GPS测绘技术在测绘工程中的应用

GPS测绘技术在测绘工程中的应用

杨晨

自然资源部第四地形测量队 黑龙江省哈尔滨市 150025

摘要：GPS测绘技术是当前国内全新的现代化高科技管理手段，与传统测绘工作方法相比，GPS测绘技术有着更加突出的效率和精确程度，从而更便于实际操作。GPS测绘技术的出现不但能够大幅提高行业效率，同时可以有效保证工程测绘的最终效益。因此，工程测绘过程中合理运用GPS测绘技术具有十分重要的意义。

关键词：GPS测绘技术；测绘工程；有效应用

1 GPS概述及原理分析

1.1 概述

GPS技术主要是基于地面数据传导设备和监控单位以及卫星接收设备信息传导渠道，演变而来的一种定位和导航系统。在此类技术应用的过程中，一方面能够有效借助卫星高清摄像头监控地表环境情况；另一方面，也能以数据渠道将影像信息传输给计算机，在更短的时间内获取更加详细的数据内容。因此，GPS技术应用在测绘工程中可以不断提高工程数据采集的效率和质量，也能避免数据核对中造成的问题，能够缩短时间与成本，特别是在与通信设备相结合时，能够凭借数据传导，使沿途质量环境数据变化处于实时监控的状态，能够降低地表变化等一系列问题。对工程测绘所产生的影响，更能凭借智能化和自动化技术，使GPS技术应用得到拓展。

1.2 GPS的工作原理

GPS测量信息技术的原理是：首先将GPS接收机设定在一个稳定地点，然后运用卫星信号探测高新技术找到其定位，并将定位的具体信息数据传输到电脑，进行相应的数据信息分析和处理，并创建三维空间坐标系表示接收机的具体位置。在GPS测绘技术的影响下,这种坐标体系只能分成低地静止坐标体系和空间静止坐标体系两类，两个位置坐标控制系统能够通过交换来精确判断出控制器的具体位置。另外，由于定位方式的具体实施方法存在差别，定位方法也可能分成相对和绝对两类。相对定位技术以空间几何学理论知识为主要基础，根据三颗卫星相互之间的间距，利用相应的数学理论知识推算出检测点的具体位置；绝对定位技术的主要技术基础是海拔资讯及其经纬度，根据具体坐标系方位数据信息对测定点的具体位置做出判定。

3 GPS测绘技术的优势

第一，作业范围广泛。利用GPS测绘技术进行工程测量可以利用GPS技术的定位功能进行远距离定位。传统的测绘技术在进行定位测量时具有较大的局限性，在一些工程测绘当中需要通过多次测量才可以达到精度要求，测量误差相对较大，而利用GPS测绘技术可有效开展远距离测量，弥补传统测绘技术的不足，提高测量精度，减小误差，提高整体的测绘质量。第二，操作简便。GPS测绘技术主要是利用GPS接收设备与卫星定位系统采集地面信息，不需要太多的人为操作，可降低人力成本，也可以减少人工操作失误，提高测绘精度。在设定相关卫星参数与程序模型之后，可以对某一时间段以及空间点进行定位。在时间定位的过程中也可以利用信息节点传输技术以及载波相位测量进行整周未知数的计算，控制累积误差，提高作业效率与精准度。与传统的测绘技术相比，GPS测绘技术的工作量相对较少，所需的测绘人员少，操作较为简便。第三，能够全天候测量。GPS测量技术以全球通信卫星为基础，随着GPS卫星技术与有关研究的不断深入和完善，再加上各卫星的均衡分布，基本能够实现对地球各角落的全面覆盖，在全球通信卫星及有关卫星接收装置等硬件设备的不断完善支持下，能够利用GPS测量技术实现全天候的有效测量，并且其对测量环境的要求不高，除少量极为恶劣雷雨气象影响、大面积水域、高压电塔外，其余环境下均能够正常工作。

4 GPS测量技术在测绘工程中的应用

4.1 实行动态测绘

在实际测绘工作中，测绘人员需要在一个已建成的检查场所设置了全新的机站，同时需要在机转子上设置相应的GPS装置，以确保所有的卫星设备都可以在此过程中充分发挥其最大功能，以便进行现场监测。此外，工作人员还可以运用对地无线信息技术，将相应的监测数据信息传回到信号接收管理中心。而流动站则在数据信号接收过程中，运用无线装置完成对基准站数据信号的接收，同时运用相对位置的原则，进行基准站和流动站之间的相关数据分析，以便得到两个观察点间的相应距离，从而得出流动站所在地的三维位置。此外，在实际工程测绘工作中，测绘人员还要根据实际情况选取适当的检测点。在测绘点选取过程中，测绘人员需要确保检测点视线的开阔，同时必须确保相应装置配置的有效性，从而确保相应工作的顺利开展。当测试完毕后,工作人员还要积极地对所传送信息进行确认，从而提高其准确度。因为一旦电磁信息发生了问题，就会严重影响测绘工作的正常进行。

4.2 可以进行野外观测信息记录

由于控制运用存在一定的特殊性，因此要考虑到前期的测量不空，也要对后续所涉及的测量内容进行充分考察，在选点时要注意点，要与大面积的水面保持一定距离，避免受到影响产生多路径效应。除此之外，选点的周围高度角要保持在15°以上，避免出现障碍物，以免对信号的接收产生影响。在进行GPS静态测量时，GPS的接收机保持静止状态，不同的接收机在不同的时间段内进行开启时，每一个时间段内的接收机开启之前都要对测量现场的卫星和天气等进行实时记录。

4.3 在精密工程测绘中的应用

首先，在进行数据采集时，应当构建符合测绘需求的高等级控制网。一般情况下，都会利用C级或D级GPS控制网并结合三等水准高程控制网布设控制网，并在工程区域当中设置控制点。之后，需要利用GPS接收机对各个控制点进行连测，从而获取测绘数据，并利用专业处理软件或随机处理软件进行数据校验，若存在精度超限的数据需及时进行重新测量，进行数据分析与平差计算，从而提高测绘结果的准确性。

4.4 水下工程的应用

GPS测量技术在水下工程测绘中的应用，主要表现为海洋资源的开发利用以及码头与海岸施工设计、海港建设等工程测绘实践中的GPS测量和应用。在进行上述工程测绘作业开展中，由于其特殊的作业环境影响，需要开展相应的水下地形测绘工作，以实现相应的平面位置坐标与具体水深等情况测量和分析，对测绘精确度要求较高。根据上述水下工程测绘要求，在实际测量分析中，采用传统测量技术进行测量，不仅对测量设备以及测量人员的专业能力要求较高，实际测量情况也十分复杂，容易因测量过程中的操作不当或者是专业能力不足，导致测量结果存在误差。针对这种情况，采用GPS测量技术进行水下工程测绘的平面位置坐标获取，同时通过GPS中技术的载波相位差分技术支持，完成水下工程测绘的各项测量任务。能够更快速与准确完成测量任务，且操作简便，还能够利用导航监视器对测量情况进行实时监测和修正，应用效果和优势更突出。

5 结束语

总而言之，在新时期工程测绘过程中，引入先进的GPS技术已经成为一种必然选择。在具体测绘时，务必以现场的实际情况为指导，根据经验和工作条件制定切实可行的测绘计划，有利于促进测绘工作的圆满完成。在这个过程中，要明确GPS技术应用的原理和优点，才能维持应用，提供更多具有可行性的平台，凭借卫星定位技术或是清摄像头实时监控地表数据变化，为后续的测绘项目提供全面的技术支撑。

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