讨论GPS测绘技术在工程测绘中的应用

讨论 GPS 测绘技术在工程测绘中的应用

张纪飞

中煤地华盛水文地质勘察有限公司 河北 邯郸 056000

摘 要：工程测绘工作非常重要，而且比较复杂，在测绘中受到一些因素的影响，导致测绘的结果出现偏差，进而影响工程的建设与发展。为了能够提高工程测绘的质量，合理的运用 GPS 技术，实现测绘工作高效的完成，该技术具有很多的优点，合理地运用可以有效的提高工程测绘的结果。以前，在工程测绘中，需要大量的工作人员，他们在工作中难免出现失误，从而使测绘数据存在一定偏差，直接影响测绘的结果，而利用 GPS 技术可以解决上述问题，依靠先进的设备与技术完成测绘工作，不仅可以在短时间完成测绘工作，好看那个保障测绘数据的准确性，从而使工程测绘质量越来越高。

关键词：GPS测绘技术；工程测绘；应用

一、GPS 技术基本概述

1.GPS 技术的原理概述

（1）GPS 定位原理

GPS 的空间部分是由 24 颗 GPS 工作卫星组成，这些 GPS工作卫星共同组成了 GPS 卫星星座，其中 21 颗为可用于导航的卫星，3 颗为活动的备用卫星，这 24 颗卫星分布在 6 个倾角为 55°的轨道上绕地球运行。卫星的运行周期约为 12 恒星时，每颗 GPS 工作卫星都发出用于导航定位的信号，GPS 用户正是利用这些信号来进行工作的。GPS 的控制部分由分布在全球的若干个跟踪站所组成的监控系统所构成，根据其作用的不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。主控站的作用是根据各监控站对 GPS 的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入卫星；监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星的工作状态；注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入卫星。GPS 的用户部分由 GPS 接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机气象仪器等所组成。它的作用是接收 GPS 卫星所发出的信号，利用这些信号进行导航定位等工作。以上这三个部分共同组成一个完整的 GPS 系统。

（2）GPS-RTK 技术

就是指实时载波相位差分技术，属于实时处理两个测点载波相位观测量的差分方法。

2.GPS 技术在工程测绘的发展现状分析

（1）应用于精密工程测量方面

GPS 测绘系统具有比较高的定位精度，不容易受到环境等因素的影响，所以常常应用在精密设备安装工程、桥梁工程、水利工程、隧道工程等工程的测量中，能够充分发挥其精密定位的特点，可以最大限度展示出 GPS 技术高精度的基本特性。

（2）应用于工程变形监测等方面

在工程项目建设过程中，最为常见的问题之一就是工程变形问题，人为因素、自然因素等都会对工程变形造成影响。而 GPS 定位系统具有非常高的精度，可以对工程变形进行有效的测绘。通过合适的数据传输装置以及技术的应用能够对工程变形数据进行实时监测，同时对相应数据进行收集并将其传输给相关人员实施数据分析，从而判定工程变形情况，及时采取措施应对。

二、关于 GPS 测绘技术的优点分析

1.操作过程简单

在过去进行工程测绘，需要多名工作人员参与，很多工作都需要进行操作，但是，运用 GPS 技术不需要复杂的操作，只需要安装好接收机，就会自动的接受信号，在短时间内就可以完成复杂的测绘工作，然后工作人员进行相关数据的导出即可，就可以获得准确的测绘数据，最后只需要工作人员将设备关闭，与过去相比，利用该技术操作比较简单，还可以节省大量的人力。

2.观测用时短

现在，多领域都在使用 GPS 技术，充分利用其特点，发挥着良好的作用。该技术在工程测绘中使用比较频繁，准备好相应的设备，掌握该技术的操作方法，就可以顺利的完成工程测绘工作，其中 GPS 接收机是该技术的重点，能够准确的接受数据与信息，一般情况下，使用一台 GPS 设备就能完成相应的工作，有时候为了更加准确与快速，采用两台设备共同协作完成相应工作，短时间内就可以完成工作，尤其是静态定位的工作效率非常高，在几分钟内就可以完成工作，获取准确的数据与信息，在工程测绘中可以快速的完成测绘工作。

三、GPS 技术在工程测绘中实际应用分析

1.测绘大地控制网点

实际工作中，针对勘测对象范围需要落实科学合理的网络把控，这一环节主要包含的把控要素为基线以及勘探线两方面，需要注意的是，这一技术应用形式具备一定的特殊性，其多集中应用在没有大比例尺寸地区的地质勘测工作中，为实际测绘工程的顺畅推进提供保障的基础上还存在一定的技术应用局限。

2.水下地形测绘应用

在众多工程测绘项目中，水下地形测绘工程无疑是一大难点，但归根结底又是一项十分重要的测绘工作，水环境测绘形势下，若仍采用传统的工程测绘方式，这样仅仅能够针对有限的地形范围展开测绘，大大降低了测绘成果的精确度与全面性。与此同时，水下地形测绘工程中，人力、物力及财力等方面的消耗显然要高于普通测绘方式，尤其是对于测绘工具的选择应用，这一系列问题都为工程测绘单位的实际成本投入及各项资源配置带来了阻碍，更为重要的是，由于水环境因素、人为因素以及测绘工具因素的影响，导致最终的测绘数据误差较大，不具备较高的参考价值。

而 GPS 技术的应用，极大程度上改善了测绘过程中的问题，并从根本上弥补了传统测绘工作存在的不足，在此基础上，由于 GPS 测绘技术在测量及数据处理等方面技术的先进化及科学化优势，在根本上保障了水下地形测绘中大面积、全面性的测绘需求，且为实际测绘过程带来了极大的简化，有效地降低了环境、人为因素及工具设备等问题所带来了误差影响，最大程度上提升了工程测绘结果的真实性、客观性、科学性及实效性。

3.野外观测应用

在野外观测过程中，GPS 技术也有着较多的应用，其主要的侧重点是静态测量过程，立足于野外观测工作本身，其想要实现后期测绘需求，就必须要全面落实对前期测量过程的细致把控，并以此为出发点，保障 GPS 设备能够处于静止状态，由此有效实现不同时间维度下的各项数据接收，并同时记录卫星、天气、经纬度等因素，为野外观测高效性、科学性及安全性提供了强有力的推动 。

4.数据处理应用

数据处理工作过程中对于 GPS 技术的应用也是十分必要的，一方面，数据预处理过程中，需要针对原始观测数据落实一系列编辑与处理操作，进而为后续的基线向量计算以及观测数据对比分析工作的重复奠定坚实的基础，确保优化处理质量；另一方面，GPS 技术在处理实际的测绘数据环节，要以预处理数据为依托，并将两者相结合明确其中具有的平差，此外，还应结合 GPS 网的三维无约束平差，确定观测量，通过与国家或城市坐标系的比对处理，获取二维约平差，进一步提升数据处理的准确性及有效性。

结束语

所有的工程顺利建设与施工，需要以测绘为基础，如果工程的测绘不准确，导致工程的设计与规划存在问题，影响其后续施工工作的开展，为此，一定要保障测绘结果的正确性。在测绘工程中合理的运用 GPS 测绘技术，可以简化测绘操作、提高测绘效率、保障测绘结果的精度，为此，应该对 GPS测绘技术的应用进行更深入的研究，使该技术的应用范围更广、应用的效果更好，从而充分的发挥其作用，促进工程测绘的发展。

参考文献

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