GPS測繪技術在工程測繪中的應用

陳朋楠 謝少鵬

（上蔡縣大地測繪有限公司 河南省上蔡市 463800）

GPS測繪技術的應用在很多程度上有利于提高工程測繪的水平，隨著時代的進步科技也在不斷地發(fā)展之中，各種技術也在逐漸創(chuàng)新和完善之中GPS技術也不例外。因此，GPS技術開始在各個領域大放異彩，尤其是在工程測繪方面作用突出。在進行工程測繪之時因為有了GPS技術的加入使得程度更精確，水平更高。從成果等方面綜合來看，在工程測繪方面GPS憑借著自身精準度高、測量耗時短、應用便捷等獨特優(yōu)點受到了青睞。因此，本文筆者站在應用者的角度上對于GPS以及其在工程測繪方面的作用進行系統(tǒng)性的闡述，希望能使讀者對于GPS測繪技術在工程測繪中的應用有所了解，也希望能夠促進工程測繪技術水平的不斷提高。

1 GPS技術簡介

1.1 什么是GPS技術

GPS技術的全稱是GlobalPositioning System也就是定時測距導航衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)。從定義上來說是將利用GPS定位衛(wèi)星，在全球范圍之內(nèi)進行實時定位、導航的系統(tǒng)稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)也就是通常所說的GPS。

1.2 GPS技術的工作原理

主要來講GPS技術的工作原理就是講GPS接收機固定的裝置在某一點處，通過GPS衛(wèi)星持續(xù)不斷地發(fā)送信息，然后使用計算機對接收到的信息對數(shù)據(jù)進行處理，最后確定接收機的三維位置。如果將GPS技術應用于工程測繪之中會形成兩個坐標系統(tǒng)，這兩個坐標系統(tǒng)分別是空間固定坐標系統(tǒng)和地面固定坐標系統(tǒng)。這兩個坐標系統(tǒng)能夠幫助判斷測繪對象的具體位置，也能夠對測繪對象進行更高精度的測量，因此通過GPS測繪技術進行的測繪工作得到的測繪數(shù)據(jù)就會更為精準和真實。因此，從數(shù)據(jù)的可信度以及精準度方面來說，GPS測繪技術還是一種應用性強且有效性強的科學技術。

1.3 GPS測繪技術的特點

GPS技術自身就具有許多優(yōu)良特性，給人們的生活提供了很大便利，也促進了許多相關領域內(nèi)各行業(yè)的發(fā)展。其自身的特點包括精準度高、測量時間短、操作便捷、應用前景廣闊，詳細介紹為：

（1）精準度高。通過·多次反復的實踐證明在50km以內(nèi)采用GPS技術進行定位精度可以達到10-6，在100～500km以內(nèi)可以達到10-7，在1000km以內(nèi)可以達到10-9。因此，從這些實驗數(shù)據(jù)可以看得出來GPS技術的精準度還是很高的，因此采用GPS技術進行測量的時候能夠極大的提高測量的精準度，進一步來講得到的數(shù)據(jù)可靠性以及真實性也就是隨之提高。

（2）測量耗時短。目前，我國十分重視各項科研工作，對于各種技術也是在不斷的增加力量使之更為完善和富有創(chuàng)新性，GPS技術當然也不例外。在進行巨大的科研投入、以及人力物力財力等的投入之后，GPS技術開始逐漸進行創(chuàng)新以及后續(xù)完善工作。就目前的現(xiàn)狀來看能夠投入應用的GPS技術在20km以為進行相對的靜態(tài)定位只需要15～20min左右即可完成。如果是在15km以內(nèi)進行流動站觀測那么時間就在一到兩分鐘之內(nèi)就可以完工，這些數(shù)據(jù)都表明了利用GPS進行定位時是如此的迅速，這種速度是傳統(tǒng)的測量定位技術無法達到的，因此在進行工程測繪時選用GPS測繪技術會極大地縮短時間，創(chuàng)造出更多的機會。

（3）便于使用。科技進步的同時，也會促使各種科技產(chǎn)品進行更新?lián)Q代。近年來隨著GPS技術的不斷完善，GPS的相關設備也在不斷地精簡，就拿手持的GPS定位儀器來講十分的便于攜帶以及使用，通常會用來進行土地的測量等工作。也就是說目前GPS的接收機經(jīng)過多次的改進之后，自動化程度逐漸提升呈現(xiàn)出遞增的趨勢。GPS接收器的不斷改善使得GPS在測量工作中更為廣泛的使用，因為GPS技術的使用可以使測量工作的自動化、智能化、數(shù)據(jù)化程度不斷提升，工作更便捷。

（4）應用廣泛。準確意義上來說，以個人觀點來看筆者更愿意認為第四個特點是前三個特點派生出來的。正是因為有了前三點特點也是優(yōu)點2的存在使得更多的領域愿意在工作中選用GPS技術，因此在航空、軍事、交通、建筑等領域都能夠看到GPS技術的身影，而且其也發(fā)揮著巨大的作用。

2 GPS測繪技術在工程測繪中的應用介紹

在工程測繪工作中會因為諸多原因在加上GPS測繪技術本身具有的精準度高、測量時間短、操作簡便、深受信賴的特點而選擇采用GPS測繪技術。這一技術在工程測繪方面的應用不僅節(jié)省了時間還增加了數(shù)據(jù)的可靠性和真實性，進而提高了工程測繪的工作質(zhì)量以及效率，能夠促進工程測繪工作更加高質(zhì)量高效率的完成。因此，下面就GPS測繪技術在工程測繪中的應用做出詳細介紹：

2.1 GPS外業(yè)測繪

在工程外業(yè)測繪中使用GPS測繪技術更多的是對室外工程進行測繪處理。盡管GPS技術具有無可比擬的優(yōu)點但是在外業(yè)測繪中進行使用是還是要注意選擇點確定的問題。主要原因就是確定的選擇點是否準確合理是室外工程測繪之中關系著測繪結果精準性的關鍵因素。選擇點是否能夠進行準確的確定將之間表明能夠在工程中進行有效的應用，能否為高質(zhì)量的建設工程提供保障。因此，選擇點的確定應當是GPS技術在室外測繪應用中的關鍵點。只有確定出準確的選擇點才能夠做好準備工作。在進行選擇點確定之前就要檢查坐標架、坐標規(guī)格是否符合要求、完好無損。第二點就是結合工程的實際情況以及相關的規(guī)范性文件的要求選擇出適合的測量點。在測量點進行準確定位之后就可以使用GPS技術對測量點進行定位，再根據(jù)坐標系統(tǒng)判斷進行精準的測量，完成室外工程測量。

2.2 GPS布網(wǎng)工作

GPS測繪技術在工程測繪中的應用除了外業(yè)測繪還有GPS布網(wǎng)作業(yè)。這種應用類型主要是用于在工程設計之中較為彎曲的隧道、濕地工程以及狀況不佳較為復雜的盤山公路等情形下展開到的測繪工作。盤山公路、濕地工程以及彎曲的隧道都是較為復雜、繁瑣的工程，在對此類工程進行測繪工作時，由于測繪難度大、測繪不準確等諸多因素的影響使得采用傳統(tǒng)測繪方法時容易存有較大誤差。如果使用了GPS測繪技術這些問題就迎刃而解，在順利且精準的完成測繪工作的基礎之上，更能夠提供工程測繪的精準度。在對盤山公路、彎曲隧道等復雜情況下進行工程測繪時采用GPS技術進行測繪主要是選用邊連式和點連式形成三角形，主要是因為三角形在幾何原理上具有穩(wěn)定性。首先將工程測繪呈網(wǎng)咋混個進行布置，對工程進行遠程測量，從而得到較為精準的工程測繪結果。其次，在使用GPS進行布網(wǎng)測繪時選用邊連式和網(wǎng)連式這兩種方法，這種做法能夠增強幾何效果使得布網(wǎng)的網(wǎng)狀面積大大提高，實現(xiàn)GPS精準定位，然后進行精準度高的測量。

2.3 實時動態(tài)測繪方法

對于工程的實時動態(tài)測繪是其他傳統(tǒng)常見的測繪方法不能夠達到的，因此使用GPS技術的實時動態(tài)測繪方法進行工程測繪能夠進一步提高工程測繪的準確性和有效性，更能夠為工程建設的規(guī)范化、合理化進行提供基礎準備。但是GPS進行實時動態(tài)測繪的關鍵就是RIT工作的順利進行。首先，就要確保能夠在固定的點上設立一個基準站，之后便把GPS接收機安裝在基準站上，根據(jù)GPS觀測在視線范圍內(nèi)的衛(wèi)星，利用無線機械設備進行對信息的傳輸，結合二者最終使流動站接收到所有的有效數(shù)據(jù)以及信息。第二就是要通過次基準站對GPS進行控制“督促”其能夠準確的進行定位以及對測量對象進行準確測量，在利用衛(wèi)星給基準站輸送測量的數(shù)據(jù)。因為GPS能夠長時間處于運行狀態(tài)，因此能夠使用GPS技術進行對測量對象的實時測繪。

3 未來GPS測繪技術在工程測繪中的應用

GPS有著傳統(tǒng)的測試技術不能夠達到也無法超越的優(yōu)越性，因此將GPS測繪技術更加廣泛的應用于工程測繪之中是一大趨勢。只要能夠將GPS技術合理、科學的應用于工程測繪之中，就能夠提高測繪工作的準確度，促使測繪工作能夠保質(zhì)保量高效完成。結合目前GPS測繪技術在工程測繪中應用的現(xiàn)狀來看，隨著科學技術的不斷進步、GPS技術的完善與創(chuàng)新會使得GPS測繪技術朝著智能化、全方位、自動化的方向發(fā)展，進而促進工程測繪行業(yè)的進步。

4 結束語

GPS測繪技術的應用使得工程測繪更加的精準和高效，同時工程測繪不斷提出新要求，也使得GPS測繪技術不斷的進行完善和創(chuàng)新。