在工程测绘中GPS测绘技术的应用分析

杨莉

[摘要]随着信息时代的发展和现代科技的进步，工程测绘技术的先进性也得到了迅速的提升，測绘技术的科技含量越来越高。作为工程测绘技术系统中的重要组成，GPS测绘技术与一般测绘技术相比具有突出的应用优势。鉴于此，本文着重分析GPS测绘技术的工作原理和应用特点，并进一步探讨GPS测绘技术在工程测绘中的具体应用。

[关键词]工程测绘GPS测绘技术；应用

与传统的陆上测量技术相比，GPS具有很多优势，传统打大地测量技术依赖于测站点至目标点的通视情况，如果视线方向有障碍物，则必须绕道测量。一般来说，传统方式的距离测量被限制在5Km左右，气候因素限制着传统测量的运作。与传统测绘方式相比，GPS测绘技术不受气候条件的限制，也不需要通视要求，同时还可以实现高精度、全天候测量运作。因此，本文对GPS测绘技术在工程测绘中的应用分析对于现代工程建设而言具有重要的价值与意义。

1、GPS测绘技术的工作原理

24颗GPS卫星在距离地面1万2千公里的高空上，以12小时的周期环绕地球运行，使得任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，可以得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用三颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（x，Y，Z）。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知参数，X，Y，Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程信息。

2、GPS测绘技术的应用特点

总的来说，GPS测绘技术的应用特点包括精度高，速度快，无需通视，操作简单，全球布网，全天候作业，三维坐标，应用广泛。具体的分析，GPS测绘技术的应用特点如下：

2.1提升工程测绘的测量速度

在现代科技的带动下，GPS测绘技术得到了进一步的优化和完善，与GPS测绘相关的计算机软件水平也得到了升级改造，从而使GPS测绘技术体系的应用优势越来越突出。传统的测绘技术不仅需要耗费大量的人力和物力，同时还无法保证测量精度，这些问题的出现，严重制约了工程测绘的发展。GPS测绘技术只需要在相关设备内输入与测绘对象相关的环境参数，在几十分钟的时间内便可以获得精准的测量结果，完成测绘工作。其次，20千米以内静态测量工作一般只要十几分钟便可以迅速完成，动态测量工作仅需要几分钟。由此可见，GPS测绘技术可以实现高速测量。

2.2高效精準定位

在静态测量过程中，GPS测量结果的准确性可以达到99.99%，几乎完全隔离外界因素的干扰，也正是这种高效精准定位功能才使得GPS测绘技术的应用领域得以迅速扩展。采用GPS测绘技术得到的静态测量数据，数量级可以达到亚毫米的级别，动态测量数据级别也可以达到厘米级别，这种精度级别不仅可以满足一般工程测绘的需求，同时也可以满足更高精度的测绘任务，例如建筑物的微变形测量，只有通过GPS测绘技术才能够将这种变形程度表示出来。鉴于此，GPS测绘技术的高精度是传统测绘技术不能相提并论的。

2.3操作便捷简单

GPS测绘技术在工作过程中只需要安装好相关设备，接通电缆，然后输入相关参数即可进行测量工作，随着现代科技的进步，GPS接收机的功能性越来越强大，技术人员在操作过程中需要承担的任务量越来越少。操作该技术的相关人员只要通过特定观测设备对其进行有效控制即可，当得到测绘结果以后直接关闭电源，便可以结束测绘工作。由此可见，GPS测绘技术在操作过程中十分简单。

除上述应用特点以外，GPS测绘技术的经济性能也尤为突出，即与传统测绘技术相比，GPS测绘技术在有效缩短工程周期的同时节省了大量的人力和物力，降低了对测量站互通的要求，因此其经济性较好。

3、GPS测绘技术在工程测绘中的应用

3.1 GPS定位技术的应用

GPS定位技术的具体应用主要表现在GPS外业测绘和GPS布网两个方面，首先在实施GPS外业测绘工作之前要通过GPS定位技术准确的定位出测量点，测量点的准确定位是GPS外业测绘工作实施的基础和前提，因此GPS定位技术的应用十分关键。GPS布网也是GPS测绘技术实施的重要环节，测绘工作开展以前要对相关环境进行全面分析，合理规划和布线，从而为GPS测绘技术的实现提供保障。通过GPS定位技术进行合理布网，可以在控制网领域内获得准确的测绘数据和相关信息，从而实现测绘工作的最终目标。

3.2实时动态测绘法

工程测绘技术体系中，利用GPS测绘原理的测绘方法还包括RTK技术，即载波相位动态实时差分技术，是GPS应用的重大里程碑。在基准站上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续地观测，并将将其观测数据，通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用户站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位的原理，实时地计算并显示出用户站的三维坐标及其精度。

高精度的GPS测绘必须采用载波相位观测值，RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。从RTK技术在现代工程测绘领域中的应用情况分析，其已经成为解决高精度测绘问题的重要方式，其应用范围也在进一步扩展。

结论：

综上所述，通过分析GPS测绘技术工作原理，说明了GPS测绘技术迅速发展的内在原因，通过分析GPS测绘技术的特点，说明了GPS测绘技术在工程测绘工作中的应用优势，通过分析GPS定位技术和动态测绘技术，说明了GPS测绘技术在工程测绘中的具体应用。随着时代的发展，GPS技术的功能日益强大，其应用领域从工程项目逐渐走近人们的日常生活，因此加大对GPS测绘技术的研究力度是十分必要的。