探析GPS测绘技术在测绘工程中的应用

黄慧翠

（福州市勘测院有限公司，福建 福州 350108）

我国人口众多且经济蓬勃发展，为建筑行业的发展带来了良好条件。在当今时代，人们对建筑行业的需求逐日增加，传统的测绘方式已经不再能满足人们的需求。借助GPS测绘技术可以弥补传统测绘技术的缺陷。对于提升测绘精度具有重大意义。

1 GPS测绘技术概述

全球定位系统（Global Positioning System，GPS），最早被使用于美国军事当中。20世纪70年代，美国为了加强自身的军事建设，对于GPS技术开展了研究，截至1994年，已经将全球覆盖率提升到了98%。GPS主要由三部分组成：GPS卫星星座、GPS接收机以及地面监控系统。相比较于传统的测量技术，GPS优势更加明显，其具有精度高、功能强、易操作等优点，并且GPS可以进行全天候观测。GPS分为军用以及民用两种。在测绘工程中，可以使用民用GPS。为了保证结果的准确性，GPS系统采用四个卫星进行同时监测。更重要的是，GPS技术可以实现外控点的航测功能，这一点在以往的测绘技术中无法实现。因此，GPS测绘技术的出现，对于测绘工程来说是一种福音，有效提高了测绘工程的精度与质量。

2 GPS测绘技术的优势

2.1 测量精度高

当今时代，我国很多工程测绘仍然采用传统的测量技术，这些传统的测量技术对于一些结构简单、精度要求低的工程还可以勉强应付。但是随着科技的快速发展，对于测绘技术的要求也就相应提高。基于此，在传统测绘技术已经不能满足需求的时候，GPS技术应运而生，其首要优势就是具有非常高的精度。GPS技术在最初研发的目的是提升军用设备的打击精度，虽然民用精度相较于军用精度有所降低，但是在测绘工程中确实具有压倒性的优势。其独有的静态测量功能，可以将测量精度精确到毫米范围。GPS网精度等级如表1所示。

表1 GPS网精度等级示意图

2.2 工作效率高

科技的发展也使GPS测量技术获得了进一步的完善。在传统测绘工程中，需要大量的人力资源，而利用GPS测绘技术，可以有效提升测绘工作的效率，减轻人力负担。在利用GPS技术进行测绘时，人们一般只需要短短十几分钟就可以完成相关工作，并可以提供更为准确的数据搜集、数据分析以及定位等工作。在提升效率的同时，也使得工程企业的成本获得了减轻，间接提升了企业的经济效益。

2.3 操作简单快捷

相比于其他测量技术，GPS具有操作简便的特点。工作人员只需要熟练掌握相关设备的安装，并将数据进行记录即可，其余工作GPS设备本身可自行完成。并且随着科技水平的不断发展，GPS设备自动化技术仍在进步，相信在不久的将来，GPS技术可以实现更进一步的自动化工作，减轻人力成本投入，为城市的规划与建设起到进一步的推动作用。

3 GPS测绘技术在测绘工程中的具 体应用

3.1 实时动态测绘法

实时动态测绘技术RTK技术（Read Time Kinematic，RTK）需要确定测量位置后进行使用。将GPS接收机安装好之后，将其所在位置进行确定，之后在确认测量站与GPS卫星连接后，将收集的测量信息进行记录，并将测绘信息输送到中心测量站或者流动测量站。再由测量站将这些信息进行综合整理，利用GPS导航原理将这些信息进行对比，并通过计算机系统找出流动监测的准确位置，实现测图的动态测绘。

3.2 水下测绘工程中的应用

相比于其他工程，水下测绘工程开展难度更大。在以往采用人工进行测绘时，会受到水压以及水流速度的影响，导致所测数据误差较大，对后续的工程开展带来阻碍[1]。随着GPS测绘技术的出现，使水下测绘可以保证水平以及垂直方向的准确度与精度。由于GPS技术在实际使用时，其测量工具具有小而简便的特征，因此对于水下测量的误差影响相对较小。在实际操作中，相关工作人员需要将收集的信息输送到地面的计算机终端设备，并通过专业软件排除干扰因素，提升数据的准确性。

3.3 铁路测量中的应用

铁路控制网需要利用首级控制网进行工作。首级控制网需要做好工程进行前的准备工作。在我国，首级控制网应用广泛。利用GPS静态测量定位技术，可以解决以往控制网运行不够稳定的缺陷。在实际工作中，利用静态观测技术，可以使基站与卫星保持同步，同时将三维坐标进行准确计算，并通过观测与测量，将目标地形进行计算。目前，在我国大部分铁路项目中，静态测量已经成为不可或缺的技术。

3.4 公路测量中的应用

在公路测量中，对于测量精度有很高要求，做好测量精度是公路工程开工的前提。在传统的公路测量中，一般使用经纬仪、全站仪等设备，这些设备需要工作人员在测量之前进行调平、对中等工作，浪费了大量的时间，且容易出现比较大的人为误差，影响工程后续进展。利用GPS技术，其操作更为简便，并可以不受人为因素的干扰，提升测量结果的准确度。相比于城市道路建设，在野外的道路建设，过程更为艰难，面临的环境因素也比较多。而利用GPS静态定位技术，可以使测量结果不受环境因素的影响。

3.5 矿山测量中的应用

矿山地区往往环境复杂，地形崎岖。在传统的测绘中，给相关工作人员带来了极大的挑战。而GPS可以克服环境与地形的限制，并保持一定的精度。例如，在矿山工程中的地形测量方面，对于钻孔面、深井、近井点等关键位置，都可以利用GPS测绘技术获得准确的数据。在实际应用中，减少人员负担的同时还可以保障数据的准确度。

3.6 双测数据预处理

由于GPS测绘技术包含数据与信息的处理模块，使得GPS技术可以在内部进行预处理工作。其可以将收取的数据进行编辑与整理，并将这些数据应用于后期的数据记录、统计与分析，切实提升了相关工作的效率[2]。在实际应用时，先将数据进行预处理，之后将其中的向量等信息进行计算，并与观测数据做对比分析工作，以此提升数据的准确度。经过预处理之后的数据，在计算方差、平差时，可以提升数据精度。

4 GPS测绘技术的优化策略

4.1 对接收机的安装位置进行最优化

接收机是GPS测绘技术中的重要组成。在实际工程进行中，由于环境影响，工程的测量精度容易出现偏差。因此，在GPS工程测量的基础上，需要根据实际情况，选择地势平坦、稳定的区域进行接收机的安装，以此保障工程测量的精度。此过程需要工作人员对GPS接收机的结构、工作原理、操作事项等进行了解，并按照严格的安装程序进行安装，保障接收机的工作可以满足工程需要。

4.2 加大可靠卫星的研发力度

GPS的数据需要依靠卫星来实现，因此卫星运行质量的优劣直接决定了工程测量结果。为了进一步提升GPS的精度，需要研发更加高级、精确度更高的卫星。首先，做好理论基础，将现在GPS主要的应用领域的情况进行了解，找出其中的困难[3]。其次，研发卫星时尽可能加大边长，以保障GPS在工程测量中可以增加数据处理量。最后，提升卫星的工作效率并减少成本投入，尽最大力度发挥出现有科技的水平。

5 结语

GPS测绘技术在工程测量中具有精度高、易操作、效率高的特点，已经在工程测量中被广泛使用。由于其具有动态测绘以及预处理的功能，在公路测量、铁路测量、矿山测量以及水下测量中都可以使用。并且随着科学技术的不断发展，在未来将接收机获得优化，并研发更加精密的卫星，相信在不久的将来，GPS技术可以获得更为广阔的应用前景，进而推动社会的发展。