GPS 測量技術在工程測繪中的應用分析

■謝 挺 ■江西省地礦局贛中地質大隊，江西 南昌 330000

GPS 即Global Positioning System，全球衛星定位系統，主要是利用專用的GPS 定位衛星，在全球范圍內進行定位和導航，可以為用戶提供高精度、低成本的導航信息，自上世紀九十年代以來，陸續在軍事、航海、探測等領域得到了廣泛應用。隨著GPS 技術的快速發展，GPS 測量技術也逐漸成熟，在工程測繪領域發揮著越來越重要的作用。

1 GPS 測量技術的優點

GPS 測量技術是以GPS 系統為依托的一種新的工程測量技術，與傳統測量技術相比，具有非常顯著的優點，主要體現在以下幾個方面:

1.1 應用范圍廣

當前，GPS 技術在大地測量、航空攝影測量以及航洋測繪等領域都有著非常廣泛的應用，在全國高精度GPS 控制網測量中，控制網中兩個相鄰測量點的距離可以達到數千乃至上萬公里，極大得拓展了測量范圍。

1.2 定位精度高

大量的應用實踐表明，在50km 內，GPS 測量技術的相對定位精度能夠達到10-6m，在100 -500km 的范圍內，定位精度達到10-7m。而在工程精密度為300 -1500m 的范圍內，一小時以上的觀測結果平面位置誤差小于等于1mm，基本上可以無視。

1.3 測量速度快

伴隨著GPS 配套軟件的發展，其測量速度也在不斷提高，就目前來看，在20km 范圍以內的相對靜態定位，一般只需要15 -20min 的時間;在快速靜態相對定位測量中，若流動站與基準站的距離不超過15km，則流動站觀測時間只需要1 -2min，在初始化觀測后，可以進行實時定位，每一個流動站的觀測時間為數秒，能夠極大的提高測量效率。

1.4 操作便捷

一方面，GPS 測量設備的自動化程度高，在實際測量工作中，操作人員只需要對設備進行安裝、連線，對氣象數據進行收集并輸入即可，設備自動完成衛星信號接收、跟蹤觀測和記錄等工作。另一方面，GPS測量設備的體積和質量不斷縮小，不僅方便攜帶，而且能夠減輕操作人員的勞動強度。

2 GPS 測量技術在工程測繪中的應用

2.1 大地控制測量

GPS 測量技術憑借自身測量精度高、測量速度快、操作簡單、成本低廉等優點，在大地控制測量中有著非常廣泛的應用。從目前來看，GPS 定位技術基本上已經完全取代了常規測角、測距手段，對大地控制網進行建設。在全國性的大地控制網中，相鄰網點之間的距離一般都在數千到上萬公里左右，使用常規的測量工作不僅效率低下，而且無法完成高精度的遠控點測量，嚴重影響了各項工作的有序開展。另外，在城市GPS 控制網中，雖然測量點的間距在數十公里，不過由于常規測量工作在測量中效率偏低，精度無法保證，而且經常會造成控制點的損壞，在很大程度上影響了測量工作的進度。在這種情況下，應用GPS 測量技術，能夠有效解決上述問題，使得工程項目的測量工作取得突破性的進展。

2.2 工程形變測量

形變是工程測繪中的重要組成部分，在絕大多數工程項目中，都存在著形變因素的影響，尤其是地理環境變化以及人為活動的影響，都會在一定程度上增加形變控制的難度。利用GPS 測量技術，工作人員能夠及時找出引發形變的主要因素，同時對地基的沉降變化進行測量，明確具體的沉降量，通過切實可行的措施，對地基形變進行控制，從而減少其對于工程的影響和危害。在工程變形監測中，GPS 測量技術發揮著極其重要的作用，能夠有效減少形變帶來的經濟損失和人員傷亡。

2.3 城市建設測繪

在城市化進程不斷加快的背景下，城市建設是我國社會發展中實施的重要項目，而要想實現城市建設的現代化和多樣化，就必須首先保證測繪工作的標準化和規范化。在城市建設測繪中，GPS 測量技術有著非常廣泛的應用，其中最為常用的功能包括了遙控、遙測以及城市測繪系統定位等，能夠有效提高城市測繪中各種數據信息的全面性和精準度。例如，在某城市測繪中，由于涉及大范圍的控制，包括了三級測繪導線，傳統的測繪方式不僅效率低下、耗時耗力，而且由于建筑施工的原因，對于測繪工作造成了一定的影響和阻礙。在這種情況下，應用GPS 測量技術，能夠直接定位到城市的任何區域，進行靜態測繪，也可以排除城市測繪中的基本測試點，直接進行測量，不會對城市測繪基點造成負面影響，具有非常顯著的效果。

2.4 水下工程測繪

在海洋資源開發、港口碼頭建設、航道整治等水下工程建設中，對于地形測繪圖的精度有著極高的要求，一旦精度達不到相應的標準，會給工程的建設帶來很大的影響。對此，可以采用GPS 測量技術中的三維測定技術，實現對水下工程橫向及縱向位置的高精度測量，以測量數據為基礎，結合相應的計算機軟件，就能夠對水下地形圖進行繪制。在實際操作中，對于水下工程的橫向位置，可以采用差分GPS 技術進行測量，能夠解決經緯儀等傳統測量定位儀器操作繁瑣、抗干擾能力差等問題，提升測量精度;對于縱向位置，可以利用專業的測探儀，發射超聲波，根據超聲波的傳播時間和傳播速度，計算出水體深度，同時利用潮位儀進行潮位測定，對水深以及地形高程進行相應的校核，確保測量結果的準確性。

2.5 房地產測繪

在地籍和房地產工程測繪中，常用的GPS 技術為實時動態差分法，即GPS RTK 技術，其能夠在戶外觀測中，快速得到高精度的定位信息，在房地產測繪中有著非常突出的應用效果。應用GPS RTK 技術，可以測定每一宗土地的權屆界址點，以及一些地物點的位置，測量精度可以達到厘米級。將GPS 測量得到的數據信息進行初步處理并輸入到GIS系統中，能夠獲得準確可靠的地籍和房地產圖。不過，在一些可能影響GPS 衛星信號接收的地帶，應該使用全站儀、經緯儀等傳統測量工具，結合解析法或者圖解法，進行細部測量，以確保測量結果的精度和準度。在建設用地勘測定界測量中，RTK 技術能夠對界樁的位置進行實時測定，對土地的使用界限范圍進行確定，計算出土地面積，能夠在很大程度上簡化用地勘測定界工作的流程。

3 結語

總而言之，在科學技術飛速發展的帶動下，GPS 測量技術正在朝著自動化的方向發展，在工程測繪中有著廣泛的應用，能夠簡化測量流程，提升數據測繪的功能，應該得到相關技術人員的重視和推廣。

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