研究GPS測繪技術 在測繪工程中的應用路徑

趙孜康

隨著我國經濟的快速發展，各種工程項目被相繼開發出來，測繪工程得到了越來越廣泛的應用。在測繪工程中，GPS技術的使用也逐漸成為了當前測繪工作的主要方向之一。在進行GPS測量時，需要根據實際的地形圖，對其數據信息的準確性、可靠性、及時性等方面的性能做出合理的評估與判斷，從而為相關工作人員提供有效的參考依據。本文以GPS的觀測特點作為基礎，分析了其在測繪工程中的應用效果，并提出了相應的建議和措施。通過對這些方法的應用實踐，能夠更好地促進我國的現代化建設，為國家的經濟增長奠定良好的基石。

工程測量數據的準確性對建筑項目的質量和效率有直接影響。地理環境的復雜性和多樣性使得傳統的測繪方法難以適應復雜的地質條件，從而難以適應當前的時代潮流。因此，為了實現測繪工程的可持續發展，必須結合當前時代和社會發展的具體環境，積極引進能夠與網絡化信息技術高度融合的測繪新技術，通過與數字技術的結合，提高工程測量的自動化程度，使測繪結果更加立體、直觀。目前，測繪新技術的應用范圍也在加大，與傳統的測繪技術相比，新技術不僅有效地提高了測量精度，而且測量也更加方便快捷，為開展測繪工程測量，為測繪工程的長期發展奠定了堅實基礎。GPS技術在測繪工程中的應用是非常廣泛的一項工程，在實際的施工過程中，可以有效地對測繪工作進行控制，從而提高了測量精度，同時也降低了成本，減少了人力物力的浪費情況。

一、GPS測繪技術概述

GPS測繪技術作為一種成熟的空間定位解決方案，通過定位衛星的深入參與，可以形成空間模塊、地面模塊和用戶模塊的三維技術體系。三維模塊的技術系統能夠準確獲取空間數據元素，如緯度、經度、海拔和高度。越來越多的技術團隊正在嘗試在測繪項目中使用GPS技術。憑借其強大的空間定位能力和高精度的空間數據反饋系統，可以在短時間內完成一系列工程測繪任務，快速確定驅動測量結果和測量驅動數據的誤差率，實現測繪數據的實時更新，動態反映觀測區域的地面狀態。在進行GPS測繪的過程中，利用三維空間定位系統來對其進行實時的監測和控制，通過這些技術的應用就能實現對施工現場的動態監控，確保工程的順利開展。現階段，我國對于GPS的應用還不是很成熟，因此，在實際的工程建設中，相關工作人員必須要結合自身的專業知識，充分了解其具體的操作方法，只有如此才可將其應用到建筑工程的設計當中，進而促進該方面的發展速度。

二、GPS測繪技術的優勢

1.作業范圍廣

在測量中使用GPS技術，基于其強大的定位能力，可以在實際生產中實現遠程定位。GPS技術能很好地替代傳統的測量技術，尤其是在一些遠距離的工程測量中，利用GPS技術可以有效地提高測量的效率和降低傳輸誤差。GPS測量技術具有測量精度高、操作簡單等優點，能夠將測量系統的總體測量誤差降到很低的程度，從而使測量的總體質量得到顯著改善。例如：在公路、橋梁等一些大型的建設項目中，需要對地下的管線以及其他的設施實施全面的監測和保護，因此，GPS技術的應用就能有效地解決這一問題。此外還有很多的工程還存在著不同的地質情況，所以在實際的勘察設計的時候也要根據具體的環境條件來選擇合適的勘測方法，這樣才能保證數據的準確性和可靠性。

2.操作便捷度高

由于GPS的測量精度較高，因此，在進行測繪工作時，可以根據不同的地理環境，選擇合適的測繪方法，從而提高測繪效率。例如，在對地物的位置、形狀等方面的處理時，采用了先進的數字化的技術來完成，這樣就能使其具有更高的可靠性和準確性。同時GPS的使用還能減少對地圖的人為干預，使其更加地準確與合理，進而保證了測繪的質量與數據的真實可靠。此外，還可通過衛星定位系統的建立實現對地物的精確識別，并將這些信息及時地反饋給相關部門，以便做出科學的決策和調整。另外還可借助RTK技術，將地面點的坐標作為基準，然后利用GIS軟件中的空間分析功能，計算出點的三維坐標，并將其轉化為二維平面的坐標圖，再由相應的控制點表示出來，最后再把該坐標圖的標注好，就能夠得到整個的地形地貌，這也是一種高效的圖形識讀方式。

3.自動化水平高

自動化水平高的測量工作能夠有效地提高測繪的效率與質量，在進行測繪的過程中，可以利用GPS的定位系統來對其坐標信息進行自動地處理與儲存，這樣就能保證在實際的施工中，工作人員只需要將自己的操作指令錄入到相應的軟件當中，然后再由技術人員對其數據的分析、整理以及計算，就能快速地完成整個的測繪作業。自動化水平高的測圖設備，不僅僅是一個很好的輔助工具，同時也是一種很好的測繪方式，這種測圖的方法，既節約了成本，又方便快捷，因此，被廣泛地應用于工程的建設之中。自動化的測圖技術，主要就是通過計算機的強大功能，將地圖的位置和方向等相關的參數都以三維圖形的形式顯示出來，并且還能根據不同的地理環境，選擇合適的地形來建立起相對應的模型，從而實現精準的導航和遙感。所以說，自動化程度的高低直接關系著GPS的應用效果，也會影響到后期測繪成果的精度問題。

三、GPS測繪技術在測繪工程中的具體應用

1.實時動態測繪法

實時動態測繪技術RTK技術（Read Time Kinematic，RTK）需要確定測量位置后進行使用。RTK技術在實踐中主要是由基準站發射出相位差GPS變體，而移動站的主要任務是在接收后對數據進行修正，以提高GPS定位的精度。利用RTK技術，接收方被放置在參考站，然后在流場中安裝一個或者多個接收機。同時，這個流動站與基準站接收來自GPS衛星的信號，并將這些數據與參考站的數據進行比較，以獲得不同的校正GPS數據。采集的信息被記錄下來，繪制的信息被傳送到中央或者移動調查站。然后，這些信息由調查站合成，利用GPS導航原理進行比較，并通過計算機系統確定移動監控的確切位置，從而實現調查地圖的動態映射。

2.工程水準測量中的應用

在測繪工作中，水準測量是工作內容的重要組成部分，使用傳統的水準測量方法會導致誤差的積累，從而影響到信息的準確性。通過使用GPS技術，結合高度信息和地形曲率，可以準確計算出各點之間的高度差，并與水平誤差的累積值相結合，從而可以比較和分析水平測量點之間的高度差。同時，GPS技術實現了對高程測量的連續觀測，并與平臺的同步數據處理功能相結合，使數據規范化，更準確地反映空間數據形態的變化，提高了準確性和實時性。在進行地質勘察以確定水下地形時，應事先明確標記，并使用計算機繪制水下地圖。傳統的水下測繪方法很復雜，需要大量的人力和物力以及專門的儀器。例如，基于超聲波的探測器有一個相對較高的使用門檻，需要高水平的操作人員，因此，需要特殊的技術培訓。但應用GPS系統以后，使原本十分復雜的水下測繪變得很好解決。

3.公路測量中的應用

在公路測量中，對于測量精度有很高要求，做好測量精度是公路工程開工的前提。在傳統的公路測量中，一般使用經緯儀、全站儀等設備，這些設備需要工作人員在測量之前進行調平、對中等工作，浪費了大量的時間，且容易出現比較大的人為誤差，影響工程后續進展。利用GPS技術，其操作更為簡便，并可以不受人為因素的干擾，提升測量結果的準確度。相比于城市道路建設，在野外的道路建設，過程更為艱難，面臨的環境因素也比較多。而利用GPS靜態定位技術，可以使測量結果不受環境因素的影響。

4.礦山測量中的應用

礦山測量中的應用主要是對礦區的地質進行勘測，通過對礦山的勘探工作，可以有效地了解到礦區內的地形地貌、水文情況以及地下水位等，從而為礦山的開采提供了一定的依據和參考。在礦山的開發過程中，需要根據實際的需求來確定礦產資源的儲量和分布狀況，并合理地利用GPS技術來實現對其的科學管理，進而促進礦業的發展速度。在礦區內的工程建設中，有很多的工程項目都會涉及測繪的內容：鉆孔、放線、采空區的探測等。因此在施工的時候就必須要嚴格地按照相關的要求開展，這樣才能夠保證工程的順利實施。同時也要做好相應的記錄與分析，并將其作為重要的資料加以保存，以便于后期的查詢與核實。

5.雙測數據預處理

由于GPS測繪技術包含數據與信息的處理模塊，使得GPS技術可以在內部進行預處理工作。其可以將收取的數據進行編輯與整理，并將這些數據應用于后期的數據記錄、統計與分析，切實提升了相關工作的效率。在使用的過程中，可以將一些比較重要的信息通過網絡技術等方式上傳至系統，并根據需要的數據類型，將這些信息錄入到計算機當中，便于后續的管理和查詢。在實際的GPS測量中，一般會采用雙基準坐標系，即在一個坐標軸上，同時還可建立起相應的二級水平，這樣就能保證整個觀測結果的準確性以及可靠性。如果要想獲得高精度的高程，則必須要利用GPS的空間定位功能，以達到高程控制的目的；而對于那些無法確定的地面點，則可借助衛星的導航功能，來實現高程精確計算。在實際應用時，先將數據進行預處理，之后將其中的向量等信息進行計算，并與觀測數據做對比分析工作，以此提升數據的準確度。經過預處理之后的數據，在計算方差、平差時，可以提升數據精度。

四、GPS測繪技術在測繪工程中的應用前景分析

若想從根本上提高GPS應用在測繪工程中的效果，并提高其效率，需要加速GPS測繪技術的創新和開發力度，而未來GPS測繪技術應用具有幾點發展前景。

GPS測繪技術應用的發展前景：

1.可以實施動態映射方法

動態映射方法是GPS測量技術中最常用的一種動態規劃的方法之一，它能夠將GPS觀測點的坐標信息轉換成空間的圖形數據，然后在計算機上進行分析處理，從而得到被測點的位置、方位和高程等參數。動態映射的基本思想是利用動態的規劃方法，根據實際的地理條件，對一個時間序列內的各個變量建立靜態模型，并將其與已確定的狀態下的值作比較，如果有變化，則用該曲線的平均值來表示該時刻的值；反之，若無變化，則用該曲線的平均值來表達此刻的高程。通過這種方法，可以實現對未知的系統中的對象和目標的三維立體建模，并能快速地找到最優的解決方案；還可以在不同的環境下，采用不同的解算方式，以滿足用戶的需求，還可以提高工作效率，減少人力物力的投入量。

2.GPS網絡設置分析

對于GPS網絡的設置分析，需要根據實際的情況進行分析，在對其進行布設的過程中，要保證網絡的穩定性和安全性，這樣才能夠確保數據的準確性和可靠性。在對其布設的時候要注意以下幾點：（1）在使用的時候要選擇合適的位置；（2）在進行布設的時候應該將其與其他的因素結合起來，避免出現一些不必要的問題；（3）如果是采用了新的技術或者是新的方法來實現的工作時，那么就要將其與傳統的測量方式相結合，從而達到更好的效果；（4）當我們的監測點的坐標以及相關的信息量都比較小的時候就可以考慮將這些點通過網絡傳輸到衛星當中，進而使得整個的監控系統更加的完善和安全。但是由于GPS的定位精度較高，因此，必須做好合理的布局規劃，使之成為一個整體。所以為了滿足上述的要求就一定會采取相應的措施來提高GPS的精確度、降低誤差。另外還應當建立起一套完整的網絡體系，使之能有效地發揮作用。

五、結語

綜上所述，GPS測繪技術在工程測量中具有精度高、易操作、效率高的特點，已經在工程測量中被廣泛使用。在未來的測繪工作中，可以將其應用于其他領域，如地質勘測、水利工程建設等。隨著我國科學技術的不斷進步，GPS技術的應用也會更加地普遍化，因此，未來的測繪工程的發展趨勢是將地理信息系統與遙感系統結合起來，通過對衛星數據的分析和處理，實現對空間信息的有效利用，從而為人們的生產生活提供更好的服務。由于數字化的測量手段的出現和發展，使傳統的測繪工程技術得到了極大的改進與完善，所以未來的測繪工程將會向著更高的精度、更精確的作業要求方向發展。