GPS測量技術在工程測繪中的應用及特點

楊江濤

(中國有色金屬工業昆明勘察設計研究院云南昆明650051)

GPS測量技術在工程測繪中的應用及特點

楊江濤

(中國有色金屬工業昆明勘察設計研究院云南昆明650051)

社會經濟技術的發展與進步為各行各業的發展創造了良好的環境和條件，并提供了可靠的科學技術保障。尤其是計算機網絡技術的普及使得信息全球化的趨勢日益突出，而GPS作為全球定位系統，為全球范圍內的信息傳遞與流通提供了可靠的技術支持，其中發展較快的GPS定位測量技術，也在工程測繪方面發揮重要作用。本文結合GPS技術的特點和優勢，及其在工程測繪中的應用原理，在工程測繪領域中的GPS定位測量技術的具體應用及其重要作用進行分析和探討，并對其在工程測繪方面的發展前景進行相應的探討。

GPS定位測量技術工程測繪應用特點

1　GPS定位測量技術

（1）GPS全稱為全球定位系統，硬件是由環球通訊衛星和接收裝置組成。GPS是基于衛星的無線電導航定位系統，為用戶提供精準的三維坐標，導航與時間信息。隨著地球的數字化進程的發展，微電子技術和GIS技術獲得重大進展，衛星導航，定位的理論已經逐漸成熟，同時各個領域都需要掌握對空間資料的處理和利用技術。GPS作為通用設備將越來越多地應用于科研和民用領域。GPS定位測量技術在很大程度上推進了工程測繪的快速發展，為工程測繪提供了可靠的技術保障，所以對工程測繪技術的測量精度的重視及測繪技術的高效規范化發展具有重要意義。在先進的測繪技術方法與測量設備不斷更新的前提下，GPS定位測繪技術以其經濟高效高精度等優勢在工程測繪中發揮了重要作用。

（2）GPS定位測量技術有著獨特的優勢和特點，首先是它定位實時，可以實時準確的定位目標的三維位置和速度。其次是它的定位精度高，一分鐘的快速定位所取得的觀測精度可達到±0.1m距離，若是不超過20分鐘的載波相位的相對定位，其距離精度可達± 5mm。而若通過時差定位，其定位精度可達到厘米。而且GPS技術定位耗時較短，實時動態定位模擬用幾秒就可以完成，大大的提高了測繪的效率。運用GPS技術的觀測站間不需要通視，降低了觀測環境與通視條件方面的限制，縮減了測量時間和經費，使得測量更具靈活性。運用GPS技術進行的測量操作簡單，可以實現長時間的無人數據采集，基本不會受到天氣狀況的影響。

2　GPS技術在工程測繪中的應用

（1）工程測繪中采用GPS定位測量技術的應用原理結合了交互定位與物理、幾何學科中的相關原理，并通過GPS衛星與地面接收裝置來完成對測量物的定位綜合結合接收到的已知衛星信息來求取未知定位并且根據距離等于光速與傳播時間之積來確定衛星距離，而這一關鍵在于記錄時間的準確性。地面接收裝置對測量物的三維精準定位需要同時接收4顆衛星的發射信息才能進行，而測量要求精度不同，所需的衛星數量也不同，如厘米級精準定位就必須要至少5顆衛星。

（2）對于虛擬現實技術方面的具體作用。常規的測繪工作都是由人工操作完成的，熱為的操作誤差和綜合素質較差都影響測繪工作的精準性，同時在地質環境復雜的地段的測繪工作易出現安全事故，并且為以后具體的測繪工作埋下隱患。但是在測繪工作中采用GPS定位測量技術，可以快速而高效地實現工程測繪的交互定位及形象逼真的測繪數據結果，并可以實現掌握與監控工程測繪工作的全部流程。但為保證測量技術在工程測繪工作中的應用效果，允許在測量之前利用計算機等相關技術對工程測繪做模擬流程分析，及時發現測量工程中存在的問題并采取有效的措施進行防治，這樣可以大大增強測量方案的安全性與可操作性，進而保證測量工作的技術性。目前，我國已將GPS定位測量技術用于礦井工程的測繪中，并通過GPS技術實行測量演練，便于對測量方案中的問題進行修改、優化，不斷完善工程測繪的工作性能。

3　GPS測量技術的特點

3.1功能較多應用廣泛

GPS可以為各類用戶連續實時的提供動態目標的三維位置速度和時間信息，因此它不僅可以用于測量和導航，還可以用來測速測時。隨著GPS測量技術的不斷發展，，它的應用領域也在不斷擴展。目前在導航領域方面，它不僅廣泛的用于海上，空中和陸地目標的導航，，而且，在運動目標的監控與管理方面也獲得了成功的應用；在測量工作方面，這一定位技術在大地測量，工程測量等各個領域的應用已經十分普遍。

3.2定位精度高

GPS的大量工程應用表明，其相對定位精度在50km以內，相對定位精度可達1mm。在300～1500m工程精度定位中，觀測的數據的誤差小于1mm，GPS測量技術在高層建筑傳遞中，其絕對地位平面誤差小于5mm。特別是在實時差分定位方面和實時動態定位，定位精度能達到厘米級以及分米級，可以滿足各種工程測量的要求。隨著觀測技術與數據處理方法的改善，GPS測量技術的精準度會得到進一步的提高，為社會經濟發展和國民經濟建設提供更加可靠的導航定位服務。

3.3觀測時間短

利用GPS技術可以進行實時定位導航，這對高動態運動載體的導航顯得尤為重要。當用GPS接收器靜態相對定位時，采集一小時之內的數據，即可獲得較高的定位精度。利用GPS技術建立控制網，能大大縮短觀測時間，提高工作效率。隨著GPS系統的不斷完善，軟件與硬件的不斷更新，目前在20km以內相對靜態定位，僅用16～20min就可完成定位，快速靜態相對定位測量時，觀測時間在1～2min，然后即可定位，觀測時間僅需幾秒鐘。

4　總結

隨著國家現代化進程的不斷前進，工程測量技術在工程建設中的作用越來越重要，GPS定位測量技術以其高精準度、經濟效益高等特點、優勢，在工程測繪中的應用相當廣泛，為促進工程測繪的良好發展提供了有利的技術保障，也為現代化城市建設及工程建設奠定了扎實的技術基礎，為提高工程測繪的測量精度確保測繪結果的科學可靠創造了良好條件，大大加快了信息全球化趨勢的發展及社會經濟發展與進步。

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[2]張雷.論GPSRTK技術在現代工程測量的應用[J].科技致富導向，2011（8）.

[3]常慶生.GPS在工程測量中的應用[J].山西建筑，2009（1）.

P2[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-242-1