GPS測繪技術在工程測繪中的應用分析

熊小全 / 中國葛洲壩集團勘測設計有限公司

GPS測繪技術在工程測繪中的應用分析

熊小全 / 中國葛洲壩集團勘測設計有限公司

近些年隨著工程施工的不斷開展，施工單位開始加強對工程質量的重視，其中在工程施工中會對工程進行測繪，這就需要應用一定的測繪技術保障工程測繪的質量，GPS測繪技術作為工程測繪中重要的測繪技術，加強對GPS測繪技術的應用可以很大程度上并提高測繪的效率與質量，為工程的順利完工提供一定的幫助。本文介紹了GPS測繪技術的工作原理與特點，并著重分析了GPS測繪技術在工程測繪中的應用，為今后更好的應用GPS技術提供一定的借鑒。

GPS測繪技術；工程測繪；應用

一、GPS測繪技術的工作原理

GPS系統又稱為衛星定位地位系統，使用的主要是距離交匯法，此方法的原理是將GPS接收機安裝在某一地方的一個點上，而且點是由具體要求的。GPS衛星隨時都會發出定位信息，在某一時間內，接受到衛星的定位信息，最低接收的衛星是三顆。然后，利用一些方式方法處理接收的信息，計算出時間，GPS接收機結和接收GPS衛星之間的路程是aNS，bNS，cNS。獲取他們之間的路程距離，還需要獲取此時間內被接收衛星在地球的某一位置，即三維坐標，其主要是利用接收衛星星歷完成的。GPS測繪一般情況下應用的坐標系統主要有兩種，其一是空間固定坐標系統，其二是地固坐標系統。另外，還可以切實根據具體情況進行具體分析，兩種坐標系統都可以互相轉換應用，以此得到控制點的具體位置，增強觀察測量結果。

二、GPS測繪技術的特點

（一）提高觀測速率

隨著GPS技術的不斷發展，其運行速度及相關功能均得到了極大的進步，以前需要花費幾個小時才能夠完成的測量，GPS系統只需要花費幾十分鐘，甚至幾分鐘即可實現。目前在應用GPS技術的情況下對20千米以內的靜態目標只需15min就可以非常精準的進行定位，當基準站與流動站的距離在1.5千米時，應用GPS技術可以很快的進行相對定位測量，且在2min內就可以準確的定位，并且所觀測的誤差只在幾秒之內。

（二）增加測量準確性

在道路測量中應用GPS技術可以使測量的數據更為準確，在5km之內進行測量時，其測量的誤差能夠保證在6～10mm之間，而隨著距離的增大，在100～500km之內進行測量時，其測量的精確度能夠保證在7～10mm之間，而如果測量的距離在1000km時，測量的精確度就能夠保證在9～10mm之間。使用GPS測繪技術進行300～500m的測量，觀察誤差僅在1mm以內，采用GPS技術進行測量提高了測量的精準度。在靜態測量精度上，已經提高到毫米甚至是亞毫米的級別，其中很多高程精度也可以達到毫米級別。在動態測量精度定位上，也具有可以達到厘米級別，滿足各工程測量領域的需求，還可以實現建筑物變形測量等特殊的測繪要求。

（三）降低操作難度

在應用GPS技術進行道路測量時通常也會結合其他測量技術，這就會在一定程度上大大降低測繪技術的操作難度，進而拓寬GPS測繪技術的使用范圍，促進GPS技術自動化與集成化的發展。GPS測繪技術的功能相當全面，其可以用于測繪的內外業領域，操作人員在進行測量時只需要通過軟件系統就可以熟練的對GPS技術進行操控，這樣一來既大大降低了對操作人員專業知識與技能的要求，同時也減少操作人員的工作量、減少因操作人員而出現的誤差，進而提高測量數據的準確性。

三、GPS測繪技術在工程測繪中的應用分析

（一）在外業測繪中的應用

將GPS測繪技術切實應用到工程測繪中，能夠促進外業測繪工作的有序開展。充分合理利用GPS測繪技術，可以更加準確地定位測繪點，以此能夠更進一步保障測量結果的準確性。在進行測繪工作，測繪工作人員需要詳細調查現場具體情況，并提前做好準備工作，從而保證測繪工作得以順利進行。也就是必須提前對測繪區域的位置信息、標型等內容深入了解，確保測繪工作的效率和質量。在應用GPS測繪技術觀測時，需要先使用無線安置或者開機觀測兩種模式，以此有效避免傳統測繪方式的不足。在確定測量的具體位置后，還需要將設備安裝在三腳架上，保障設備的穩定性和安全性，同時還要確保天線基座與標志方向相對準，從而全面提高測繪工作質量。

（二）在布網工作中的應用

在布網時，GPS測繪技術可以切實應用到線路和帶狀工程測繪中去。在引水工程測繪時，合理利用GPS測繪技術，能夠促使邊連式或者點連式發展成三個交匯點圖形。對于工程樞紐而言，通過使用網聯式和邊連式完成交匯點設置，以此促使網格精確度和強度得以提升。利用GPS測繪技術嚴格控制網格數據的精確性，能夠促進測繪工作效率和質量的提高。對處于復雜地質條件的測繪工作，可以使用GPS的虛擬現實技術，進行區域模擬，并利用三維圖像顯示出主要內容和特殊區域。據此，從多方位進行物體測繪，從而提高測繪數據的準確性和穩定性。另外，GPS測繪技術在工程測繪中的應用不會受天氣影響，可以快速定位，從而提高測繪工作質量。

（三）實時動態測繪法在工程測繪中的應用

在工程測繪中應用GPS測繪技術能夠實現實時動態測繪。在檢測點上設置全新機站，并在機轉子上安裝GPS設備，就可以充分發揮衛星在測繪工作中的作用，以此滿足測繪需求。合理利用無線傳輸技術，可以把所獲測繪數據及時傳輸到信息接收中心。在接收數據信息時，流動站點可以合理利用無線設備接收基準站數據信息。在相對定位原則下，對數據信息進行詳細分析，就可以獲得觀測點的位置和間距，以此就能夠得到流動站的三維坐標。在進行實時動態測繪時，需要詳細分析測繪的實際情況，以便于選擇相對合適的測量點。在此過程中，需要保證測量點的視野足夠開闊，還需要安裝好設備，從而保證測繪工作的順利開展。然后，還需要及時確定傳輸信號，以此保障數據傳輸的準確性。

（四）GPS測繪技術的具體應用

1.公路設計中的應用。

在公路設計時，切實應用GPS測繪技術，能夠最優化選線方案，盡量減少農田占用面積。在開展工作時，必須遵守勘測設計規范，以此保證中線選擇與相關要求相符以及其準確性。使用RTK技術，可以把RTK接收機當作流動站，每隔一段距離收集一次數據。以已知點作為參考依據，對重要物質進行準確定位，可以把信息數據順利傳輸到接收機中，再利用CAD軟件選擇線路。使用GPS RTK技術，輸入點位坐標，可以幫助技術人員實現精確目標。

2.城市建設中的應用。

在城市建設測繪中，切實利用GPS測繪技術，可以滿足城市規劃需求。在開展測繪工作上時，充分考慮城市規劃需要控制大面積區域，還要嚴格劃分建成區和規劃區，以此滿足城市規劃要求。利用GPS測繪技術，能夠通過建立CORS站收集大量數據，并實現對規劃區的調整。與此同時，才可以提高建筑物預計的準確性，以此減少城市建設對城市布局和公共環境的影響，從而落實城市測量可持續發展理念。

3.工程變形監測中的應用。

在監測工程變形時，切實應用GPS測繪技術，可以有效監測變形程度。通過利用衛星定位系統，能夠實時監測建筑變形，以此及時發現變形問題。然后，通過采取科學合理的改進措施，促進工程質量得以提升。在監測時，還要在建筑上安裝GPS信號接收器，利用計算機進行監控，并實時監測工程變形程度。一旦變形過大，系統會自動警報，從而有效避免發生重大災害。

四、結語

總而言之，工程測繪中應用GPS測繪技術可以在一定程度上提高測繪的效率與質量，同時該技術可以應用到很多類型的工程施工中，為工程施工的不斷發展提供了必要的條件。因此，工程施工單位應當加強對GPS測繪技術的研究與分析，不斷優化其技術，促進GPS測繪技術的不斷完善，以便于更好的應用于工程測繪中，進而為工程測繪的精確性提供保障。

[1]蔡炳堃.關于GPS測繪技術在工程測繪中的應用研究[J].山東工業技術,2016(01).

[2]范世超,黃國龍.GPS測繪技術在工程測繪中的應用[J].江西建材,2015(20).

[3]萬謀知,馮江宏.GPS測繪技術在工程測繪中的應用探析[J].中小企業管理與科技(中旬刊),2016(07).