GPS測量技術在工程測繪中的應用探析

鄭海靜

（身份證號：1302271990****2224）

一、GPS 的工作原理

全球定位系統（GPS）是一種衛星導航定位系統，使用遠程對接技術三角定位。GPS使用一個多星軌道距離系統，使用GPS衛星和接收器之間的距離作為主要觀察。只有地球衛星信號接收GPS接收機同時超過3顆后，才可以使用距測量或測量載波相位測量，然后對衛星信號接收器的距離和時間，需要再根據衛星資料發現，多個用戶衛星等距離球面相交后，用戶訪問的3d（經度、緯度、高度、速度和坐標數據）時間相關參數。GPS系統中最常用的坐標系是空間中固定的坐標系，也被稱為地球靜止坐標系的坐標系。

二、GPS測量實施技術

（一）GPS測量的外業實施

1.外業選點與埋石

由于GPS觀測站之間不需要相互通信，且網絡的圖結構靈活，點的選取比傳統的控制測量容易。在選址前，應先了解調查區域的地理條件、原始控制點的分布情況和標志物的完好狀況，然后再確定合適的測點位置。此外，在選址時應遵循以下原則：

（1）場地應位于交通便利、視野開闊的位置。視野周圍不應有超過15°的障礙物。地基穩定，省時省力。

（2）測點距離大功率射電源不小于200米。為避免電磁場對GPS信號的干擾，與高壓線的距離不得小于50m。

（3）在測點附近不應有大面積的水體或強烈干擾衛星信號接收的物體，以減少多徑效應的影響。

（4）在使用老點時，要檢查老點的穩定性和完整性，只有滿足要求時才能使用。GPS出水口一般應埋置中心標記石，要標記準確的點位置，點石和標記必須穩定、牢固，以便長期保存和使用。標志石埋設后，應填寫現場記錄和現場網絡圖，提交選址技術總結和埋設石。

2.外業觀測工作

GPS監控和定期測量在技術要求上有很大區別，包括城市和城市GPS管理系統的城市和工程網絡，根據1997年建筑部根據城市GPS系統的技術標準執行的工業標準。

（二）GPS測量的內業計算

GPS測量的內部計算可分為基線計算和網絡調整兩個階段。

1.基線解算

基線計算過程：數據傳輸、順序輸入點名和天線高度。計算基線后，比值值必須大于或等于3；檢查基線閉包，它必須在規范指定的范圍內。

2.GPS網平差

每次質量檢查達到要求后，可進行網絡調整。以下以bj-54坐標系統為例來描述網絡調整的過程：首先定義橢球元素，然后選擇坐標系，定義高斯投影，修改信心，修復已知坐標，最后進行調整以獲得bj-54坐標和基線長度固定，以及精度評價是固定和基線長度。

三、GPS測量技術在工程測繪中的應用

（一）公路測量

縱、橫斷面測量

1.縱斷面測量

因為全站儀可以測高差，因此在校準每個樁點，可以測量每個樁點的高度，在儀器的具體操作的第一輸入高海拔、儀器、棱鏡中心高度，當樁垂直鏡像點，顯示了高度的樁點，并將每個樁點的高程值存儲在計算機，棱鏡具有高可用性的特殊酒吧數量直接而儀器的測量精度也會有一定的要求，至少要與測桿棱鏡進行高精度的匹配，并且在測桿棱鏡高不變的情況下，如果它們是高工位移動或改變，則應重新輸入數據。

2.橫斷面測量

同時測量每個中間樁點的高程，選擇適當的斜率變化點是垂直方向的路線，也就是說，兩邊的中間樁點，高程、平面坐標測量棱鏡和傳輸到計算機存儲與中間樁點的高程。該方法將縱斷面和水平斷面的測量數據存儲在計算機中，通過專用繪圖軟件繪制縱斷面和水平斷面。

（二）地籍碎部測量

傳統的破碎測量通常是基于測量區域內現有的圖根控制點，采用平面儀測量或全站儀測量。這些方法要求測量站與周圍要測量的地物地貌之間必須有清晰的視野，一臺儀器至少需要2-3人同時工作。當使用RTK技術進行映射時，不需要透視地圖。設置好基準站后，只需一人手持儀器即可開始測量。RTK技術不需要點與點之間的觀察，且測繪工作只需一人即可完成，大大提高了測繪的工作效率。

（三）用地測量

RTK技術在建設用地測量定界測量中，可以實時測量邊界點坐標，確定土地利用界限，計算土地面積。RTK技術可以實時測量土地權屬界限和土地分類，提高測量速度和精度。

（四）建筑物規劃防線

建筑規劃檢查點必須符合城市規劃的要求，并符合分層較高的建筑本身的幾何形狀。當使用GPS-RTK技術分散建筑物時，需要注意檢查建筑本身的幾何形狀，而對于短線來說，相對關系很難滿足。

（五）鐵路測量

鐵路測量包括針對鐵路勘探的基本步驟，以及測試類型。對于在鐵路勘測過程中繪制的地形地圖，GPSRTK技術只能通過對基站的調整，高度精準地計算三維坐標來繪制電子地圖。在抽樣過程中，隨著GPSRTK技術的外部性更小，它增加了通信保護，大大減少了工作量，將其與傳統測量技術中的多維度進行比較。

四、用GPS定位技術進行工程測繪的控制

（一）外業測量的操作

通過計算機設備對測量現場的周邊情況、衛星情況、觀測時間、角度等數據進行精確計算，制定科學合理的測量方案。整個網絡的同步觀測需要選擇一個合理的時間，對天線的方位和對應的站內數據進行精確的控制。合理安排數據采集間隔，按規范要求進行數據采集。在觀察的過程中，要認真監測和檢驗情況，把握好每一個環節。在觀測效果不足的情況下，應合理調整，延長觀測時間。

（二）數據處理

至于GPS測量數據，研究人員必須記錄和備份工作，并重新檢查數據以確保安全和精確測量。在數據測量過程中，需要及時檢查觀測數據，以確保數據在測量、處理和計算有關的誤差和質量方面的準確性。為了提高測量人員對一維保證的認識，必須提高環境控制、人為因素控制、人為因素等方面的精確度，以確保高度控制，控制點的三維坐標，確保整體測量精度。