GPS測繪技術在測繪工程中的應用研究

文｜河南省基礎地理信息中心 廖斌杰

GPS 測繪技術打破了傳統測繪技術操作復雜、耗費時間長、效率低下、精確度低等缺點，憑借著高效率、高精確度、操作簡單、耗時短等特點在測繪工程中得到了大力應用，未來的發展前景也十分廣闊。而要想不斷提高GPS 測繪技術在測繪工程中的應用水平，為工程質量提供保障，就要不斷完善GPS 測繪技術，掌握GPS 測繪技術在測繪工程中的應用現狀，找出應用過程中存在的問題并進行解決，最終才能提高GPS 測繪技術在工程測繪中的應用水平，最終才能促進工程測繪效率、質量的不斷提高。

一、 GPS 測繪技術概述

（一）GPS 概述

GPS 是全球定位系統的簡稱，美國軍方在19世紀50年代開始研究全球定位系統，并在19世紀60年代初投入使用。美國最初研發全球定位系統的目的是用全球定位系統來為軍隊收集情報，并為軍隊提供實時的、全天候的導航。隨著GPS 技術的不斷發展，GPS 技術不僅僅在軍事領域得到廣泛的應用，還在水利、測繪、交通等各行各業當中得到廣泛的應用，也進入了人們的日常生活中，為人們的日常出行提供了極大的便利。當前全球定位系統有著無視天氣影響、精確度極高、無視地形等特點，能夠迅速用極低的成本為全球的使用者提供精確度極高的地理位置導航，全球定位系統的出現和發展，極大地促進了信息化技術的發展，提高了人類社會的信息化水平，并促進了數字化經濟的發展。全球定位系統實現定位、行駛路線監控、防盜、導航等功能，必須要擁有齊全的終端系統、監控平臺、傳輸網絡。

（二）GPS 測繪技術的工作原理

當前GPS 測繪技術已在我國的測繪工程中得到了大力應用，GPS(全球定位系統)在運行的過程中主要采用的是距離交會法，距離交會法具體是一種通過將兩個已知的點位作為中心，用目標點位同兩個已知點位的距離作為半徑分別畫圓并相互交會，利用交會點來測量待測目標點的方法。通過在全球定位系統中應用距離交會法，可以大大提高測繪的精確度，提高工程測繪的工作質量。在測繪工程中應用GPS 測繪技術時，首先需要確定出一個地點來，將接收器安裝在確定好的地點，之后再通過衛星來對物體進行定位，衛星能夠采集物體的位置信息，并將物體的位置信息傳輸到事先安裝好的接收器內，工程測繪工作人員只需要收集接收器內接收到的信息就能迅速完成測繪工作。需要注意的是，為了確保工程測繪工作有著極高的準確性，在利用GPS 測繪技術進行工程測繪時，應用的衛星應當不少于三顆。此外，在利用GPS 測繪技術進行工程測繪工作時，往往會通過衛星采集到兩種位置坐標，一種是空間固定坐標，另一種是以地球質心為原點的地固坐標，這兩種坐標的原點不同，有著非常大的區別，工程測繪工作人員在利用GPS 測繪技術開展工程測繪時，要注意這兩種位置坐標的差別，根據實際情況來合理利用GPS 測繪技術，確保GPS 測繪技術能夠得到高效應用，確保工程測繪工作能夠高效開展。

（三）GPS 測繪技術的特點

GPS 測繪技術主要有以下幾點特點:第一，GPS 測繪技術不會受到天氣狀況的干擾。利用測繪技術開展工程測繪，運用遠在大氣層外的衛星進行位置測量、數據采集工作，不會受到雷雨、暴風天氣的影響，在任何天氣條件下都可以正常進行。第二，全球定位系統功能繁多，在工程測繪中運用GPS 技術可以根據不同的測繪工作需要來選擇最為合適的功能。第三，全球定位系統的操作十分簡單，工程測繪工作人員可以在極短的時間內掌握操控全球定位系統進行測繪的具體流程。第四，工程測繪工作的精確度能夠通過利用測繪技術來得到極大提高。在開展工程測繪的過程中，工程測繪工作人員可以利用GPS 測繪技術來測繪目標點的三維坐標，從而讓測繪結果變得更加準確。第五，GPS 測繪技術的準確性高，通過運用GPS 測繪技術能夠得到準確度極高的數據信息。工程測繪對數據信息的準確度要求是十分高的，測得的數據信息的準確度直接影響到整個工程測繪工作的工作質量，而利用GPS 測繪技術進行工程測繪，能夠大大提高數據信息的準確度，能夠將數據信息的誤差縮小到一毫米以內。正是因為GPS 測繪技術操作簡單、準確度極高、無視天氣影響的這些特點，才使得GPS 測繪技術得到了大力應用，為提高工程測繪工作的效率和質量發揮著重要作用。

二、測繪工作中對GPS 測繪技術的具體應用

通過利用GPS 靜態相對穩定技術，可以設置出一種極為精密的控制網，對水壩、高層建筑、隧道等工程的形變進行嚴密監控，這些工程一旦出現形變，通過GPS 靜態相對穩定技術所采集到的數據信息就會發生改變，和事先設置好的控制網相比就會存在不同之處，工程測繪工作人員可以通過事先設置的控制網發現具體的形變位置，并及時采取措施進行補救。在測繪工程中利用實時、動態的GPS 測繪技術能夠繪制出各種不同比例、不同地形的圖形。同時，在測繪工程中應用GPS 測繪技術，打破了傳統地形測繪的局限性，能夠測繪任意兩點之間的距離，不會受到兩點之間各種地形等因素的阻礙。此外，運用GPS測繪技術所得到的測量結果是十分準確的，并能通過衛星對地球任意一點的位置信息進行采集。因此，可以利用GPS 測繪技術來監控地球板塊的運動，對各種地殼活動、板塊運動進行嚴密的監控。還可以對深海的地形進行測繪。

三、測繪工程中應用GPS 測繪技術的現狀分析

和傳統的測繪技術相比，GPS 測繪技術有著操作簡單、快捷、準確度高、無視天氣影響等優點，但是當前的GPS 測繪技術還存在著許多的問題和不足之處。比如在利用GPS 測繪技術來對工程進行檢測時，只能利用GPS 測繪技術來檢測建設完畢的工程，這就使得工程在建設過程中存在的問題無法及時被發現并得到解決，通過利用GPS 測繪技術發現的工程中存在的問題已經錯過了最佳的解決時機。同時，由于工程已經建設完畢，因此通過利用GPS 測繪技術發現工程中存在的問題解決起來也十分困難，甚至無法得到有效解決。此外，在利用GPS 測繪技術來對工程進行測繪、檢查時，檢查工作的嚴謹性也有待提高，許多需要進行重點測繪、重點檢查的部分沒有得到落實。使得工作人員無法及時發現這些部分存在的問題，無法及時解決這些部分存在的問題，最終使得工程整體存在缺陷和問題，大大降低工程的整體質量。此外，還有部分測繪工作人員的專業水平較低，無法熟練操作各種設備，無法熟練利用GPS 測繪技術開展各個環節的工作，使得GPS 技術應用效果較差。

四、在測繪工程中應用GPS 測繪技術的具體措施

(一)應用GPS 測繪技術進行像控點的測量

在航空測量工作中可以應用GPS 測繪技術來對像控點進行測量。過去在對像控點進行測量時，需要設置導線，依靠設置好的導線來對像控點進行測量。而利用GPS 測繪技術對像控點進行測量，不需要再設置導線，只需要在待測地點設置一定等級的基準定站就可以對各種不同的坐標、高程進行測量。通過應用GPS 測繪技術進行像控點的測量，大大減少了航空測量的工作量，減輕了測繪工作人員的工作負擔，同時，測量的精確度也得以大大提高。

(二)線路定線測量

利用GPS 測繪技術進行測繪工作，可以大大減少測繪工程中測量放樣工作的工作量，讓測量放樣工作變得十分簡單方便。傳統的測繪工程測量放樣工作需要依靠大量的測繪工作人員進行，測繪工作人員需要耗費大量的時間才能完成測繪工程的測量放樣工作，工作負擔很重。而依靠GPS測繪技術進行線路的定線測量，工作人員只需要在相關的GPS 測繪設備中輸入具體的參數，GPS 測繪設備就可以根據輸入的具體參數自動開展測量放樣工作。同時，相關的GPS 測繪的設備還可以將偏移的坐標和偏移量通過屏幕顯示出來，工作人員可以根據屏幕顯示的信息來及時進行調整，從而減少誤差，提高測量放樣工作的工作效率和工作質量。

(三)建筑工程放線測量

建筑工程放線測量是建筑工程施工中的重要工作，這一工作對精確度的要求很高，不僅要考慮到建筑工程自身的幾何形狀，還要注意城市規劃和環境的要求。傳統的建筑工程放線測量工作的精確度較低，使得工作人員難以及時找出建筑工程中存在的問題，難以及時解決建筑工程中存在的問題，最終難以提高建筑工程的建造質量。而在放線測量工作中運用GPS 測繪技術，可以利用GPS 測繪技術測量準確度高的優點，大大提高建筑工程放線測量的精確度，大大提高對建筑工程具體點位測量的精確度，最終促進建筑工程整體質量的提高。

總結：

綜上所述，GPS 測繪技術有著耗時短、操作簡便、測量精度高的優點，能夠很好的進行像控點的測量、線路的定線測量以及建筑工程的放線測量工作，能夠大大提高這些測繪工作結果的準確性，提高工作效率。我國工程測繪工作人員應當不斷完善GPS 測繪技術，加強對GPS 測繪技術的應用，確保工程測繪工作質量和工作效率能夠得到不斷提高。