GPS测绘技术在工程测绘中的应用分析

熊小全 / 中国葛洲坝集团勘测设计有限公司

GPS测绘技术在工程测绘中的应用分析

熊小全 / 中国葛洲坝集团勘测设计有限公司

近些年随着工程施工的不断开展，施工单位开始加强对工程质量的重视，其中在工程施工中会对工程进行测绘，这就需要应用一定的测绘技术保障工程测绘的质量，GPS测绘技术作为工程测绘中重要的测绘技术，加强对GPS测绘技术的应用可以很大程度上并提高测绘的效率与质量，为工程的顺利完工提供一定的帮助。本文介绍了GPS测绘技术的工作原理与特点，并着重分析了GPS测绘技术在工程测绘中的应用，为今后更好的应用GPS技术提供一定的借鉴。

GPS测绘技术；工程测绘；应用

一、GPS测绘技术的工作原理

GPS系统又称为卫星定位地位系统，使用的主要是距离交汇法，此方法的原理是将GPS接收机安装在某一地方的一个点上，而且点是由具体要求的。GPS卫星随时都会发出定位信息，在某一时间内，接受到卫星的定位信息，最低接收的卫星是三颗。然后，利用一些方式方法处理接收的信息，计算出时间，GPS接收机结和接收GPS卫星之间的路程是aNS，bNS，cNS。获取他们之间的路程距离，还需要获取此时间内被接收卫星在地球的某一位置，即三维坐标，其主要是利用接收卫星星历完成的。GPS测绘一般情况下应用的坐标系统主要有两种，其一是空间固定坐标系统，其二是地固坐标系统。另外，还可以切实根据具体情况进行具体分析，两种坐标系统都可以互相转换应用，以此得到控制点的具体位置，增强观察测量结果。

二、GPS测绘技术的特点

（一）提高观测速率

随着GPS技术的不断发展，其运行速度及相关功能均得到了极大的进步，以前需要花费几个小时才能够完成的测量，GPS系统只需要花费几十分钟，甚至几分钟即可实现。目前在应用GPS技术的情况下对20千米以内的静态目标只需15min就可以非常精准的进行定位，当基准站与流动站的距离在1.5千米时，应用GPS技术可以很快的进行相对定位测量，且在2min内就可以准确的定位，并且所观测的误差只在几秒之内。

（二）增加测量准确性

在道路测量中应用GPS技术可以使测量的数据更为准确，在5km之内进行测量时，其测量的误差能够保证在6～10mm之间，而随着距离的增大，在100～500km之内进行测量时，其测量的精确度能够保证在7～10mm之间，而如果测量的距离在1000km时，测量的精确度就能够保证在9～10mm之间。使用GPS测绘技术进行300～500m的测量，观察误差仅在1mm以内，采用GPS技术进行测量提高了测量的精准度。在静态测量精度上，已经提高到毫米甚至是亚毫米的级别，其中很多高程精度也可以达到毫米级别。在动态测量精度定位上，也具有可以达到厘米级别，满足各工程测量领域的需求，还可以实现建筑物变形测量等特殊的测绘要求。

（三）降低操作难度

在应用GPS技术进行道路测量时通常也会结合其他测量技术，这就会在一定程度上大大降低测绘技术的操作难度，进而拓宽GPS测绘技术的使用范围，促进GPS技术自动化与集成化的发展。GPS测绘技术的功能相当全面，其可以用于测绘的内外业领域，操作人员在进行测量时只需要通过软件系统就可以熟练的对GPS技术进行操控，这样一来既大大降低了对操作人员专业知识与技能的要求，同时也减少操作人员的工作量、减少因操作人员而出现的误差，进而提高测量数据的准确性。

三、GPS测绘技术在工程测绘中的应用分析

（一）在外业测绘中的应用

将GPS测绘技术切实应用到工程测绘中，能够促进外业测绘工作的有序开展。充分合理利用GPS测绘技术，可以更加准确地定位测绘点，以此能够更进一步保障测量结果的准确性。在进行测绘工作，测绘工作人员需要详细调查现场具体情况，并提前做好准备工作，从而保证测绘工作得以顺利进行。也就是必须提前对测绘区域的位置信息、标型等内容深入了解，确保测绘工作的效率和质量。在应用GPS测绘技术观测时，需要先使用无线安置或者开机观测两种模式，以此有效避免传统测绘方式的不足。在确定测量的具体位置后，还需要将设备安装在三脚架上，保障设备的稳定性和安全性，同时还要确保天线基座与标志方向相对准，从而全面提高测绘工作质量。

（二）在布网工作中的应用

在布网时，GPS测绘技术可以切实应用到线路和带状工程测绘中去。在引水工程测绘时，合理利用GPS测绘技术，能够促使边连式或者点连式发展成三个交汇点图形。对于工程枢纽而言，通过使用网联式和边连式完成交汇点设置，以此促使网格精确度和强度得以提升。利用GPS测绘技术严格控制网格数据的精确性，能够促进测绘工作效率和质量的提高。对处于复杂地质条件的测绘工作，可以使用GPS的虚拟现实技术，进行区域模拟，并利用三维图像显示出主要内容和特殊区域。据此，从多方位进行物体测绘，从而提高测绘数据的准确性和稳定性。另外，GPS测绘技术在工程测绘中的应用不会受天气影响，可以快速定位，从而提高测绘工作质量。

（三）实时动态测绘法在工程测绘中的应用

在工程测绘中应用GPS测绘技术能够实现实时动态测绘。在检测点上设置全新机站，并在机转子上安装GPS设备，就可以充分发挥卫星在测绘工作中的作用，以此满足测绘需求。合理利用无线传输技术，可以把所获测绘数据及时传输到信息接收中心。在接收数据信息时，流动站点可以合理利用无线设备接收基准站数据信息。在相对定位原则下，对数据信息进行详细分析，就可以获得观测点的位置和间距，以此就能够得到流动站的三维坐标。在进行实时动态测绘时，需要详细分析测绘的实际情况，以便于选择相对合适的测量点。在此过程中，需要保证测量点的视野足够开阔，还需要安装好设备，从而保证测绘工作的顺利开展。然后，还需要及时确定传输信号，以此保障数据传输的准确性。

（四）GPS测绘技术的具体应用

1.公路设计中的应用。

在公路设计时，切实应用GPS测绘技术，能够最优化选线方案，尽量减少农田占用面积。在开展工作时，必须遵守勘测设计规范，以此保证中线选择与相关要求相符以及其准确性。使用RTK技术，可以把RTK接收机当作流动站，每隔一段距离收集一次数据。以已知点作为参考依据，对重要物质进行准确定位，可以把信息数据顺利传输到接收机中，再利用CAD软件选择线路。使用GPS RTK技术，输入点位坐标，可以帮助技术人员实现精确目标。

2.城市建设中的应用。

在城市建设测绘中，切实利用GPS测绘技术，可以满足城市规划需求。在开展测绘工作上时，充分考虑城市规划需要控制大面积区域，还要严格划分建成区和规划区，以此满足城市规划要求。利用GPS测绘技术，能够通过建立CORS站收集大量数据，并实现对规划区的调整。与此同时，才可以提高建筑物预计的准确性，以此减少城市建设对城市布局和公共环境的影响，从而落实城市测量可持续发展理念。

3.工程变形监测中的应用。

在监测工程变形时，切实应用GPS测绘技术，可以有效监测变形程度。通过利用卫星定位系统，能够实时监测建筑变形，以此及时发现变形问题。然后，通过采取科学合理的改进措施，促进工程质量得以提升。在监测时，还要在建筑上安装GPS信号接收器，利用计算机进行监控，并实时监测工程变形程度。一旦变形过大，系统会自动警报，从而有效避免发生重大灾害。

四、结语

总而言之，工程测绘中应用GPS测绘技术可以在一定程度上提高测绘的效率与质量，同时该技术可以应用到很多类型的工程施工中，为工程施工的不断发展提供了必要的条件。因此，工程施工单位应当加强对GPS测绘技术的研究与分析，不断优化其技术，促进GPS测绘技术的不断完善，以便于更好的应用于工程测绘中，进而为工程测绘的精确性提供保障。

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[2]范世超,黄国龙.GPS测绘技术在工程测绘中的应用[J].江西建材,2015(20).

[3]万谋知,冯江宏.GPS测绘技术在工程测绘中的应用探析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2016(07).