北斗导航系统在测绘工程中的应用

(厦门精图信息技术有限公司，福建 厦门 361008)

0 引言

我国测绘工程行业自建国后发展迅速，测绘技术不断在更新交替。使用落后的测绘技术，不仅会消耗较大的人力和物力，同时测量的结果也不够准确，测量所耗费的时间比较长，无法有效地保证测量效果。随着近年来北斗导航系统的建设，北斗导航系统测绘技术在测绘工程中被广泛使用，完全发挥了该技术所具备的优势，给测绘工程带来了很大的改善，极大地促进了测绘工程工作效率和质量的提升。本文主要对北斗导航系统测绘技术所具备的主要特征进行分析，并对该技术在测绘工程中的实际应用进行研究。

1 北斗导航系统的测绘原理

北斗导航系统运行的主要方法是空间距离交会算法，其具体的工作原理与世界上其他导航系统类似，北斗导航系统在工作中最主要的设备是北斗卫星信号接收机，设备安装人员将其固定在特定位置，而且固定的位置也不能随意选择，需要进行非常严格而精确的计算。 北斗导航接收机接收到卫星的定位信息在时间是随机的，并且需要同时有3个及以上的卫星才能确保定位信息的接收。在卫星接收到信息以后，计算机进行数据计算处理，从而推断出具体的精确数值，并在此基础上对这些接收到的数据进行误差修复处理。北斗导航测绘技术的坐标系统一般有两种：①空间固定坐标系统。②地固坐标系统。在实际的测绘工作中，要根据工程的具体实施情况选择最合适的系统。当然，如果遇到情况特殊也可以同时使用这两种坐标系统，而且这两种坐标系统共同使用测出的数据会更加精准，效率依然能够保持较高水平。北斗卫星导航定位系统使用的技术主要包括数据传输技术和RTK测量技术，以载波相位观测为依据，测量技术优势较为突出。在基准站设置1台北斗卫星导航定位系统信号接收机，实现地质连续观测，通过无线电将观测获取的信息存储和传输[1]。

2 北斗导航系统测绘具备的优势分析

2.1 提高测绘效率

人们在之前展开工程测绘所使用的测绘技术，对于各种人力成本和材料物资的使用，都有着较大的需求。为了改善这种测量情况，北斗导航技术的研发，在工程测绘方面的应用，能够有效地节省测绘所需要的时间以及各种成本，为测量效率的提升做出了巨大的贡献。

2.2 提升测绘精度

北斗导航测绘作为一种新型的技术，在对各种复杂工程展开测绘的过程中，能够较为准确地获得测量结果，为人们的实际工作提供更加精确的准备。使用北斗导航测绘技术展开测绘工作，能够精确到厘米和毫米以及亚毫米的精确度，完全满足一些精确测量的实际需求。该种技术的准确性，给现代化社会的发展带来了很大的改善，同时，也是当下新型科学技术的象征和代表。

2.3 具有显著经济效益

根据调查研究发现，北斗导航测量技术在工程测绘当中的使用，可以为相关单位节省一定的成本支出，有效地节省了工作时间，促进了测绘工作效率的提升。所以在一定程度上，北斗导航测绘技术有着良好的经济性能。

2.4 相较传统定位系统具备的优势

在工程测绘快速发展中，测绘技术同步创新和改进，促使工程测绘工作朝着更高层次发展。以往工程测绘中，主要是以GPS定位技术为主，尽管可以满足实际工作需要，但是其中还有很多问题有待完善[2]。而我国北斗卫星导航定位系统较之GPS技术而言优势更为突出，当前已经基本上实现亚太地区的全面覆盖，可以为工程测绘提供通信服务。GPS导航系统主要是采用二频定位技术，而北斗卫星导航定位系统则是采用三频定位技术，定位精度可以达到2 cm，定位精准度更高，远远优于GPS导航系统。GPS卫星定位系统由于自身技术特性，对于一些偏远山区经常出现信号弱问题，仅仅依靠GPS技术进行工程测绘局限性较大，严重制约后续工作开展。北斗卫星导航定位系统覆盖范围较广，三频定位技术优势突出，定位精度较高，满足工程测绘工作需要。

3 测绘工程中的实际应用

3.1 道路测绘中的应用

1)地形图的绘制。在公路工程建设的过程中，要对一些比例尺较大的地形图进行绘制，一般来说，传统的绘制方式由于技术的限制，使其所花费的时间较长，而且测量的工程量较大，测量效率和准确性也缺乏可靠的保障。但在地形图的绘制中使用北斗导航测绘技术，可以在短时间内获得更加准确的数据信息，从而促进绘图的完成。

2)对公路工程控制的测量。一般来讲，北斗导航测绘技术相对比较精密的是静态测量，但是在公路工程的控制测量方面，主要应用的是北斗导航的动态测量技术，在动态测量技术的基础上，能够促进工作效率的提升。

3)公路中线的测量。公路工程测绘的过程中，绘制大比例尺带状地形图之后，工作人员要在地面上标出公路的中线，因此还必须要对公路中线展开测量。北斗导航测绘技术的应用，能够有效地利用北斗接收机，实现对公路中线坐标的测量和定位，从而满足工程的实际需求。

4) 对公路纵横切面展开测量。最后，要借助北斗导航测绘技术来确定公路纵横断面的测量，利用绘图软件和中线的桩点便可以绘制出公路纵横断面。

3.2 建筑工程中的应用

在建筑工程当中，对于一些放线的测量有着比较高的要求。实际展开工作的时候，要结合建筑工程的具体特征，以及建筑所在地周围环境的影响等综合因素进行考虑，北斗导航测绘技术在建筑工程中的应用，几乎不受到气候环境的限制，在该技术主要特征的影响下，可以为建筑工程提供更加精确的测量结果，为建筑工程的质量建设和工作效率的提升做好准备，推动了建筑工程行业的发展。

3.3 工程变形监测方面的应用

人们在展开工程建设的过程中，无法避免地会出现各种变形的现象，这种现象必须要加以控制和管理，因此，人们必须要对其进行测量和监控。北斗导航测绘技术的使用，能够对建筑物的移动距离，以及具体的变形程度进行准确的测量，在使用该技术进行测量的过程中，能够有效地减少各种资源的浪费，可以实现对人力物资的节省，为测绘工程的安全性带来可靠的保障[3]。

3.4 水下工程测绘中的应用

在一些沿海城市中，对于海岸码头和航道的设计中，北斗导航测绘技术也得到了广泛的应用，并且给人们的实际工作带来了比较好的效果。另外，该技术还可以帮助人们完成海洋资源的开发和利用，为其提供更加精确的水下地形的测绘图。北斗测绘技术在水下工程测绘中的使用，一定要充分考虑各种安全问题，为工作人员的人身安全提供一定的保障[4]。同时，水下工程测绘工作对工作人员的专业技能有着较高的要求，因此，必须要安排专业性较高的工作人员，在对整项工作流程掌握的基础上去展开具体的工作，才能够得到更好的工作效果，从而使北斗导航测绘技术的应用发挥巨大的价值。

3.5 地下工程测绘中的应用

地下工程测量是由地面测量和地下测量两部分组成，以地下为主。地面部分主要是指地下工程的地面控制测量和地下工程竣工后运营过程中的地面变形监测等。这部分工作与常规的测量一样，所以3S技术将得到广泛的应用[5]。最典型的是大型隧道工程贯通测量的地面控制网，将彻底改变传统的导线网和三角网，采用北斗导航控制网，这样可大大提高控制网的精度和可靠性。随着卫星测高精度的提高，北斗导航测绘在跨江跨海隧道工程控制测量的高程传递和大型地下工程竣工的运营过程中的地表变形监测等方面将发挥重要作用。

4 结语

北斗导航测绘技术是集各种测绘技术优点于一身的新兴测绘技术，该技术具备着多种优势之处，使其能够满足更多测绘工程的实际需求，不断被投入各种新领域的工程测绘工作中。在使用北斗测绘技术展开测绘的过程中，可以实现对各种人力物资的节约，提高测量的精确度，该技术有着较为简便的使用方式，为人们在各种比较复杂的测绘工程中带来了很大的帮助。同时，研究者以及工程师们也要不断对北斗导航测绘技术进行改良，完善不足并进一步提高应用功能。因此，人们应当要随着社会时代的发展，结合多种新型的科学技术，对 北斗测绘技术进行不断地完善和更新，使该技术能够广泛地应用在更多的行业当中，为国家社会的发展作出一定的贡献。可以确定在未来的工程测绘中，北斗导航测绘技术将扮演越来越重要的角色，它所带来的技术革新也会给各行各业的建设工程带来更多的机遇。