探析GPS测绘技术在测绘工程中的应用

胡传顺

摘要：GPS测绘技术是一种功能性强、操作便利、智能化水平高的技术类型，在实际的测量作业中受到自然条件的影响比较小，在定位和测绘过程中可以提供相对精准的测绘数据，所以在测绘工程中得以广泛应用，本文主要在分析GPS测绘技术特点优势的基础上，对GPS测绘技术在测绘工程中的几种应用进行探析，仅供参考。

关键词：GPS测绘技术；测绘工程；特点；应用

GPS测绘技术在测绘的精准度和质量方面相对传统测量技术有较大优势，能够有效提升工程质量，符合现代化测绘工程发展的趋势。

1.GPS测绘技术的特点和优势

GPS测绘技术在实际应用中主要依靠接收卫星信号，再通过计算与卫星距高并交汇的原理来进行定位，从而确定目标的三维坐标进行精准地测量。从GPS测绘技术的应用过程中可以看出，其集传统的测绘技术与现代的测绘技术于一体，测绘的功能更强、范围更广，智能化的程度更高。

1.1功能性强，测绘范围广

GPS可实现大范围的高精度测量，传统基线测量在长距高测量时，精度低，GPS可克服这一缺点。具体来说，在静态定位模式测量工程中，如果基线在50km以下，GPS定位的精准度可以达到1×10^-6～2×10^-6范围。如果基线超过100小于500km，定位的精准度可以达到10^-6～10^-7左右。如果GPS用于实时定位，精准度的测量单位可以为分米和厘米，误差程度越来越低。

随着GPS技术的高效发展，无论是工程测量、大地测量还是航空测量等各个领域都有所应用。最重要的是，GPS测绘技术可以做到测量时不受时间和地点的限制。

1.2定位精准度高

无论在静态测绘还是动态测绘，GPS测绘技术打破了传统测绘技术的弊端，可以把精度控制在标准的范围内。

GPS的原理是用卫星在太空中的位置作为基础计算出一个点在地球上的位置，需要非常精确的测量三个卫星分别到地球上某一点的距离，由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的，根据GPS测量技术原理特点，能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点（如图1）。

另外，GPS测绘技术还可以按照不同的标准进行测绘，直到达到测绘人员的预期效果。

1.3操作便捷程度高

GPS测绘技术在实际的应用中由于其自动化和集成化水平较高，在实际的测量过程中所涉及的仪器的安装与设备的连接都十分简单。

GPS测绘仪器可以直接自动开启卫星定位系统，对测绘目标进行跟踪定位，GPS的使用，在很大程度上减少了人为操作，节约了人力，提高了测绘的工作效率，同时一定程度上减少了由人为因素造成的误差值。之内的静态目标，从初始化的状态转换到正常的跟踪定位模式只需要几秒钟的时间。GPS测绘技术与常规的测绘技术相比优势较为明显，（如表1）。

2.GPS测绘技术在工程测绘中的应用

2.1工程变形监控中应用GPS测绘技术

工程建设中难免会出现很多变形的现象，形状的变化是一个循序的过程，变化程度较小，绝大多数情况人们无法直接观测到，此时就可采用GPS测绘技术来进行测量。比较典型的有对各类建筑的位移距离以及变形的程度进行测量、大坝的变形测量等。同时GPS测绘技术的应用是对人力资源的节省，同时也是保证测绘工程安全的重要措施。

2.2水下工程测绘中应用GPS测绘技术

GPS测绘技术在海岸码头的设计、航道的设计与整治以及海港建设等方面都得到了广泛的应用。海洋资源的开发与利用也需要相对比较精准的水下地形测绘图。具体来说，需要明确水下测量目标的三维坐标，这样才能对精准的深度进行明确。从传统的测绘技术的应用上看，需要用三应答器以及经纬仪来对平面位置进行测量，然后用测探仪来测量水深，不仅复杂程度高，而且很容易受到客观因素影响，影响到精准度。为了降低操作步骤与方法的繁琐性，应用GPS测绘技术开展水下工程测绘，不仅快速高效，而且准确性高。同时GPS技术在水下测量中要注意的以下事项。第一，测量过程中考虑安全问题。如果没有很好的安全保障是无法对工作进行开展的，所以水下测量工程首先需要注意的问题就是安全问题。第二，需要注意对于GPS技术的熟练操作，对于掌握这门技术的工作人员，需要对工作进行综合的把握，将不熟悉的事项进行一一了解，在工作当中能够灵活运用。只有娴熟的工作技能才能够在工作当中将这一技术进行贯彻。第三，需要对计算机技术进行灵活掌握。熟练的计算机技术能够将工作落实下去，所以工作流程和工作的方法是水下工程测量中非常重要的内容。

2-3城市建设中应用GPS测绘技术

城市建设的测绘和GPS测量具有绝对的技术优势，首先可以全天候作业，不受时间、气候、场合的限制；其次测站之间无须通视，只要测量目标上空没有影响信号传递的事物，就不会影响其工作进程；再次定位精准度极高，一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1×10^-6D，GPS测量精度与红外仪相当，但随着距离的增长，GPS测量优越性愈加突出；最后是时间短，速度快。采用GPS布设控制网时每个测站上的观测时间在30min～40min左右，效率极高。

2.4公路测量建设中的应用

（1）绘制大比例尺地形图。一般情况下，在大比例尺带状地形图上进行高等级公路选线。传统的测图方法，首先要进行控制网的建立，其次，进行碎部测量，从而进行大比例尺地形图的绘制。其工作量较大，花费时间较长，速度也比较慢。如果测量时采用GPS RTK动态测量，获得每点坐标只需花费几分钟就行，碎部點的数据是由输入的点特征编码及属性信息构成的，在室内可由绘图软件完成。

（2）工程控制测量。GPS建立控制网的最精密的方法是静态测量。对于大型的建筑物静态测量比较适合。实时GPS动态测量则被用于一般的公路工程的控制测量。这种方法可停止观测，使得作业效率大大提高。

（3）公路中线测设。在大比例尺带状地形图上设计人员进行定线后，在地面需将公路中线标定出来。如果实时GPS测量被使用，那么只需在GPS接收机中输入中线桩点的坐标，放样的点位就会有系统定出。

（4）公路纵、横断面测量。确定公路中线后，通过绘图软件，利用中线桩点坐标，即路线断面和各桩点的横断面就可以绘出了。测绘地形图时采集的数据都是被用在测量中，所以到现场进行纵。横断面测量是没有必要的，这使得外业工作大大地减少了。也可采用实时GPS测量进行现场断面测量。

3.总结

总之，将GPS测绘技术应用到测绘工程中，主要是这一技术具有测绘精准度高等技术特点，大多数工程建设都需要测量，使得GPS测绘技术得以广泛应用。加上GPS测绘技术的使用费用较低、操作简便，该测绘新技术已经成为普遍的趋势，其在各类工程建设中将会发挥更为重要的作用。