論工程測繪中的GPS測繪技術

摘 要：自上世紀GPS技術問世以來，其發展速度異常迅猛，在工程建設、國防、交通、通信等方面得到了長足的發展，文章重點就其在工程測繪的應用展開討論。

關鍵詞：工程；GPS；技術

1 引言

GPS技術最先是從美國發展來的，它譯成中文叫做全球定位系統。全球定位系統分別由軟件和硬件兩部分構成。通過計算機編程，由軟件開發員開發各種使用的軟件；組成衛星的各種裝置和地面的信號接收設備即為硬件。隨著GPS技術的飛速發展，GPS技術應用的范圍也越來越廣，作為先進的測量手段和新的生產力，其具有全天候、高精度和自動測量的良好特性，經過多年的發展，在經濟建設、交通建設、國防建設以及社會的各個領域GPS技術都取得了驕人的成績。在工程測繪這一領域，GPS技術也有非常廣泛的應用。

2 GPS測量技術的特點

與傳統的測量技術相比，GPS測量技術有非常明顯的進步，其優越性表現在以下幾個方面，對于GPS測量的結果，它的精確度更高；且測量時其計算速度更快。它可以在一天之中任意時刻進行，不僅如此，在傳統的測量技術基礎之上，GPS還增加了一些新的功能。讓GPS技術與計算機技術相結合，可以在測量時大大簡化操作程序，從而可以降低操作員對一些專業知識的要求，極大地拓展了GPS的市場。

2.1 觀測速率提高

自從GPS技術被開發出來，其優越性使得其發展迅速。隨著電子科學技術以及軟件技術的發展，軟件的功能也在不斷地改良。到目前，對20k千米以范圍以內的靜態目標進行精確的定位只要用15分鐘就能夠完成。當基準站與各流動站的距離在1.5千米范圍之內時，流動站觀測只要不到2分鐘就可以完成對靜態相對定位的測量。

2.2 準確性更高的定位

通過實際測量的數據可以得知，與傳統的定位方式相比，GPS的定位有更高的準確度。具體的數據如下所示，在5千米的范圍之內，GPS的定位精度大約在6米至10米之間；在100到150千米的范圍內，GPS的定位精確度大約在7米到10米之間；當定位范圍達到1000千米時，其精度可達9米至10米。在300米至1500米的工程測量定位時，倘若進行1個小時以上的觀測，那么觀測數據的誤差能夠控制在在1m毫米以內，與傳統的ME-5000電磁波測距儀測所測得的數據相比，其精確度有大幅度的提高。

2.3 更簡單的操作

GPS測繪技術在經過與其他的技術的手段相互結合后，可以大大簡化其操作方法，不僅如此，GPS所運用的范圍也將得到拓展。比起其他的測量方法，GSP的集成化以及自動化的操作程度有非常明顯的提高。GPS適用于測繪內以及測繪外行業領域，工作人員可以輕松地通過軟件系統來操控作業。軟件系統可以避免人工測繪的誤差，這樣，不僅能夠減少工作人員工作量，同時也能大大提高操作的準確度。

3 工程測繪中GPS測量技術的應用

在工程測繪中，實時動態差分法是常用的GPS測量技術。此方法是以GPS測量方法為基礎，并經過系統的改進而得到的，比起原來的GSP測繪技術，此法在性能方面有更大的進步，原先的GPS測量得到的原始數據并不是很精確，要獲得要求精度的數據，還需要進行相應的處理。但是實時動態差分法卻可以在實時的測量過程中，不需要進行數據的特殊處理，直接獲得所需的數據。這更加提高了測量的速率，對與GPS技術以后的發展具有不可忽視的作用。這種方法如果應用于工程測繪中，勢必會給地形測圖、工程放樣等操作拓展出一個新方向，從而大大地提高測繪工作的效率及其測量數據的準確性。在實際測量工作中，GPS測量技術被廣泛應用，其具體的應用主要是以下幾個方面：

3.1 測定大地測量控制網點

現階段，用常規技術方法建立的大地控制網已經被GPS測量技術控制網完全取代了。在我國，于1991年開始用GPS測量大地控制網，利用GPS全球定位技術重新精確測量我國的基礎控制網。由于我國大地控制網點之間大都相距幾千公里，要完成高精度的遠控制點的測量，用常規的測量工具是行不通的，而且常規的測量工具測量效率很低消。與全國的控制網的測量相比較，城市控制網的測量點通常只相距幾十公里，城市控制網要求其精度高、面積廣、使用頻繁。用常規的測量工具測量，會導致測量精度不均勻，并且控制點經常遭到破壞，會嚴重影響測量的進度。GPS具有測量范圍廣、效率高、精度高等一系列優點，可以很容易解決以上問題，從而能夠使工程測量工作取得突破性的進展。

3.2 工程變形的監測

所謂工程變形，就是在工程建設當中，遇到由于地殼運動而造成的建筑物位移，變形類型可以分為陸地工程的變形、地表沉降以及圍堰大壩的變形等。在工程變形監測的四個階段：基準設計、結構強度設計、觀測時段設計、監測周期設計，GPS技術都起到的極為重要的作用。

3.3 國土地形地貌測繪中的應用

在工程測量中，是常用的GPS測量技術，采用這種方法，在戶外觀測之后立即能夠獲得高精度的定位，這使得實時動態差分法在國土地形地貌測繪工作中有著重要的作用。在國土地形地貌測繪以及地籍測繪工作中，通過采用實時動態差分的方法法來對土地權屬界點進行精確測定，僅僅需要一名操作人員在每個測定點上花費幾秒鐘時間，之后把得到的數據交給計算機軟件運算處理，然后輸入GPS系統即可得到國土地形地貌或者地籍測繪圖。因為實時動態差分技術不需要測點間通視，而且需要的操作人員也極少，所以該技術很大程度地提高了國土地形地貌或地籍測繪工作的效率。

3.4 GPS在工程建設中的應用

在城市建設的中，為了滿足城市規劃的需要，可以采用GPS測繪技術。城市規劃具有要求精度高、控制面積大、使用頻繁等特點，要把城市建成區和規劃區的進行的嚴格劃分。對城市進行一個整體的規劃，對日后建筑物的建設提前做出計劃，從而減少其對城市的局以及公共環境的影響，以實現對城市建設的合理化。隨著經濟的不斷發展，現代化城市建設的發展越來越快，然而過度開發城市的資源，對城市的合理化發展造成了嚴重影響。在這樣的情況下，對與城市的測量，有著更高的要求，工程的質量和進度與測量水平直接相關。城市控制測量的速率以及準確度在引入GPS測繪技術后得到了大大的改善，由于GPS可以在任意時刻采集數據，而且還可以根據要求進行適當的調整，比傳統的測量方式有極大的進步。速度快、精度高、費用低以及操作簡便是GPS非常明顯的優勢，因而GPS是現階段城市控制測繪的最好選擇。隨著新科技、新技術的不斷發展，GPS技術在該領域的發展將會獲得更大的優勢。同時，城市控制測量伴隨GPS技術的發展將會達到更高的水平。

除上述功能之外，GPS技術還能夠用于土地的動態檢測。土地動態檢測的傳統方法是平板儀補測法和簡易補測。GPS的運用改變并改善了動態野外檢測的方法。由于GPS所具有的的精度高、速度快、效率高的特點，使得這種新的測繪方法足可以滿足現階段的土地動態檢測的需要。并且同時解決了了傳統方法存在的速度慢、效率低的問題，同時還可以大大提高檢測的速度以及數據的精準度，在進行動態監測的同時，也節省了大量的時間和人力。

4 結束語

由于GPS具有的諸多方面的優勢，GPS勢必會給工程測繪工作帶來全新的革命，各領域測量技術將會得到改革，不僅工程測繪的數據會更加真實、更加準確、更加可靠，而且將會擴大工程測繪的服務范圍， 從而使工程測繪的質量和效率得到明顯的提高，成為多用途的國際性高新技術產業。在工程測繪中，GPS技術使用已經非常普遍了，高精度、高可靠性、高度自動化使得GPS獲得了工程測繪界的廣泛贊譽，毫無疑問，在未來的一段時間之內GPS技術將主導整個工程測繪領域，并且在技術的革新進步的同時，GPS將用更強的實用性拓展廣闊的發展空間。

參考文獻

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