GPS 测绘技术在测绘工程中的应用

钱锐

新时期，在我国科学技术飞速进步的趋势下，越来越多的新兴测绘技术不断涌现，也开始朝着数字化智能化的方向发展，而GPS 作为一种十分先进的测绘技术，在测绘工程中得到了广泛的应用，并取得十分理想的效果。对于传统效率低精度低的测绘技术而言，这种基于GPS 的先进测绘技术操作更加简单，且测量工作精度更高、时间短，有着十分理想的应用前景，对于我国现代化建设更有着很大的价值[1]。

1.GPS 概述及原理分析

1.1 概述

GPS 技术主要是基于地面数据传导设备和监控单位以及卫星接收设备信息传导渠道，演变而来的一种定位和导航系统。在此类技术应用的过程中，一方面能够有效借助卫星高清摄像头监控地表环境情况；另一方面，也能以数据渠道将影像信息传输给计算机，在更短的时间内获取更加详细的数据内容[2]。因此，GPS 技术应用在测绘工程中可以不断提高工程数据采集的效率和质量，也能避免数据核对中造成的问题，能够缩短时间与成本，特别是在与通信设备相结合时，能够凭借数据传导，使沿途质量环境数据变化处于实时监控的状态，能够降低地表变化等一系列问题。对工程测绘所产生的影响，更能凭借智能化和自动化技术，使GPS 技术应用得到拓展[3]。

1.2 原理分析

GPS 技术是基于卫星定位系统的一种数据的传导技术，在该技术应用的过程中，卫星与地面监测站数据构成三角坐标，通过数据处理平台进行数据核算，在此基础上，凭借基站数据传导确定地区的具体位置和高程。除此之外，卫星系统能利用高清摄像头第一时间抓拍并还原现场地貌情况，对数据加以采集，更有利于确定基准站的位置。这样也能借助相关数据资料提前拟定可视化地形图，使测量数据的精确性和科学性都得到明显提升[4]。

2.GPS 应用价值及具体应用分析

2.1 应用价值

（1）测量的精度高且效率快。区别于传统的水准仪以及全站仪等设备，GPS测量基于数据提取与核对，更加高效准确，也会比人工测量读取有更大程度的提升，更能从根源上避免数据统计过程中数据记录出错等问题，特别是通过信号传导以及电子设备能将测量的数据储存到设备内部，并且将相关信息交流给具体单位，更有利于后续工作的开展。在GPS 技术测量过程中，借助卫星数据探测系统能够适用不同的测量环境，减少了传统的水准仪以及全站仪测量设备的投入，同时还能核算数据，会显著提升效率，更满足高速构建工程的需要。

（2）能够有效解决视线遮挡的问题。由于传统的水准仪以及全站仪测量中需要借助光学原理对标尺进行观察，以此判定现场的高程以及坐标点，但若在这一过程中存在遮挡物时，需要想办法绕开，否则会加剧测量工作的难度，也会造成更大失误，但是应用GPS 技术却能在借助卫星定位系统时，以数据定位等方式明确其经典数据，彻底实现了无障碍测量方法。

（3）能够有效简化现有的测量工序。在测绘工程测量时采用GPS 技术，可以取代原有传统繁琐的设备和架设，以及调整等复杂工作流程，相关数据信息能够自动列入储存系统中，这类测量技术还能简化整体测量工具，使工程的勘测效率明显提升，对工作人员的素质要求水平也不高，更方便后续自动化和智能化的发展。

2.2 具体应用

（1）可以进行野外观测信息记录。由于控制运用存在一定的特殊性，因此要考虑到前期的测量不空，也要对后续所涉及的测量内容进行充分考察，在选点时要注意点，要与大面积的水面保持一定距离，避免受到影响产生多路径效应。除此之外，选点的周围高度角要保持在15°以上，避免出现障碍物，以免对信号的接收产生影响。在进行GPS 静态测量时，GPS 的接收机保持静止状态，不同的接收机在不同的时间段内进行开启时，每一个时间段内的接收机开启之前都要对测量现场的卫星和天气等进行实时记录。

（2）对观测数据进行预处理。在采用GPS 进行数据预处理时，要对原始的观测数据进行编辑和整理，为后续的计算分析打好坚实基础，例如，采用GPS进行测量时，要提前对原始数据进行处理，还要对各种基线向量加以计算，与反复观测的数据进行对比，以此获取更加清晰准确的结果，再进行预处理，将相关数据作为明确依据进行平差计算，计算中也要通过独立的基线组合成闭合图形，再利用三维基线和相应的方差协作，以一种观测信息呈现出来。采用GPS 网中的三维无约束平差计算，在国家坐标系或是城市坐标系进行二维约束平差。

（3）进行水下测绘地形识别地质测量中，要提前明确标示位置，采用计算机进行水下测绘。传统的水下地形图测绘方式相对繁琐，往往需要大量的人力、物力和专业工具。例如，基于超声波原理的探测仪，而这些设备的使用门槛相对较高，为工作人员的业务能力提出很高要求，需要对操作者进行专业技术培训。但应用GPS 系统以后，使原本十分复杂的水下测绘变得很好解决。

3.GPS 测绘技术在测绘工程中的应用前景分析

3.1 GPS 测 绘技术应用的发展前景

若想从根本上提高GPS 应用在测绘工程中的效果，并提高其效率，需要加速GPS 测绘技术的创新和开发力度，而未来GPS 测绘技术应用具有几点发展前景。

（1）可以实施动态映射方法。在开展测绘工作时，技术人员可以根据原始监控点，适当建立检测基站，安装GPS，并将其放置在具体基站中，确保能够顺利进行测绘，为测绘工作提供帮助，还要时时调动数据。此外，在测绘项目中，也可以通过无线传输的方式进行传输数据的测量，相关数据会进行实时显示。相关负责人务必根据实际的测量情况以及其他因素来确定最佳测量点，以便更快、更有效地测量，获得更加精准的测量数据。

（2）GPS 网络设置分析。通过上述分析，GPS 定位技术在现代测绘过程中占据十分重要的位置。主要是因为这类测绘技术使综合测量数据变得更加精确，可以采用这种方法获得更高质量的数据内容，而测量结果也能实时展现。发展多源遥感影像复合式的立体测图也成为一种必然发展趋势，能够有效解决单行传感器测绘时遇到的问题，提高立体测量的精确度和有效度。

3.2 GPS 测绘技术未来的发展趋势

目前，国内外主要采用高分辨率的卫星测绘影像进行研究，或是在少控制点以及无控制点的情况下进行高精度的立体测绘，研究人员会通过几点探究GPS 测绘技术未来的发展趋势。

（1）对高精度的测绘相机设计进行研究，对其制造方法和使用方法进行分析。

（2）要加强研究卫星的重访周期，建立高分辨率立体测绘时，确保其工作稳定性能够获得持续性的效率和数据内容。

（3）加强精密化技术的研究。

4.结论

总而言之，在新时期工程测绘过程中，引入先进的GPS 技术已经成为一种必然选择。在具体测绘时，务必以现场的实际情况为指导，根据经验和工作条件制定切实可行的测绘计划，有利于促进测绘工作的圆满完成。在这个过程中，要明确GPS 技术应用的原理和优点，才能维持应用，提供更多具有可行性的平台，凭借卫星定位技术或是清摄像头实时监控地表数据变化，为后续的测绘项目提供全面的技术支撑。