GPS测量技术在工程测绘中的应用探析

【摘 要】随着社会经济及科学技术的不断发展，社会的各行各业的发展环境和条件也得到了科学技术的保障。在工程项目建设方面，GPS对工程测绘起到了很大的帮助，对工程测绘发挥着重大的作用，并且在很大程度上推动了国内工程测绘技术的发展，提高了工程测绘的工作效率及工程质量，具有深远而重大的意义。与传统测量技术相比，GPS具备着精度高，测量时间短，技术含量高等特点，而这也是其在工程测绘中得到广泛应用的重要因素，尽管如此，GPS测量技术在应用过程中还是具有一定的局限性。本文结合其各项特点及优势，对GPS在工程测绘中的应用进行了分析及探讨。

【关键词】GPS测量技术；工程测绘；应用；探析

随着互联网络技术的普及，信息全球化的现象日益突出，使人们的生活水平及工作效率得到了很大的提升，而GPS测量技术作为现代电子技术在工程测绘中的主要应用，在工程测量的各个领域都发挥着举足轻重的作用。在其应用过程中，测量人员须严格按照操作要求进行控制，以便达到高精度的要求。在此背景下，GPS测量技术受到了工程建筑行业人员的广泛关注。

1.GPS测量技术的特点

1.1精度高，测量数据准确

目前GPS的静态测量精度已经非常精确，甚至达到毫米级和亚毫米级，尤其是高程精度达到毫米级对于工程测量而言意味着历史性的突破。对于实时动态定位精度而言，GPS测量技术的测量精度也精确到了厘米级。对于大型建筑物和构筑物变形监测而言，利用其特点，采用特殊的观测措施、精密星历、数据处理和适应的模型构建后，平面精度甚至可达亚毫米级，使在高程测量过程中，精度稳定在1mm左右。

由于GPS测量采用的是电子测量技术，在定位过程中能够很快节省时间。例如动态定位模式只需几秒钟的时间就可完成流动站一至五分钟才能完成的工作，很大程度上节省了实间，大大提高了工作效率。除此之外，通过在观测中使用GPS测量技术，还能够省去在传统观测工作中的通视这一步骤，只需要求观测站15°空间保持开阔性，很大程度上降低了通视条件和观测环境的限制，۵不仅减少了观测的时间、成本和人为精力，还提高了测量的灵活性。

1.3全球全天候定位

GPS卫星的数目较多且分布均匀，保证了全球都能接受到卫星信号，在任何时间及地点都能够实现连续观测，不受天气的影响。这在工程测量工作中给测量人员提供了很有利的信，帮助测量工作有条不紊的进行。

1.4自动化水平较高，操作简便

GPS接收机具有操作简单化，体积小型化的特点，观测人员只需调整天线，对中即可实现自动观测，将观测的数据进行处理很快就可以得到所需数据。例如，在采集气象数据时유，要求整个量取系统和设备都需处于高度监测的工作状态，与接收机一起，确保工作的自动完成，若在同一观测站进行连续观测，那么系统将会通过其他网络方式，将采集的信息传送储存，并传送至数据处理中心。整个数据采集过程，没有过多的人为操作和看守，节省了大量的时间，实现了数据采集和处理的自动化。

2.GPS测量的优势

2.1定位精确迅速

在利用GPS进行工程测绘中，利用载波相位进行定位，整个过程也不足二十分钟，产生的误差在四至五毫米之间，而利用快速定位误差也只不过才0.1米。

2.2对所测地点无环境要求

由于GPS具有全天候定ศ位等特点，理论上来讲具备在任何地方进行工程测量的条件。

2.3操作步骤简便

GPS测量技术不仅可以准确的测量平面位置坐标，还能准确的测量高程，以便获得准确的三维坐标，在测量过程中，步骤也非常简便，不需要过多人为的监督和操作，对于降低工程测绘成本有着很大的作用。

3.GPS测量技术在工程测绘中的应用

工程测绘的工作比较繁杂，而且对于精确性、技术性等专业方面的要求较高。相对于传统测绘技术而言，上文提到了其具有测量速度快、成本 Ü低、对测绘环境要求不高、精确、无需通视、操作简便等特点，而且设备轻巧，便于携带。经过在工程测绘中长期的实践证明，GPS测量技术高精度，全球性无线电定位系统的测绘系统。现如今，GPS测量技术已经在大地测量、工程测量等各个领域得到了普遍的应用。

3.1 GPS定位系统的应用

在工程测绘中，利用GPS系统空间分布的卫星及其地面接受装置，通过将几何和物理学科的一些基本原理的结合，实现测量过程中的多角度定位。即将无线电信号发射台从地面上搬到卫星上，组成卫星导航定位系统，再利用无线电测绘交会的原理，便可利用三个以上控制站交会处卫星的位置，反之利用三颗以上卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点。目前国内外工程测绘中主要利用的是静态相对低位和实时动态相对定位两种模式。前者的操作流程相对后者而言较简便，需要多台地面接收装置排成一条或数条基线，同步观测时间一般为45分钟，测量数据需要专业的技术人员进行处理。后者则是利用载波相对观测量为依据，需选取较为精确的控制点作为控制站，并通过在地面安装一台或多台接收装置连续观测不同角度的实时动态测量信息。

正常情况下，GPS定位卫星系统有24颗同时环绕地球运动，一个GPS接收机至少应同时接收4颗卫星才能进行三维定位，同时接收卫星的数目越多，那么测量时的精确度也就越高。虽然如此，GPS定位仍然存在着一些不足，如果测量过程中有山、建筑物或其他遮挡物遮挡时，所能观测到的卫星就很少，这样接收机就难以定位。

3.2虚拟现实技术应用

传统的测绘过程中，大部分测量工作都需人工测量，这样测量时不但容易使数据出现较大误差，而且如果在高层建筑及某些比较复杂的地形中工作容易造成安全事故。利用GPS虚拟现实技术在很大程度上可以解决这个问题，根据接收机接受的卫星信号，它可以创建一个非常逼真，具有交互作用的工程测绘环境。利用其计算机绘图功能，可以在计算机屏幕上显示所形成的三维图像，根据这些三维图像，测量人员就可以制定出详细合理的测绘流程。目前，国内外许多矿井工程的测绘中都普遍都采用GPS的虚拟现实技术。

总之，通过多年来GPS在工程测绘中的应用，实践已经证明了其实用性，GPS测量技术能够很大程度的提高测量的工作效率。当然，这项技术还存在着一些方面的不足，还有地方需要改进，但我们可以相信，在未来，GPS测量技术仍将在测量工作中发挥着巨大作用。

【参考文献】

[3]卢浩丽.GPS测量技术在工程测绘中的应用探析[J].建材与装饰，2014，（45）：87-88.