工程测绘中GPS定位测量技术的优势与应用分析

任远凤

摘要：在进行工程测绘工作时，保证其测量的准确性，可进一步满足实际工作需要。随着GPS定位测量技术的不断发展，其在工程测绘中的应用范围逐渐加大。分析GPS定位测量技术的使用优势，并对其在工程测绘中的实际应用进行探讨。

关键词：工程测绘；GPS定位测量技术；GPS-rtk技术

开展地质工程测绘工作，是地质勘探事业的重要组成部分，对国家经济发展具有重要推动作用。传统工程测绘方法比较落后，且效率低下，无法满足对测绘工作的精确度要求。目前，GPS定位测量技术不断发展，被广泛应用在工程测绘中，并发挥良好的测量效果。

1.GPS定位测量技术优势

GPS定位测量技术主要以卫星导航作为载体，并在此基础上形成的定位系统（如图1所示）。该技术定位功能强大，主要体现在定位功能具有实时性上，且定位功能兼具连续性，进而能够满足工程测绘需要。

通常情况下，GPS定位测量技术主要是指GPS静态测量定位及实时定位（GPS-rtk）技术，要想实现GPS定位测量技术，要构建以下三部分内容，即空间部分、地面控制部分、用户设备部分。本文主要是探讨GPS-rtk测量技术在工程测量中的应用。与传统工程测绘测量方式相比，GPS-rtk测量技术具有以下几点使用优势：

（1）操作方便：在进行常规测量工作时，各个观测之间无需达到透视效果，即可实现工程测绘工作的主要目标。

（2）节省成本：GPS-rtk接收机操作方便，且能够实现自动观察、测量目标，无需大量人力物力即可达到满意的测量效果。

（3）定位精确：采用GPS-rtk接收机完成工程测绘，可对各测点三维坐标进行准确定位和测量，测量值的准确性显著优于传统工程测量方式。

（4）实时监控：GPS-rtk接收机成本低，可满足多数工程测绘需要。同时，GPS卫星的分布比较均匀，且卫星数量较多，因此可对测区实施连续监控、观测，在这个过程中，测量工作基本不会受到自然环境和天气变化的制约、影响。

（5）等精度：采用GPS-rt技术所测设的所有点具有相同的精度。

2.GPS定位测量技术在工程测绘中的实际应用

2.1工程测绘实例探究

以某测绘工程实例作为探究对象，进一步说明GPS定位测量技术在工程测绘中的实际应用效果、适用范围及使用前景。本测绘工程为某市开发区工程测量工作，测量范围为37km2。由于所测位置在城市的边缘部位，因此地势比较平坦。但是，所测范围内既有需要重点保护的建筑物，也有很多在建工程，因此权属关系比较复杂。

2.2实测准备

考虑到常规测量方法的局限性，结合本次工程测绘工作的实际需要，决定采用GPS-rtk测量技术完成本次测量工作。采用双频 GPS-rtk接收机（Trimble 5700）。rtk垂直精度为：±（20 mm+1ppm*基线长度）：水平精度为：±（10 mm+1ppm*基线长度）。同时，在所测区域找到四个或四个以上GPS点，将其作为测量工作的公共点，坐标转化采用“WGS-84”坐标系实施。

2.3实际操作

布置基准站，可将其布设在所测区域内的最高点位中，充分采用相应控制点位的坐标，并对其转换参数进行求解。与此同时，要充分利用其他控制点，测出其坐标进行检核，进而对所解参数的真实性和准确性进行有效检验。另外，确定参数正确后，要将所解参数及时输入至其他流动站中，实现GPS定位测量技术的数据收集功能。针对建筑物比较集中的区域，因受接收卫星高度角的影响，GPS-rt无法施测的情况下可采用GPS-rtk技术在密集建筑物的外围进行加密图根点，配合全站仪测绘，从而进一步满足工程测绘需要。另外，按照此次工程测绘需要，要将相关点位布置为网状结构，同时按照测量需要及GPS-rtk相关测量规范对图根控制点进行加密，进一步提高控制网体系自身的安全性。

2.4基线布设

利用GPS-rtk技术对工程测绘中相关基线进行布设，通常要考虑到季节因素对其的影响。因此，基线布设作业往往在春季进行，不仅能够为操作人员实地测量工作提供便利条件，也能够实现对你所测范围的实时监控。若工程测绘基线布设任务量大且工期又比较紧，需要立刻施测，则要按照实际情况，選择正确的时间段来利用GPS-rtk技术来完成基线的布设，这样才能有效提升GPS-rtk的作业效率。

2.5定位测量

在传统测量方法下，通常采用交会法求出各工程控制点的坐标，并在此基础上开展一般性的测绘工作。这种方法不仅浪费人力、物力，同时也对测量过程中各工程控制点相互之间的通视条件具有较高的要求。与此相较，采用GPS-rtk技术测量定位首级控制点位时，则不需要考虑控制点之间的通视条件，点位的选择比较自由，也不受控制点之间的距离限制，且求出的各控制点精度相同。值得工作人员注意的问题是，在进行定位测量工作时，针对任务区比较复杂的区域，要做好事先踏勘踩点，可以充分利用GPS-rtk测设点具有等精度的优势可以适当的多做一些控制点以便不测之需，进而为测量工作的顺利实施奠定基础，并在此基础上对测量成果的精度提供有效保障。

2.6实测结果

GPS-rtk技术能够克服通视条件及自然因素的影响，不仅能够快速完成测量任务，还能保证测量值的准确性。本次测量任务实测结果见表1。

通过表1可以看出，本次工程测绘任务采用GPS-rtk技术，其测量值误差非常小，可满足工程测绘的实际需要，且测量值误差较小，未出现粗差，完全符合GPS-rtk技术规范要求。

3.实际工作中要注意的问题

根据多年实际工作经验，认为GPS-rtk技术具有良好的使用优势，但是在实践工作中往往也会出现一定问题。例如，测量数据解算（形成固定解）时间较长或无法获得固定解。针对这种状况，首先要考虑所测区域范围内是否存在具有反射性质的物体（如大面积水域等）所产生的多路径效应，对接收机接收的信号产生不良影响。同时，也要实时查看任务区的星历预报，考虑是否是卫星分布状况不佳所造成的，进而采取相应的措施进行处理，如提高接收信号的截止高度角、远离易产生多路径效应的场所及错开星历状况不好的时间段进行测量等方式进行改善。再如，测量工作中经常出现各类外界无线电干扰的情况。针对于这种问题，可以在数据不稳定的时候，观察流动站信号和邻近电台的频率是否一致，这种问题会直接影响数据的采集，可以通过更新电台频率的方式加以解决。

结束语

综上所述，将GPS定位测量技术应用到工程测绘工作中，不仅可以满足测量对精确度的要求，也可以提高测量工作的实际效率，进而为相关部门规划、设计提供详实的基础资料，可发挥良好的经济效益和社会效益。同时，利用GPS定位测量技术，不仅能够准确测量所测位置的地理坐标，还能有效结合数据处理功能，进而计算出准确的工程测绘数据。同时，GPS定位测量技术使用灵活，且简单易行，能够有效提高测绘质量和测绘效率，在工程测绘中具有广阔的应用前景。

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