試論GPS在測繪工程中的應(yīng)用及發(fā)展

胡立波

摘 要：隨著科技的發(fā)展，GPS技術(shù)不斷發(fā)展，在測繪工作中GPS技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用。GPS技術(shù)為實(shí)現(xiàn)精確測量、提升測繪質(zhì)量提供了技術(shù)保障。本文在介紹GPS技術(shù)的同時(shí)，對GPS技術(shù)在測繪當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析，使GPS技術(shù)更好地為測繪工程服務(wù)。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù) 測繪工程 應(yīng)用 發(fā)展

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（b）-0038-01

由于GPS技術(shù)的高速發(fā)展使得GPS技術(shù)在測繪工程中得到普遍應(yīng)用，下面簡要介紹GPS技術(shù)的特點(diǎn)和工作原理。

1 GPS技術(shù)的特點(diǎn)和在測繪工作中的工作原理

1.1 GPS技術(shù)特點(diǎn)

GPS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)全天候定位。只要能夠連接到通過GPS定位衛(wèi)星，就可以對某一地區(qū)進(jìn)行全天候的定位和測量。對著科技的不斷發(fā)展，GPS技術(shù)的穩(wěn)定性和持續(xù)性進(jìn)一步增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)會(huì)不間斷地為我們提供想要的測繪數(shù)據(jù)。

GPS技術(shù)的測量精度高，對于某一區(qū)域的測量和定位GPS技術(shù)可以保證誤差在幾米范圍內(nèi)，能準(zhǔn)確的反映出測繪地形的真實(shí)數(shù)據(jù)。在300～1500 m工程精密定位中，1小時(shí)以上觀測的解其平面其平面位置誤差小于1 mm。

操作簡便，GPS技術(shù)的儀器設(shè)備大多數(shù)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，當(dāng)儀器參數(shù)設(shè)置好之后只要人工監(jiān)測儀器是否正常工作就可以得到想要的數(shù)據(jù)。即使沒有受到過專門的GPS技術(shù)培訓(xùn)，也能掌握GPS設(shè)備的使用方法，利用測得的數(shù)據(jù)開展測繪工作。

1.2 GPS技術(shù)原理

傳統(tǒng)意義上GPS技術(shù)的基本原理就是通過衛(wèi)星測量出接收器與目的地之間的距離。它的工作原理是GPS接收機(jī)設(shè)置在需要進(jìn)行測量的點(diǎn)位上，在同一時(shí)刻接收四顆以上的GPS衛(wèi)星傳輸?shù)碾娢臄?shù)據(jù)。通過計(jì)算機(jī)對GPS接收器中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，測算出某一時(shí)刻GPS接收器與GPS衛(wèi)星之間的距離，同時(shí)獲得測量點(diǎn)位的精確地理位置，獲得測量點(diǎn)位的三維地理坐標(biāo)。

GPS系統(tǒng)主要由GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控部分和用戶接收部分組成，下面利用表格對這三個(gè)組成部分進(jìn)行分析說明見表1。

2 GPS技術(shù)在測繪工作中的應(yīng)用

2.1 GPS技術(shù)在海洋測繪中的使用

隨著人們海洋意識的不斷增強(qiáng)，人類對海洋的開發(fā)日趨頻繁，對海洋開發(fā)的步伐日益加快。現(xiàn)階段，人類在海洋上修建了港口、碼頭、石油鉆井等設(shè)施，在未來人類還要潛入海底對海洋進(jìn)行更深層次的開發(fā)，但傳統(tǒng)的水下測繪技術(shù)一直困擾著水下地形圖的測繪，水下地形圖遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于對海洋的開發(fā)腳步。這就要求我們利用GPS技術(shù)對海洋的水下環(huán)境進(jìn)行精確測繪，得到更精確的水下地圖，為人類的海洋開發(fā)做出貢獻(xiàn)。

水下地形測量工作中的測量重點(diǎn)是對海道進(jìn)行測量，海底點(diǎn)的三維坐標(biāo)或者平面坐標(biāo)是依靠海地控制測量來確定的，而水下地形測量中所需要的水深數(shù)據(jù)，則是依靠水深儀器來單獨(dú)測量。在近海領(lǐng)域測繪水深圖和水下地形圖，可以將基準(zhǔn)站建立在附近海岸上或者周邊島嶼上，為了確保海上定位的精度足夠高，可以采用動(dòng)態(tài)相對位技術(shù)來進(jìn)行定位。同時(shí)將GPS接收機(jī)和探測儀安裝在測量船上，測量船利用GPS技術(shù)進(jìn)行導(dǎo)航和定位確保行駛在預(yù)定航線上，探測儀則按照定時(shí)或定距的規(guī)律進(jìn)行超聲波發(fā)射和接受工作，并將GPS的相關(guān)結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，將這些記錄下的定位信息、水深信息輸入到系統(tǒng)（電子手簿和計(jì)算機(jī)、繪圖儀等組成）中去，從而完成測繪水深圖和水下地形圖的繪制工作。

2.2 GPS技術(shù)在土地測繪中的使用

傳統(tǒng)的土地測繪方法為得到更精確的測量數(shù)據(jù)主要采用補(bǔ)測法，補(bǔ)測法又細(xì)分為簡易補(bǔ)測法和平板補(bǔ)測法。這兩種方法主要利用簡單的測量工具和簡單的幾何方法對土地實(shí)施測繪。這兩種測繪方法要求測繪土地周圍要有足夠的參照物，否則就無法確定土地的基本數(shù)據(jù)，在測量過程中，測量出的數(shù)據(jù)容易受到主觀因素的影響，造成測繪的精度降低，測繪的質(zhì)量不高。

GPS技術(shù)的抗干擾能力強(qiáng)，測量精度高，操作方便，同時(shí)工作效率高，經(jīng)常被用來輔助地籍測繪工作的進(jìn)行，而且GPS技術(shù)成功布設(shè)地籍平面控制網(wǎng)以后，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候作業(yè)，不受時(shí)間、氣候等因素的干擾。將GPS技術(shù)應(yīng)用于地籍測繪工作中，不僅能夠提高測繪精度，而且能夠縮短測繪時(shí)間，降低工作強(qiáng)度，提高測繪效率。地籍測繪工作中，需要進(jìn)行進(jìn)行局部地籍細(xì)部測量，測量的內(nèi)容包括測定界址點(diǎn)、測繪地籍圖、面積量算等，所以對技術(shù)的要求極高，而GPS測繪技術(shù)能夠?qū)y量誤差控制在5 cm以內(nèi)，足以滿足地籍細(xì)部測量中對精度的要求。

2.3 GPS技術(shù)在工程變形監(jiān)測工作中的應(yīng)用

現(xiàn)在高層建筑不斷增多，對與高層建筑的工程質(zhì)量檢測也變得越來越重要。高層建筑在施工和使用過程中有可能會(huì)出現(xiàn)變形問題，造成變形的原因可能是多方面的，也許是人為的原因造成的，也許是地質(zhì)原因造成的，也許是自然原因造成的。對變形原因的分析成為當(dāng)前保障建筑安全的最關(guān)鍵問題。利用測量精確度極高的GPS技術(shù)，對整個(gè)建筑進(jìn)行三維測定，精確測定出建筑物各個(gè)位置的當(dāng)前數(shù)據(jù)。在施工和使用過程中還要對整個(gè)建筑進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，與之前檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，掌握建筑的細(xì)微變化，對建筑的施工和使用提供參考依據(jù)。

（GPS只能用于做控制。）

3 結(jié)語

在測繪工程中廣泛使用GPS技術(shù)，可以提高測繪的工作效率，提升測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。GPS技術(shù)有著全天候、高效率、低成本的特點(diǎn)，在越來越多的測繪工作中得到應(yīng)用。目前，隨著GPS技術(shù)的不斷提高，GPS技術(shù)一系列的配套設(shè)施也得到了改進(jìn)與創(chuàng)新，為測繪工程的進(jìn)一步發(fā)展提供了必要條件，為人類提供了更精確的數(shù)據(jù)，為現(xiàn)代化的測繪工作作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮鈞森.GPS技術(shù)在土地測繪中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2009（7）.

[2] 鄧濕.淺析地籍測量中GPS技術(shù)的運(yùn)用[J].中國城市經(jīng)濟(jì)，2011（11）.endprint