工程测绘中GPS测绘技术的应用探析

纪成 刘晗

【摘要】随着科学技术的不断发展，GPS定位测量技术也已经广泛应用到大地测量、工程测量、地籍测量等方面中，GPS定位测量技术的不断发展，使测绘方式产生了巨大的改变，在一定程度上提高了工程测绘工作的效率。本文主要对GPS定位测量技术的特点，对GPS测量技术在工程测绘中的应用进行分析。

【关键词】GPS技术；工程测绘；全球定位系统

一、GPS测绘技术的基本原理

GPS技术的测绘原理是通过将信号接收装置固定在某一个具体位置，通过太空中的卫星系统发射卫星信号感应信号接收器的位置，将该位置的坐标信息等相关数据发送至计算机中，并在计算机中完成对接收数据的分析整理工作，得出信号接收器所指位置的坐标信息，在坐标系中标注出所在位置。GPS技术是通过建立起一个坐标系统来表示定位位置，这一系统具有低地固定坐标系统和空间固定坐标系统两种形态，二者之间可以相互转换，从而进一步提高坐标的精确程度。另外，由于定位测量方式的区别，定位方式划分为相对和绝对两类，相对定位的定位原理是空间几何，将三颗卫星之间的距离设定一个特殊值并结合已知的特定点位，使用空间几何相关的运算方式，最终得出测绘地点的坐标信息；绝对定位则以测绘地点的海拔高度和经纬位置为基础，通过特定坐标信息，最終得出测绘地点的坐标点位信息。

二、GPS测量技术的特点

（一）GPS测量技术功能多、用途广

GPS测量技术能够为用户提供时间信息、三维坐标以及三维速度，所以GPS测量技术不仅可以用于导航、时间测试、速度测试以及测量等，并且随着技术的发展，目前GPS测量技术已经广泛应用到各个领域，尤其是在测量工作中，不仅能够用于工程测量、大地测量以及海洋测绘、航空摄影测量、地籍测量等各个领域。

（二）操作简单、自动化程度高

在GPS测量技术工程操作应用的过程中，其自动化程度是非常高的，操作非常简便，操作者只需要进行采集气象数据、安装开关仪器以及量取仪器高度并监测仪器的工作状态即可。

三、GPS测量技术在工程测绘中的应用

（一）GPS测量技术在大地控制中的应用

GPS凭借自身快速、高精度、操作方便、成本低等优势很快就取代了传统方法。利用 GPS 卫星定位技术建立的控制网叫 GPS 网。GPS 网可分为两类： 一是全国范围或全球范围内的高精度 GPS 网，其范围较广，相邻点之间可能有着上千或上万公里的距离。此类网多作为全国性或全球性高精度坐标框架，为人类科学提供必要的服务，如用于地球动力、板块运动、空间科学等研究； 二是区域性的 GPS 网，如城市 GPS 网、GPS工程网等，范围相对较小，相邻点之间的距离保持在几公里到几十公里范围内，主要是为国民经济建设服务。日本拓普康公司、美国天宝导航公司，以及国内的华测、南方测绘等在GPS 技术的开发应用方面成绩较为显著。

（二）可以进行房屋地形的测绘

GPS技术的测绘范围相对较广，其中比较常见的就是对房屋以及地形的测绘工作。具体来说，时事动态差分法是一种应用比较普遍的方式，对于房屋地形测绘工程来说，可以有效的提升其测绘的准确性。采用这种方式主要是对房屋土地的界址点等相关数据进行测量，保证其精准度达到一定的范围。进而降低传统电子测绘企业的测绘弊端，同时大大提升了测绘工作的效率，只需一人即可完成多人的工作任务。不仅如此，这样技术在房地产工程测绘中也体现一定的优势，工程测绘工作是工程调查工作的重要组成部分。

（三）在大型桥梁以及隧道工程测量中的具体作用

在传统的大型桥梁工程测量控制网的建立过程中，由于技术条件的限制，多采用常规的控制测量手段，也就是通过经纬仪、测距仪、全站仪、水准仪等测量设备来建立测角网、测边网或边角网。这些常规的控制测量手段工作量大，作业时间长，受气候、环境等条件影响显著，而且误差积累显著。随着大型桥梁工程的不断涌现，尤其像杭州湾跨海大桥这样跨海长度达到30千米的大桥亦出现了。对于这些大型桥梁工程，由于两岸通视极为困难，要用传统测量方法直接布设大桥工程控制网及进行大桥施工测量是非常不容易的。为此，研究一种适合于大型桥梁工程建设的高精度控制测量及施工测量的方法非常必要。而GPS技术的产生和发展给此类问题的解决提供了可能。

（四）在公路工程选线设计中的应用

（1）在进行道路的勘测时，首先，为了能够顺利的进行工程的测绘，要根据路线的走向，进行平面上、高程的控制测量。测量数据时，利用这种技术可以在保证数据准确的前提下，做到观测速度快，灵活布网，全天工作，高精度定位等优势，再经过数据的处理就可以得到相对更加精确的三维坐标。（2）采集数据、施工定位、控制测量的过程中，传统的方法会因为地图本身的误差，人为造成的各种误差而增加工程的风险发生的几率，很难进行高精度的定位。但是GPS的测量系统中可以更加精确、高效地测出工程所需要的数据，建立精确的三维坐标。（4）在公路的建设方面，GPS的动态定位系统可以通过和很多接收机相互配合实现资源的共享。在很大程度上减少了工程的经济投资，在保证质量的基础上加快了工程建设的进度，节省了人力、物力、财力。

四、结束语

GPS在工程测绘中的应用相当广泛，为促进工程测绘的良好发展提供了有力的技术保障，也为现代化城市建设及工程控制网建设奠定了扎实的技术基础，为提高工程测绘的测量精度，确保测绘结果的科学、可靠创造了良好条件，大大加快了信息全球化趋势的发展及社会经济的发展与进步。

参考文献

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[2]石显祥.关于工程测绘中GPS测绘技术的应用探析[J].江西建材，2015（10）：239.