美静 1 包鹏斌 2

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　　摘要：GPS是目前应用最广泛的全球定位系统。它由接收装置和全球通信卫星组成，可以实现精确定位。工程项目建设离不开测绘工作的支持。GPS测量技术在工程测绘中的应用发挥着积极的作用，具有高效、高精度的优点。近年来，GPS技术的应用大大提高了工程测绘的精度和效率。阐述了全球定位系统测量技术的优势，并从矿山测量、公路测量和城市测绘三个方面分析了其在工程测绘中的应用。

关键词：GPS测量技术；工程测绘；应用

近年来，在我国科技和经济发展的推动下，当前测绘技术不断创新，测绘工作更加细致，提供的测绘数据越来越全面。全球定位系统测量技术的出现大大提高了测量效率和数据信息处理能力，因此得到了广泛的应用，进一步促进了测绘企业的进一步发展。测绘技术是工程建设中非常重要的技术，广泛应用于施工准备阶段和施工阶段。工程测绘包括建筑工程、交通工程、海洋工程、矿区工程、军事工程的测绘作业。工程测绘的精度直接关系到工程建设的质量，是工程建设的基础。目前，随着科学技术的飞速发展，工程测绘也在自动化和数字化方面取得了长足的进步。特别是GPS测量技术在工程测绘中的应用，大大提高了工程测绘的精度，具有较高的应用效率，对我国工程测绘的发展起到了非常积极的推动作用。本文分析了全球定位系统测量技术的优势，并在此基础上研究了如何更好地将全球定位系统测量技术应用于工程测绘。

1.全球定位系统测量技术简介

美国国防部开发了一种基于卫星的无线导航系统——全球定位系统，为世界提供实时、高精度的三维位置、速度、时间等信息。全球定位系统由24颗卫星组成，离地面12000公里。这些卫星以12小时的周期绕地球运行。因此，在地球上任何时间任何地点都可以观测到四颗以上的卫星，地面接收装置通过分析卫星传输的数据可以获得经纬度坐标等一系列有用的信息。目前，全球定位系统测量技术主要应用于导航和测绘领域，特别是测绘领域，给传统测量技术带来了巨大的技术突破，对测绘技术的发展具有重要意义。GPS横向测量技术可以提高工程测绘质量。GPS测量技术具有定位精度高、操作简单、效率高、功能多、应用广泛等优点。

首先，GPS测量技术定位精度高，与传统测绘技术相比，其精度具有无可比拟的优势。精度在50 km以内可以达到100%。在300-1800 km范围内，一小时工作时间内，平面信号几乎没有误差，也就是GPS系统在1800 km内误差很小。GPS测量技术的精度远远超过传统的测绘技术，大大提高了工程测绘的质量，同时也为工程建设提供了准确的施工依据。其次，传统的测绘方法繁琐，测量时间长，操作不方便，导致测绘效率低。GPS测量技术设备简单，数字化和自动化程度高，操作简单，大大减少了操作人员的工作量，同时测绘信息的效率也有了很大的提高，测绘后只需关闭接收机即可。另外，GPS系统的观测时间短，25公里内定位静止物体只需要13-15分钟。如果移动目标在15公里的标准范围内，定位只需要1-3分钟，移动台的观测往往几秒钟就足够了。第三，GPS测量技术应用广泛，功能强大。GPS测量技术可以测绘三维坐标信息和时空动态变化。因此，GPS测量技术不仅可以应用于导航和地理位置测绘，还可以应用于实时监测，以反映监测区域的变化。GPS测量技术可以通过监测全球气候变化和地质运动对地质灾害进行预警，帮助人们做好早期准备。第四，在传统的测绘技术中，观测站之间需要有通视关系，以保证测绘过程中没有障碍物，从而满足测绘的精度要求。因此，传统测绘站的位置确定困难且成本高，精度无法保证。因此，传统的测量技术不能有效地应用于大型工程建设中。GPS测量技术是通过卫星系统实现的，因此不需要观测站之间的通视，使其定位更加灵活，测绘结果更加准确。第五，GPS测量技术中的卫星可以定位在全球范围内，测绘不受空间和时间的限制，可以实现全天候不间断测量。此外，GPS测量技术不受天气影响，应用效率大大提高。

　　二、GPS测量技术流程 
　　GPS测量技术主要分为三部分，分别是定位测量点、构建测量标点和测量观测。 
　　首先是测量点的定位，其定位原则是安全便捷为前提，通常会选择比较广阔的环境中进行作业，另外要避免一切会影响GPS定位系统传输和接收的影响因素。所以，要准确记录GPS的测量点，作为以后工程测绘的依据。 
　　其次是测量标志的构建，在定位好测量点后要在其位置上安装测量标志。测量标志会随着工程测绘环境的不同而不同，一般情況下都是在测量点下埋入标石作为测量标志。 
　　最后是测量观测，GPS测量技术通过室外的观测所接收卫星定位系统传达的数据，并对其进行分析。 
　　三、GPS测量技术在工程测绘中的应用分析 

　　本文从矿山测量、公路测量和城市测绘方面对GPS测量技术在工程测绘中的应用进行了分析研究。 
　　首先是矿山测量，矿山的地形复杂，且要求定位准确。而GPS测量技术测量精度高、高效便捷，在矿山测量中，数据的准确度直接关系着矿区工程建设和矿产资源开发的安全和效率。GPS测量技术可以优化矿山工程测量的控制模式，其获得的三维坐标可以方便后期测量工作的开展，并为其他煤矿工程提供参考依据。GPS测量技术可以提升测量精度，在矿山测量中要选点要避免障碍物和磁场对信号产生干扰。另GPS测量技术主要是应用计算机程序计算测量结果，其质量和准确度得到了大大提升。同时，GPS测量技术受距离以及其他的因素影响较小，在高程测量中具有和平面测量相当的精度，对于复杂的矿山地区具有非常大的优势。因此，在复杂的矿区测量作业中会得到更加广泛地应用。 
　　其次是公路测量，公路建设是我国交通系统中的非常重要的部分，是国家的基础建设工程，在公路建设中，工程测绘的准确性直接关系着公路工程的规划是否合理，同时还影响着其完工后的使用性能。GPS测量技术对提高公路测绘的自动化和数字化水平非常重要，其快速的数据处理能力，可以和公路工程设计软件快速配合，提高勘测设计效率。总之，公路建设是我国的基础工程，工程量非常大，GPS测量技术的应用可以加快工作进程，降低成本，确保公路规划的合理性和建设的高质量。 
　　最后是城市测绘，城市建设是我国城镇化建设的重要项目，在进行城市测绘时要做好标准化以实现城市建设的多样化。在城市测绘中，GPS测量技术中使用最多的功能为定位和遥控等，提高测绘数据的精确度。例如，在城市测绘中，三级测绘导线需要高的精确度，而传统的测绘技术由于施工建筑等原因，会对测绘精度产生一定的影响。但是GPS测量技术可以通过定位城市内部进行静态测量，同时可以对城市两个测试点进行直接测量，避免破坏城市原有的建筑，可以快速完成城市测绘。总之，在城市测绘中，GPS测量技术不但精度高、速度快，还可以保护城市原有建筑，对于城市规划和建筑非常重要。 
　　四、结语： 
　　随着科学技术的飞速发展，工程测绘技术也在自动化和数字化方面取得了极大的发展。尤其是GPS测量技术的应用使得工程测绘的精确度和效率都得到极大的提高。本文对GPS测量技术的优势进行了阐述，并从矿山测量、公路测量和城市测绘三个方面对GPS测量技术在工程测绘中的应用进行了分析研究。目前我国在GPS测量技术方面的应用还需要进一步完善，以便能够更好的进行工程测绘，更好地进行工程建设。 
　　参考文献： 
　　[1]彭渊，黄宗健.GPS测量技术在工程测绘中应用剖析[J].江西建材，2015（07）：220-221. 
　　[2]蔡炳堃.关于GPS测绘技术在工程测绘中的应用研究[J].山东工业技术，2016（01）：75.