淺談工程測繪中GPS測繪技術的應用

侯幫早

摘 要： 隨著經濟的快速發展和科技的不斷進步，越來越多的先進技術應用在工程測繪中，GPS技術是現代科學技術中，發展起來的一種先進的衛星系統定位技術，和傳統的測繪技術相比較，GPS技術在工程測繪中有很大的優勢，能極大的提高工程測繪的準確性。文章重點介紹了GPS測繪技術及其在工程測繪中的應用。

關鍵詞：工程測繪；GPS測繪技術

中圖分類號： P228 文獻標識碼：A

工程測繪是指在工程建設中，需要進行的所有測繪工作，按測繪對象劃分，可以將工程測繪分為建筑工程測繪、礦區測繪、水利工程測繪、海洋工程測繪、軍事工程測繪、交通基礎設施測繪等，在工程建設中，只有保證工程測繪的準確性，才能為工程建設的施工質量提供保障。GPS測繪技術具有多功能、高精度、觀測時間短、提供三維坐標等優點，將其應用在工程測繪中，能極大的提高工程測繪的準確性。

1 GPS測繪技術的概述

1.1 GPS系統的組成。GPS系統主要由GPS衛星星座、地面監控系統、GPS信號接收機等三大部分組成，其中GPS衛星星座是由3顆軌備衛星、21顆工作衛星共同組成的，這24顆衛星按照每組4顆衛星平均分配在6條相互成60°的軌道平面上運行，其運行周期為24h，因此無論在地球那個方位，都能在任何時間觀測到最少有4顆屬于GPS系統的衛星，GPS空間星座的主要作用是觀測目標，并將觀測信息轉換成載波信號，傳輸到地面監控系統中，實現目標定位。地面監控系統主要由主控制站、監測站、地面天線幾部分組成，主要負責收集空間衛星傳輸回來的信息，然后利用這些數據計算出衛星星歷等數據。GPS信號接收機也就是用戶端，它能搜索、捕捉衛星，然后衛星傳輸的數據進行處理，計算出GPS信號接收機所在位置的經緯度及高度。

1.2 GPS工程測量原理。在工程中，GPS測繪技術有兩種方法測量出被測對象的信息，一種是測量偽距離，另一種利用載波相位進行測量。測量偽距離是根據接收機接收到的GPS衛星發出的測距碼及電文內容，根據信號發射到用戶接收信息的時間，計算出衛星與接收機天線之間的距離，由于用戶接收機的時鐘難以與GPS衛星時鐘保持同步，計算出來的數據有一定的誤差，因此，稱為偽距離。用載波相位進行測量是測定GPS衛星載波信號在傳播路徑上的相位變化，從而計算出信號傳播距離。

2 GPS測繪技術的特點

2.1 定位精度高。隨著科技的不斷進步，GPS測量精度也在不斷的提高，GPS測繪技術的測量精度十分高，在100km以外、500km以內，其測量精度能達到106-107，對于500km的基線范圍，其測量精度能達到1-2×106。

2.2 觀測時間短。GPS測繪技術的觀測時間很短，尤其是在近幾年，隨著GPS技術的快速發展，其觀測時間也越來越短，傳統的靜態定位方法，受衛星數目及精度的影響，需要花很長時間進行觀測，但新興的GPS技術只需要在幾分鐘，甚至是幾秒鐘就能完成觀測。

2.3 觀測站之間不需要通視。在進行工程觀測時，對通視有很高的要求，同時對測量網絡的幾何結構也有很高的要求，由于兩者間存在很大的矛盾，對工程測繪造成很大的影響。GPS技術能有效地解決這個問題，它不需要各觀測站之間通視，能靈活的選用觀測點，極大的提高了觀測效率。

2.4 提供三維坐標。在傳統的工程測繪中，需要通過觀測、計算得出高程及平面坐標，采用GPS測繪技術能同時獲得高程以及平面坐標，直接提供三維坐標。

3 GSS測繪技術在工程測繪中的應用

在工程測量中，GPS測繪技術有很大的優勢，對于一些大型的工程項目，如水利工程、鐵路工程，需要進行全局把握，全面控制，如果采用傳統的測量方法會存在很大缺陷，而采用GPS測繪技術則能有效地解決這些缺陷，為工程的順利進行提供保障。

在大型工程建設及城市建設中，控制網的面積比較大，精度要求比較高，并且測量數據會隨著工程的施工發生變化，需要高頻率的進行測量，這時如果采用傳統的測量方法就會存在很大的難度，如傳統的測量定位點處于地面，在工程施工過程中，會對這些定位點造成破壞，并且在測繪過程中，還要求點與點進行通視，這極大的增大的測繪成本。采用GPS測繪技術能實時了解測量精度和測量進度，不存在計算結果不達標后，需要返工的現象，極大的縮短了施工工期，節省了施工成本。

在進行施工放樣時，傳統的測量方法，如全站儀邊角放樣、經緯儀交會放樣等，都需要人為的設計好測量點，然后在實地標出來，整個過程中需要2-3人完成，并且還要來回移動目標，如果遇到特殊情況，還需要采用其他方法進行放樣，這不僅增加了施工周期，還加重了工作人員的勞動強度。采用GPS技術只需要1個人進行操作，將放樣點的坐標位置輸入到終端，然后根據相關提示，直接走到放樣點即可，這極大的減輕了工作人員的工作強度，提高了放樣效率。

在某輸油管道項目建設中，GPS技術發揮了很大的作用，在該工程中，由于當地的地形地貌比較復雜，采用傳統的測繪方法，會花費很大的精力，并且還無法解決點與點之前通視問題，如果采用無線電方法進行測繪，會存在信號不好等問題，而采用GPS測繪技術，能有效地解決這些問題，在工程設計中，發揮出不可替代的作用，同時，GPS技術還能對工程進度進行動態跟蹤監控，極大的提高了該輸油管道項目的實施效率。

GPS測繪技術在礦山測量中也有很大的作用，主要用于礦區地形測量、近井點、地質點、鉆孔、坑口、探井、剖面點等位置點的坐標放樣及測量中。將GPS測繪技術應用在工程測量中，能極大的提高測量結果準確性，為工程項目的施工質量提供保障。

結語

GPS測繪技術具有定位精度高、觀測時間短、觀測站之間不需要通視、提供三維坐標等優點，在工程測繪中有很大的優勢，因此，在進行工程測繪時，要根據實際情況，合理的采用GPS技術，從而促進工程建設的順利進行。

參考文獻

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