GPS測量技術在工程測繪中的應用及特點

摘 要：隨著我國經濟的快速發展和科學技術的不斷進步，現代化技術越來越多的應用于各行各業，GPS測量技術的出現也是對工程測繪工作的一次重大進步，它不僅改變了工程測繪的工作方式，還大大提高了工程測繪工作的工作效率，這在一定程度上加快了我國工程測繪工作研究的進度，如何更好的將GPS測量技術應用于工程測繪工作中去是其發展的一個重點，本文將就GPS測量技術在工程測繪中的應用及特點提出幾點筆者的看法。

關鍵詞：GPS；測量技術；工程測繪；應用特點

中圖分類號：TB22 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）17-0200-02

1 GPS測量技術簡介

1.1 GPS測量技術的工作原理

GPS即全球定位系統，通過GPS進行測量工作時一般是根據距離交會法來對距離進行測算，GPS測量技術的工作原理就是把GPS接收機安裝到需要測量的一個點上，太空中的GPS衛星不間斷地發送衛星信號，電子計算機通過相關的科學計算方式對接收到的信號進行計算解析，通過對GPS接收機與GPS衛星之間距離的計算，可以形成一個三維坐標，通過得到的三維坐標可以對需要工程測繪的地點進行數據分析并得到需要的數據，GPS測量技術是工程測繪工作中一個很先進的技術手段，完全可以滿足現在的工程測繪工作需求。

1.2 GPS的組成部分

GPS一般是由太空中的衛星群、地面上的監控系統和GPS信號接收裝置組成的。太空中的衛星群是多顆衛星分布于外太空軌道的各個方位，其距地面高度一般為20萬km，這些衛星群可以保證及時收到各地發出的GPS信號，并可以對各地發送的GPS進行回復。一個完善的地面控制系統一般是由一個主控站、五個甚至更多的監測站和兩個注入站組成的，主控站的職責是對衛星的各項數據進行分析計算并對錯誤的數據做出及時的修改，監測站則是對衛星的數據進行實時的監測，并上報給主控站，注入站的工作職責是接收衛星發出的信號，并及時轉發給主控站，一個完善的地面監控系統必須有這三個部分組成，缺一不可，這三個部分在工作中相輔相成。GPS信號接收裝置主要包括接收器、氣象儀等等各種可以接收GPS信號并進行全球定位的裝置，這也是GPS測量技術中相關技術人員最經常用到的設備。

2 GPS測量技術的特點

2.1 GPS定位技術精度高

相比于一般的測繪技術，GPS擁有更高的測繪精度，在工程測繪工作中，GPS測量技術主要是利用靜態相對定位的方式進行測量工作，普通的測繪技術往往會受到地形、環境等因素的影響，這大大降低了測繪工作的準確性，而GPS測量技術就絲毫不會受到地形、環境等因素的影響，根據不同的GPS測量技術方法，其精度也并不相同，但是一般情況下，GPS測量技術在工程測繪工作中的測量精度遠超于其他測量技術。

2.2 GPS測量技術觀測時間短

GPS測量技術擁有龐大的衛星群和地面監控系統進行技術支持，定位耗時非常短，通過實時的動態定位技術進行工程測繪工作，一般在1～3min左右就可以完成觀測工作，這在一定程度上大大增加了工程測繪工作的工作效率，同時，通過GPS測量技術進行工程測繪并不需要直接目視觀測目標，只需要保障觀測設備上方15°左右的空間開闊就可以，這大大減少了因地形或者建筑進行阻礙時造成的工程測繪工作困難，使得工程測繪工作更加簡單。

2.3 GPS測量技術操作相對簡單

GPS測量技術在應用到工程測繪工作中時，技術已經非常發達，GPS測量設備的自動化水平很高，操作方式非常簡單，工程測繪工作相關工作人員只需要安裝并打開GPS測量相關設備并測量好儀器高度，其余工作GPS測量設備可以自動進行完成，相關工作人員只需要等待設備給出結果即可，在工程測繪工作完成后，只需要將GPS測量設備關閉并使用攜帶的接收器進行數據讀取就可以完成整個工程測繪工作，在極大程度上減少了工程測繪相關工作人員的工作量，并有效提高了工程測量工作的效率。

2.4 GPS測量技術影響因素小

在工程測繪工作中，一般的測量技術往往會受到環境因素的影響，在惡劣的天氣環境中，大部分的測量技術不能準確的對工程進行測繪工作，即使工程測繪工作可以進行，也大大影響了其測量的精度，因此，在惡劣天氣中，工程測繪相關工作人員一般不會進行工程測繪工作，但是如果因為工程需要，測繪工作必須進行的情況下，GPS測量技術更加適合，在太空中，分布有很多的GPS衛星，這些衛星均勻分布在世界各地的太空中，對世界各地都進行了衛星覆蓋，這就保障了如果利用GPS測量技術進行工程測繪，任何時間任何地點都可以保證使用GPS可以同時觀測至少四個以上的衛星，使得GPS測量技術可以在任何時間、任何地點、任何天氣情況下進行工程測繪工作，完全不受惡劣天氣的影響，這極大程度上減少了工程測繪工作的難度，對工程測繪工作的進度有著積極的影響。

3 GPS測量技術在工程測繪中的應用

3.1 GPS測量技術應用于水下地形測繪工作

在水下測繪工作中，由于水流的限制，導致很多測量技術不能很好的對水下地形進行測繪工作，而GPS測量技術則可以完全勝任這個工作，在一些碼頭建設、海港施工等工作中，對水下地形進行合理的測繪工作尤為重要，傳統的水下地形測繪工作一般是通過發射超聲波測量水深的方式或者通過潮位儀對岸邊潮位進行檢測的方式進行的，這些測量設備操作非常復雜，而且受到環境的影響因素較大，并不適合碼頭建設、海港施工等工作中對水下地形進行測繪的工作，但是對于GPS測量技術來說就沒有這個顧慮，GPS測量技術在水下進行工作時往往通過差分GPS接收裝置來進行的，這種測量方式簡單直接，GPS測量設備操作更加便捷，而且在測量過程中，測量船只對測量結果的影響因素也可以通過導航進行修正，這大大增加了GPS測繪技術對水下地形測繪的精度。

3.2 GPS測量技術應用于城市建設工作

隨著城市建設的不斷發展，城市工程對相關技術的要求也變得越來越高，在以往的工程測繪工作中，很多使用頻率較高的控制網絡很容易被工程測量工作破壞，這在一定程度上加大了城市建設中工程測繪工作的難度，并影響工程測繪工作的進行，所以在城市建設工程測繪工作中，需要利用快速準確的測繪方式進行工作，在這種情況下，GPS測量技術是一個很好的選擇，GPS測量技術中的實時動態差分法極大程度上滿足了城市建設工程測繪工作的所有需求，GPS測量技術不僅精度高，而且觀測時間非常短，相關設備安裝、操作方便，非常適合在城市中進行使用。在城市建設工程測繪工作中，利用GPS測量技術不僅可以極大程度上提高相關工作人員的工作效率，還可以保證城市建設測繪的精度。

3.3 GPS測繪技術應用于橋梁隧道工程

在以往的橋梁隧道工程測繪工作中，一般是通過測距儀、水準儀等各種儀器設備對橋梁隧道進行工程測繪工作，這種方式需要建立龐大的邊角網，這就決定了這一測量技術需要消耗大量的人力、物力和時間，并且受到環境因素的影響較大，容易導致測繪精度出現偏差等情況的發生，所以并不完全適合對橋梁隧道進行工程測繪，GPS測量技術以其都有得優勢，在橋梁隧道工程測繪工作中發揮著很好的作用，因為GPS測量技術幾乎不受惡劣環境和天氣的影響，并且操作簡單不需要消耗大量人力物力資源，非常適合橋梁隧道工程測繪工作，極大程度上降低了橋梁隧道工程測繪工作的工作難度和工作量。

4 總 結

GPS測量技術以其獨特的優勢，在日常的工程測繪工作中的應用越來越廣泛，只有做好對GPS測量技術在工程測繪中的應用研究工作，致力于對GPS測量技術的開發和創新，才能更好的保障GPS測量技術的實際應用作用，提高我國工程測繪工作的整體水平。

參考文獻

[1]黨玲煥，高 彬.GPS測量技術在工程測繪中的應用和特點.建筑工程技術與設計，2016（28）.

[2]姜 東.GPS測量技術在工程測繪中的應用和特點研究.工程技術：全文版，2017（2）：00283.

[3]劉明磊.GPS測量技術在工程測繪中應用及特點.城市建設理論研究：電子版，2016（13）.

收稿日期：2018-5-11