淺談GPS測量技術在工程測繪中的應用

查立吉林省水利水電勘測設計研究院

淺談GPS測量技術在工程測繪中的應用

查立
吉林省水利水電勘測設計研究院

在測繪工程中，全球定位系統（GPS）的應用是非常廣泛的，因其具有效率高、精度高等特點，于社會生產的各方面都有著重要的作用。傳統測繪技術因無法滿足社會要求逐漸被GPS測繪技術取代，促進了工程測繪效率的提高。

GPS技術工程測繪應用

科學技術的發展日新月異，工程測繪方法與測繪設備也逐漸種類繁多，GPS就是工程測繪方法中的其中一種?，F階段，該測繪技術的應用領域已非常廣泛，并深受測繪人員的歡迎。GPS測繪技術成本低、且測量的精準度比較高，操作簡單，測繪工作通過變更衛星的定位系統，及時獲取實時數據，可克服傳統測量技術的弊端。現代測繪技術因社會發展面臨諸多挑戰，在工程測繪的領域中其地位也越來越高。

一、全球定位系統（GPS）特點

全球定位系統（GPS）其測量的精準度極高，可精確到小數點的后六位，傳統測量技術是無法做到這一點的。但是，定位距離不同，其精確度也是不同的，并不是說其測量技術就不存在誤差。于高層建筑測繪中，GPS測繪技術優勢還是比較大的，測量數據后，其定位非常準確。

GPS測繪技術屬于電子測量技術，可節省定位時間，比如說，測量流動站需要1分鐘或5分鐘才可完成的測量任務，其動態定位模式幾秒鐘就可完成。其工作效率因時間節省的程度很大而被提高。

目前，GPS測繪技術的衛星有很多，為其分布的比較均勻，對于衛星信號，全球內都可接收到，并且不會因為天氣受到影響，不管什么地點，什么時間都可以實現連續的觀測，對測繪工作不會產生影響，有利于測繪工作的時間縮短。

GPS接收機因GPS測繪技術的不斷發展而不斷進步，其測量工具自動化的程度極高，儀器操作員在實際的測量工作中只需要完成量取天線高度、安裝儀器、收集氣象數據及連線等基本工作，在測量時，儀器會自動完成跟蹤記錄、捕獲衛星等測量流程，操作員只需在儀器旁對其工作狀態進行監視即可。測量工作結束后，操作員應將電源關閉，并將儀器收好，初步測量工作完成。GPS測繪儀器于現階段的質量與體積上都有了很大改變，降低了操作員測繪過程中勞動強度。

二、全球定位系統（GPS）優勢

（一）定位快，且精準

在工程的測繪過程中，GPS測繪技術的應用，其定位是通過載波進行的，測繪的整個過程不會超過二十分鐘，誤差也僅在四毫米或者五毫米之間，快速定位的誤差也僅僅只有零點一米。

（二）不受測繪環境與測繪地點限制

GPS測繪技術可全天候定位，其工程測量條件從理論上說可以是任何地方。

（三）操作簡便

GPS測繪技術對平面位置坐標及高程可準確測量，有利于準確獲取三維坐標。其操作過程在測繪過程中也非常簡便，但需要很多人進行操作與監督。但對于測繪成本的降低作用還是很大的。

三、在工程測繪中全球定位系統（GPS）應用流程

（一）測量點的定位

在進行測量點的定位時，應先將GPS定位系統設置于工作狀態，如作業環境視野較為廣闊，應對該系統傳輸與接收產生影響因素有效避免，待測量點確定后，準確將其在圖紙上記錄。

（二）測量標點的構建

主要針對于提示與指示這兩個測量點，待其定位后，安裝GPS測繪技術的測量標志。因測量標志的構建因測繪環境的不同而不同。

（三）觀測測量

GPS的測繪技術中，觀測測量在該測量技術中是比較重要的，通過對室外觀測，嚴格比對GPS的測繪技術。比如說，某工程項目測繪中，對室外觀測使用GPS的測繪技術，數據信息通過衛星定位進行收集，有利于觀測數據有效性得到保障。

四、在工程測繪中應用全球定位系統（GPS）

在實際的測量工作中，GPS的測繪技術應用是非常廣泛的，不僅僅是道路勘探與各種工程、設計中應用，還有安裝部分大型設備。GPS測繪技術的具體應用如下：

（一）監測工程變形

在工程的建設過程中，建筑物經常與因地殼的運動或者人為因素發生位移，這就是我們常說的工程變形，工程變形也分為很多類型，比如說圍堰大壩發生變形、開采資源地區地表沉降及陸地工程發生變形等。這些變形因素會造成嚴重的人員傷亡與經濟損失。在監測工程變形中GPS測繪技術分為四個階段：（1）監測周期設計；（2）結構強度設計；（3）基準設計；（4）觀測時段設計，這四個階段對監測工程變形有著決定性的作用。

（二）測定大地測量的控制網點

測角手段與常規測距所建立的大地控制網在現階段以完全被GPS測繪技術控制網所取代，我國對GPS測繪技術控制網的應用比較晚，并對我國基礎的控制網進行了重新的測量。全國性大地控制網其網點之間的距離都是比較大的，多數相距為數千里，有些甚至相距可達上萬里，我們之前所用的常規測量工具對測量遠控制點根本不能保證其測量的精準度，不僅需要過多的測量人員，其測量效率也是非常低的。此外，還有一種城市GPS的控制網，相比于全國性的控制網測量，城市控制網的測量點相距的距離一般是幾十公里，具有使用頻繁、面積較大且精度較高的特點。常規測量工具的控制點經常會遭到人為性的破壞，不僅費時費工，其測量的精確度也不是很均勻，測量進度受到嚴重的影響。對于以上問題的出現，GPS測繪技術因其測量精準度極高，定位的范圍比較廣泛，并且工作效率比較高，可很好的解決這些問題，在道路及工程等測量工作中，因對GPS測繪技術的應用得到了突破性的發展。

（三）應用于房產測繪中

GPS測繪技術在實際的工程測量中，常用實施動態差分法，該方法于室外觀測實現后，其定位精準度得到提高，并于房產的測繪中，作用顯著。實施動態差分法在地籍測繪工作與房地產測繪工作中，測定土地的權屬界點時，地籍測繪圖或者房地產測繪圖的獲取只需要操作人員一名與一臺儀器，于每個測繪點上僅花費幾秒鐘的時間，通過計算機軟件對所得的數據進行運算與處理之后，將其輸入到GPS的系統中即可。實施動態差分技術不需要很多的操作人員，測點間也不需要通視，基于此，地基測繪工作效率或者房地產測繪工作效率差在很大的程度上得到了提高。

比如說：某道路工程的周圍地勢比較復雜，起伏較大，JD4-JD5之間需穿越一片面積很大的森林公園，大范圍的密灌地與密林是通視很困難，而對導線要求又很嚴格，在實際作業中，其導線很難達到規定的標準，使用測距儀與全站儀對該路段測量完成后，實施動態測量對其進行校核。為保證該公路工程的測量精準度，分別以JD4、JD5作為基準點進行測量，并對比坐標。經對比后，原本需要二十個人完成的外業任務，在使用GPS測繪技術的動態測量法后，任務完成時間縮短了一半，這足以證明，GPS測繪技術的應用不僅降低了測繪人員的勞動強度，同時促進了作業效率提高，公路測量準確度也得到了保障。

（四）在水下工程中對GPS測繪技術的應用

航道整治、港口建設、海岸碼頭建設及考法利用海洋資源等水下工程對于地形測繪圖的精度要求都是非常高的，GPS測繪技術中的三維測定技術，對水下工程縱向位置與橫向位置均可予以高精度的測量，之后通過計算機繪制地形圖。對于水下工程的測量其縱向方面可使用測深儀，其水深依據超聲波于水下的傳播時間進行計算。另外，還需要使用潮位儀測定潮位，對水下的地形高程與水深進行調整與更正。使用GPS測繪技術的差分法進行測量橫向位置，該方法解決了抗外界的干擾性比較低、傳統的定位儀器操作較為繁瑣等問題，促進了水下工程測繪準確度的提高。

五、結語

在測繪工程中，應用GPS測繪技術，有利于測繪工程可靠性與精確度的提高，在測繪過程中，有利于工作強度的降低，同時，工作效率也得到提高。GPS測繪技術逐漸向自動化方向發展，其應用領域也會越來越廣泛。

[1]李震章,代洪君.工程測量中GPS測量技術的優、缺點[J].中國新技術新產品.2010(01)

[2]林建洪.淺談GPS在現代工程測量中的應用[J].門窗.2012 (08)

[3]陳朝俠.分析在工程測量的過程中GPS的應用[J].才智.2012(23)

[4]劉江橋.GPS測量技術在路橋建設中的應用探討[J].黑龍江科技信息.2010(20)

[5]趙斌.高層建筑施工GPS測量技術分析[J].科技資訊.2010 (19)

[6]廖良胤,費俊揚.GPS測量技術在山地風電場施工中的應用[J].水利水電施工.2010(06)

[7]杜志泉.淺論測量技術的發展狀況和現時機遇[J].企業導報.2011(20)

[8]歐連弟.GPS測量技術探討[J].門窗.2012(07)

[9]張清.GPS測量技術在工程領域的特點[J].內江科技.2012 (07)