GPS測量技術在工程測繪中的應用探討

王亞

摘 要：文章從GPS技術在工程測量中的優點入手，對GPS實施測量的過程進行了分析，并進一步對GPS測量技術在工程測繪中的應用進行了具體的闡述。

關鍵詞：GPS技術 工程測繪 優點 應用

中圖分類號：P228.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（b）-0042-01

工程測繪是近些年在測量技術的發展下才得以快速的快速興盛，而且工程測繪技術在能源、地質、水文、礦產和城市建設中發揮著非常重要的意義。而GPS技術在工程測繪中的應用，有效的提升了工程測繪的技術水平，確保了工程測繪的效率及準確性，而且實現了人力和物力資源的節省。

1 GPS技術在工程測量中的優點分析

GPS系統作為全球定位系統，在四十多年的發展過程中GPS技術已日益完善，目前已實現了三維精確定位，而且在眾多領域中都得以應用，在工程測繪中的優越性越發的顯現出來，其諸多優點是傳統的測繪方式所無法比擬的。

1.1 測繪時間短

近年來，隨著GPS系統在軟件上的不斷更新，其可以實現在較短時間內進行精確的定位，通常情況下利用GPS系統定位2 km范圍內的非移動目標，往往只需要不到2 min的時間，而RTK實時差分定位測量技術的應用，其不僅可以對非移動目標進行定位，而且可以實現動態測量，并能夠將實時測量精度精確到厘米級的程度，定位更加精準，所需時間更短，而且可以隨時對其位置進行查看，為各種控制測量帶來了新的曙光。

1.2 定位精度高

傳統的測繪技術在定位時具有一定的誤差，而且隨著范圍的擴大，其誤差也在不斷的加大。而在測繪工程中運用GPS技術來進行測量，可以確保50 km內定位無誤差，1000 km以上時其定位精度的誤差也極小。對于建筑平面測定時，其誤差也只在正負1 km上下浮動，精確的定位精度，使GPS在測繪工程的優勢越發的顯現出來。

1.3 GPS測繪技術易于操作

目前GPS技術基本上已實現了自動化的水平，所以在工程測繪工作中，只需要進行簡單的操作即可完成測量工作，測量人員需要對GPS測量儀器進行安裝，隨時對測量數據進行記錄，測量過程中隨時根據實際需要對測量儀器的高度進行調整，從而使測繪工作得以完成。

1.4 GPS測繪功能強大

GPS定位系統不光能測繪工程建筑的數據，還能提供給用戶目標速度、時間等多方面的信息。目前，GPS在測量方面已應用在大地測量、工程測量、海洋測量等多方面。

1.5 GPS技術覆蓋率高

GPS技術已覆蓋全球98%以上的區域，并且具有實時性，通常不受自然環境的制約，幾乎在地球任何地方都能隨時進行測繪，并且可以進行長期作業。

2 GPS實施測量過程

在利用GPS技術進行測繪時，由于其自身的獨特性，所以對于能見度可以不作要求，環境所帶來的影響極小，這樣就可以在進行測量點選擇時具有較大的自由度。但GPS在測量時需要接收衛星所發來的載波信號，所以在測量點選擇時需要避開會對載波信號帶來干擾的設備，以選擇空曠的場地作為測量點較為適宜。

2.1 外業觀測

外業觀測是GPS通過全球定位系統把接收采集的信號實現測量工作的接收、操作、觀測記錄及其準確定位安裝天線等的工作流程。外業觀測是工程測繪中最重要的環節，因此，在進行外業觀測作業時，需要嚴格按照規定中的步驟與方法來實行。在外業觀測作業之前，需要嚴格檢驗GPS信號接收設備。對于接收衛星載波的接收天線的設置更是要精益求精，高精度的天線能使GPS測繪出的數據更加精確。

2.2 檢驗觀測結果

外業觀測后所取得的測繪數據，為了確保其具有較高的準確度，則在測區測繪工作完成后，需要立即對這些數據進行檢驗，確保數據準確無誤后，才能利用平差計算方式來得出最終的測繪數據，在實際工作中，測繪數據的取得通常會由計算機中的平差計算軟件來完成，因為GPS測繪數據量較大，如果單純依據人力來完成平差計算具有較大的難度。

3 GPS測量技術在工程測繪中的應用

3.1 大地測量控制網點測定

在大地測量網點測定工作中，常規方式要耗費大量的人力物力并且精度較低，不能適應現代社會發展的需要。我國自1991年開始進行GPS測量大地控制網的建設，目標是對我國的基礎控制網進行重新的測量。這一工程目前已經基本完成，淘汰了常規測角測距方式在這方面的應用。相對于大地控制網數千公里或數萬公里數量級的測量，城市控制網測量點之間距離較近，通常在數十公里，而且城市控制網的使用頻率相當大，對社會的運行具有重要的影響。這就需要借助于GPS技術進行高精度、大范圍、高效率的測量工作，為城市建設工程等提供參考。

3.2 控制城市建設中的測繪精度

經濟的快速發展和社會的進步直接催生出了許多的大型城市和超大型城市，對這些城市進行規劃設計所需要的技術和設備需要滿足一些特定的要求。常規城市控制網的范圍比較大，使用頻率也有了很大的改變，通常城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級導線的鋪設都是在地面進行，城市大型基礎設施的施工往往會對這些網點造成破壞，進而影響到工程總體的質量和推進速度。運用GPS靜態測量技術，不需要網點之間的通視，結合RTK技術的運用將會對城市建設工程的精度產生重大的改革。

3.3 水下工程測繪中的應用

GPS技術中具有較高性能的三維測量技術，能夠從縱向和橫向兩個角度進行下水空間信息的高精度測量，將測量結果運用專業的計算機分析軟件和制圖軟件可以以直觀的形式展示出水下地形特征。在進行具體的水下作業時，橫向測量應選用差分GPS技術，能夠有效減少環境的干擾，使操作程序變得較為簡便；進行縱向測量時可采用測探儀，利用超聲測量方式得出水下深度。

3.4 工程變形情況的測量

由于在工程建設過程中會涉及到較多的問題，通常情況下會由于一些人力因素及地質運動等原因所導致建筑物發生變形或是整體位移，一旦這種情況發生，則會帶來嚴重的后果，使企業的經濟效益和社會效益受到較大的影響。目前利用GPS技術和工程變形監測技術的有效結合，通過三維定位技術及時發現建筑中微小的變化，通過對建筑各種變化數據的分析，能夠準確的分析和評估出工程變形的可能性及可能帶來的影響，從而及時采取預防性的措施，降低工程的風險。

4 結語

隨著GPS技術在測繪領域內的應用，其優勢得到不斷顯現出來，不僅在測繪時不會受到環境因素的影響，而且定位精確，時間短，不需要較多的人力和物力，GPS技術諸多的優點有效的加快了工程測繪水平的提高，促進了工程測繪行業的健康發展。

參考文獻

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