阐述测绘工程测绘中GPS测量技术运用

摘要：GPS即全球定位系统 ，是一种依托卫星导航实现的定位系统。GPS能够提供多种动态目标的连续三维位置、速度及相应时间信息。通过多年来的实践和理论研究表明，GPS测量技术在工程测绘中，能够大大提高工程测量的可靠性和作业效率，并且极大的降低了作业强度，适应现代社会“快节奏”的要求，也使技术人员能从繁重的实地测量工作中解放出来。本文介绍了GPS测量技术的特点并探讨了GPS测量技术以工程测绘中的应用 。
关键词：工程测绘；GPS测量技术；实事定位；参数比照；数据处理

工程测试是一项具备技术性、专业化、衔接式的综合型流程作业，伴随着科学技术的迅速发展以及工程测绘工作的实践需求，逐渐呈现出数字化、信息化、集约化的趋势导向，一些具备先进智能的测量技术也适时地被引入工程测绘作业机制之中，其中尤以GPS测量技术应用最为广泛、实效最为理想。该测量技术通过卫星系统定位作业的实时运转、地面主控中心微机网络的即时监控以及配套自动化识别系统的协同处理，有机地组建构筑成一整套组件式、系统化、集约型的测量测绘处理机制，快速有效地提高了工程测绘工作的作业效率与整体质量。
在自动化、智能化、集约化成为工程测绘产业的全新标杆与阶段准则的当下，进一步推进普及GPS测量技术的理论构筑、实践应用、适配维护，细化具体GPS测量技术在工程测绘作业中的一系列流程操作，进而迅速高效地提升当前工程测绘作业系统的整体质量与综合竞争力。

一、GPS测量技术的几个特点

1、具有实时定位的特点

采用全球定位系统进行导航，可以实现对运动目标三维位置及速度的实时准确定位，能够实时确保运动载体按照最初预定的线路（最佳路线）运行。其实时定位的特点在对目标导航中，具有较为重要的意义。

2、具有定位精度高的特点

相关实验及实际工程测绘应用表明，在低于50 km的基线上，采用载波相位观测量实施静态相对定位，其相对定位精度能够达到1×10-6至2×10-6，在100 km至500 km的基线上，已经能够达到10-6至10-7的精度标准。伴随着现代观测技术以及相应数据处理方式的不断优

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化，在高于1000 km的距离时，其相对定位精度可以实现10-8甚至更好的精度。采用实时差分定位(RTD以及实时动态定位(RTK)，其定位的精度能够达到分米级和厘米级，基本能够满足所有工程测量的相关要求。随着GPS测量定位技术的不断发展，测量精度还能够进一步提高。

3、具有观测时间短的特点

当前，采用经典静态相对定位模式进行测量，在观测20 Km以内基线需要的时间方面，采用单频接收机观测需要1 h左右的观测时间，而采取双频接收机仅需要15 min至20 min 的观测时间。采取实时动态定位模式，在流动站利用1 min至5 min时间完成初始化观测之后,各站所需要的观测时间仅为几秒。由此可见，采用GPS测量技术建立控制网，能够大大缩短相应的观测时间，全面提高测绘作业效率。

4、具有功能多用途广的特点

采用GPS测量技术，不仅能够应用于测量和导航工作，还能够实施相应的测速和测时工作，其中实施测速时，其精度可以可达0.1 m /s；在实施测时中，其精度能够达到毫微秒级，应用领域十分广泛。

5、具有观测站之间无需通视的特点

传统测量技术通常需要观察站间具有良好的通视条件，同时需要确保测量控制网具有较好的图形结构。但采用GPS测量技术，仅需要测站15°以上的空间具有较好的开阔性，能够和卫星保持必要的通视就可以实施测量，不需要观测站间必须具有互通视性，GPS测量技术的这一特点使建造觇标不再成为必须进行的工作，而传统测量中造标费用常常占用总经费的30%以上，GPS测量技术的这一优点，可以使测量经费和测量时间都获得同步缩减，并且在测量选点中也更加灵活，能够根据实际测量的需要进行测量点选取。

6、具有操作简便的特点

GPS测量技术的自动化程度较高，采用“智能型”接收机进行测测，测量者的工作十分轻松，仅需要安装并开关仪器并进行天线高量取及仪器监视工作，卫星捕捉和跟踪观察全部可以由仪器自动完成，如果需要在一个测站上工作较长时间，可以采取无人数据采集技术，通过网络通信，将数据送达处理中心。此外，GPS用户接收机体积小、重量轻、携带容易，操作也十分简单。

二、关于工程测绘中GPS测量技术的具体应用分析

1、GPS测量技术在精密工程方面的应用

现阶段，在工程测量的各个过程中，都会用到GPS测量技术。工程测量是一个大范围的概念，我们经常所说的过程测量主要包括工程勘察设计、施工以及验收工作等，同时它还包含有工程测量过程中所用设备的安装以及测量工作。GPS操作简单而且测量精度高，除了一般的工程测量之外，它还可以应用于一些精密设备工程，例如：安装工程、隧道以及管道工程，桥梁工程等。同时，实践也证明，GPS在这些工程应用方面发挥着很大的作用。传统的测量方法，在进行控制点之间的测量工作时，必须是通视。但是利用GPS测量技术就不需要。例如：在进行隧道贯通控制测量的时候，为了保证隧道贯通的准确性，必须利用联测确定起始的基准方向，然后进行隧道开挖方向的确定。这样一方面提升了隧道工程的质量，另一方面也让测量工作简单易行。现在，GPS测量技术充分利用自己高精度和高效益的优势，在大多的隧道工程测量中被广泛应用。

2、GPS测量技术在工程变形监测方面的应用

因为人为因素造成建筑物变形或者是位移，以及地壳的变形，通常被称为工程变形，在工程建设中属于比较普遍的问题。而GPS测量技术凭借自己三维定位精度高的技术优势被经常应用于工程变形监测。在工程建设的过程中，工程变形可以分为以下几类：海上建筑物沉陷、大坝变形以及陆地建筑物变形等。例如：在大坝变形的GPS技术监测中，大坝受到水负荷的重压，经过一定的时间，就可能出现大坝变形。因此，利用GPS精密定位技术，可以在最短的时间内收集大坝变形的资料和数据，实现大坝测量工作的自动化，及时控制大坝变形，防止意外的发生。在进行大坝变形监测时，首先要在特定的位置设立一个基准站和几个监测点，然后分别安置GPS接收机，利用GPS监测技术进行连续的自动化监测，进行数据传输和分析。

3、GPS测量技术在网形设计方面的应用

在工程测量中，网形设计是十分重要的一个步骤。然而GPS测量技术因为不需要进行点与点之间的通视，增强了图形设计的灵活性。但是，利用GPS测量技术进行网形设计时，仍需注意以下几点：第一，因为GPS测量技术采用无线定位，易受外界环境的影响，因此，在进行图形设计的时候，要增加检核条件，提升数据的可靠性和网的可靠性。第二，关于GPS网坐标参数以及地面控制网坐标参数之间的转换，在进行网形设计的时候，必须有三个或者以上的控制网点重合。第

三、关于GPS点的选择，必须远离高压线变压所等干扰源，选择信号接收好的地方。

4、关于选点与建立标志的问题

关于GPS选点工作比一般的工程测量简便。在进行选点时，为了便于安置接收设备以及协调工作，必须保证选点位置交通方便并且视野开阔。而且GPS点严谨接触一些有干扰能力的金属和障碍物。例如：大范围水面，高压线以及高层建筑等。在确定点位之后，首先，要埋置标石，然后进行点之记以及GPS网选点图的绘制。

5、成果检核以及数据处理问题

在观测任务完成之后，实行成果检核以及数据处理工作，可以确定外业数据的准确性。GPS测量在15秒内通过自动记录数据，进行连续同步观测；同时，由于数据处理中所用数学模型以及算法等种类繁多，所以数据处理过程复杂。另外，计算机的利用，实现了数据处理工作的自动化，推动了GPS技术的广泛应用。
四、小结
综上所述，在工程测绘中，GPS测量技术发挥着巨大的作用，占据着重要的影响地位。而且经过实践证明，GPS系统属于多功能的定位靠行系统，具有很大的发展前途。
参考文献：
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