探討GPS測繪技術在工程測繪中的應用

謝福利

（廣東佛山地質工程勘察院 廣東省佛山市 528000）

引言

當前我國社會已經正式步入現代化的軌道，技術手段的更新換代速度非常快。GPS技術在工程測繪中的應用越來越廣泛，制定一套合理合適的測繪方案是業內研究者關注的重點話題。GPS技術有整合、分析、計算信息的功能，最后展示信息采用的是三維模式，人們獲取的信息也是三維立體坐標的形式，這讓人們識別信息變得更加方便。

1 GPS測繪技術的特點

1.1 觀測用時短，效率高

GPS導航定位技術的應用范圍十分廣泛，在目前的發展階段中，該技術主要應用于工程測繪中，另外在汽車行使方面，也能發揮良好的導航作用。對GPS接收機進行定位是GPS定位的關鍵所在，借助靜態處理的功能，精準把控數據，進而充分體現期間數據，提升數據的精準度。一般情況下，使用一臺GPS測定儀就能獲取并收集數據，如果設置的是兩臺兌點測定儀，儀器之間就能形成良好的協同作用，使得工作的效率明顯提升，與此同時測定的范疇也會有所增加。靜態定位有著工作效率高的特點，可以在較短的時間內完成相應的工作任務。單頻接收機的特點是能夠發揮衛星數據的優勢，進而獲取目標信息。一般情況下，該設備能夠在10～15min之內，連續獲取目標信息[1]。快速靜態定位效果十分明顯，而且接受信號質量水平高，能夠在很短的時間內就完成信號的接收任務，需要的時間一般不會超過5min。

1.2 操作簡單，定位準確

自動化技術發展迅速，應用于各個領域。而GPS也要有良好的自動化效率。這會讓操作的流程明顯簡化。讓設備能夠自動完成數據收集和處理，工作人員只需按動按鈕設備就會自動完成一系列的操作。觀測任務完成之后，工作人員需要關閉設備，然后妥善存放接收器，妥善保管接收器。科學技術的水平在不斷提高，會逐漸縮小接收器的體積，也會逐漸優化接收器的性能，增加容量，減輕重量，便于出行攜帶[2]。廣泛收集相關的資料，進行相關的實踐研究，可以發現GPS測量技術不僅應用廣泛，而且測量精確度高，精度標準達到50km之內。與傳統的測繪技術相比，GPS技術誤差更小，在某次實驗中共觀測了690個歷元，將模擬的工程信號接收系統能夠作為坐標原點，確定并擬合GPS衛星流動站的測量信息，得到的坐標分布圖如圖1所示。

圖1 系統坐標分布圖

2 GPS測繪技術在工程測繪中的應用

2.1 布網工作

在工程測繪的布網工作中，GPS測量技術能夠發揮重要的作用。簡單地說就是利用GPS技術完成網格布置。針對的主要是線路工程，或者是帶狀工程。最為常見的就是引水工程和海港工程。應用GPS技術進行測繪應用的方式主要有點連式和邊連式，構成的三角鎖同步圖形，而且該圖形是在不斷發展的。施工控制網和變形監測網主要應用在工程的樞紐區域內，在大多數的情況下，使用的測量方式都是網聯式和邊連式。以水下地形的測繪為例，水下工程施工難度大，而且施工條件會受到很多限制，所以就需要非常精確的水下地形圖作為施工依據。此時就要用到水深測量儀和超聲波測量儀，以得到精準的水下地形高程。在某次測量工作中，完善偽衛星的相位差，使得東北兩個坐標方向上的測繪精度明顯提高。在實際的測量工作中，如果是第四等級的測量條件，也就是兩點之間的距離在600～2000m之間，就應該將GPS定位點均勻分布，最大距離不能大于平均間距的三倍，最小間距不能小于平均間距的1/3。

2.2 外業測繪

在戶外作業中應用GPS定位技術，最為關鍵的是選出一個合適的測量點。在前期選擇出一個合適的測量點，在后期相關的工作就能進行的更加順利，最終得到的測量值才是正確的。這樣做會免去很多不必要的步驟，也會減少時間和資源的浪費。這對于測繪工作來說十分重要。在開始測量之前，要保證做好各方面的準備工作。將測繪地區的地理位置信息收集起來，了解施工場地的標架和標型。做好相關的準備工作，能夠大大提高選點的精確性。使用GPS進行觀測，有兩種方式，一種是開機觀測，一種是無線安置方式。與傳統的測試項目有所不同，在安置GPS設備的工作中，要嚴格地依照之前選擇的定位點。將設備安裝在三腳架上，保證與定位點垂直，為了保證操作的準確性，就要使用鉛錘等輔助工具。在測繪之前，要滿足一定的前提條件，就是保證天線的基座與標志上方的中心點對準。在測繪的過程中，要注意變換三個不同的方向，依次固定方向，并在不同的方向上進行觀測。

2.3 實時動態測量

RTK技術就是實時動態測量技術，在完成這項工作時要在地面測量點安裝GPS接收機，并將此作為測量點的準確點，GPS衛星接收測量信息與此點相連，這樣就能實現實時獲取信息內容的目標。與此同時測量的信息也能實時傳遞給測量流動站和中心測量站。流動測量站的任務不僅要接收GPS衛星信號，還要實時獲取其他的信息。實現科學的整合所有信息，發揮GPS導航技術的優勢實現對信息數據的觀察和分析，測量流動站的具體坐標會上傳至計算機信息系統，同時計算機信息系統也會完成各項信息的回傳，這樣就形成了動態的測繪參數，達到動態測繪的目標[3]。事實上RTK的工程程序是比較清晰的，GPS技術能夠觀測到在視線范圍之內的衛星運行狀況，在傳輸需要的信息時，借助的是無線機械設備。流動站完成的工作是接受并加工有效的信息，并且還會將這些信息展示出來。在地震預報中GPS技術也有應用，用來研究地殼的運動，總結地震前夕的各種地形變化。過去GPS技術尚不發達，此時地質學家已經開始運用傳統的測量技術，進行相關的測量活動，證實地殼的運動是客觀存在的。

3 總結

綜上所述，GPS技術將信息以坐標點的形式呈現給使用者，傳遞給使用者的信息還包括測繪的地點、時間和速度。此時使用者對測繪信息的認識面也得到了擴展。在導航領域之中，GPS信息獲得了廣泛的應用，紙質版地圖已經被電子版地圖取代。如今人們只需一部手機就能完成對最優路線的規劃，這在很大程度上解決了人們在出行方面的問題。