吴玉龙

摘要：随着人类社会的不断进步，人类对自然的改造程度大大加强。其中，城市建设使得城市规模越来越大，需要考虑的因素越看越多，还有一些大型工程项目等都需要大量而精准的测绘数据为这些工作提供技术支持，这也为工程测绘提出了新的要求。本文对工程测绘中的GPS测绘技术进行了分析探讨。GPS的关键系统是卫星无线电导航定位系统，通过卫星对用户区域进行扫描测绘，向用户提供三维坐标、导航等服务。随着技术的日渐成熟，GPS技术应经渗入到了我们生活中的方方面面，远不局限于工程测绘。在工程测绘领域，GPS技术的重要性是不言而喻的。

关键词：工程测绘；GPS测量技术；特点；

中图分类号： P2 文献标识码： A

1 G PS测绘技术的工作原理及特点

1.1、GPS测绘技术的工作原理

GPS系统目前在工程测绘过程中得到了广泛的应用，这项技术又称为卫星定位系统。该系统在运行过程中采用了距离交会法，该种方法能够有效的实现工程测绘，提高测绘准确度。在应用该技术时，首先要将接收器安装到一个固定的地点，再利用卫星实现物体定位，卫星会将物体所在位置的信息传导到接收器内，这样就可以获得相关信息。一般在定位时最少需要运用三颗卫星，这样才能保证信息的准确性。在使用GPS技术进行测绘时，通常会应用到两类坐标：一是地固坐标；二是空间固定坐标。这两种坐标系统存在极大差别，在应用过程中要依据实际情况选择适当的方式，这样才能进一步保证测绘工作质量。在测绘过程中可以将两种系统相互转换，这样更有利于测绘工作的开展。

1.2、GPS测绘技术的特点

GPS测绘技术在工程测绘中发挥着重要作用，这一技术也具备很多特点，具体表现在以下七个方面：一是不受天气的限制，可以在各种天气状况下工作；二是具有多样的功能，满足测绘需要；三是该系统的操作比较简单；四是可以随时利用三维坐标进行测绘，提高测绘结果的准确性；五是观测站的两方可以不用通视；六是在观测时不用耗费过程时间；七是在观测时准确度高，所得数据更为精确。在工程测绘过程中，所得数据的准确性是十分重要的。而GPS测绘技术能够大大提高测绘数据的准确性，利用GPS进行测绘可以将误差缩小到一毫米，甚至要低于一毫米。这些特点使得GPS技术在工程测绘过程中受到了广泛应用，对工程测绘工作的开展产生了极大的影响。

2 GPS测量技术的几个特点

2.1具有实时定位的特点全球定位系统的最大特点就是能够对地球上的任意静止或者运动的目标进行定位，显示其精确的经纬度和运动的速度，所以运用GPS进行导航，就能够更好的保证运动载体依据设计好的路线进行运动。这种全天候精确定位系统的应用对于目标导航来说是最恰当不过的了。

2.2具有定位精度高的特点按照一系列的实验及实际工程测绘应用结果来看，最高不超过50km的基线上，采用载波相位观测量实施静态相对定位，其相对定位精度能够达到1×10-6至2×10-6，在100km至500km的基线上，已经能够达到10-6至10-7的精度标准。而如今的待测技术在不断的改进，很多观测数据的处理措施已经得到很大程度的优化，即便是高于基线1000km的距离时，观测出来的定位数据也会达到10-8甚至更好的精度。随着技术的发展，测量精度也会不断提高以更好的满足工程测量的各种要求。

2.3具有观测时间短的特点就观测20km以内基线需要的时间来看，在没有应用GPS测量技术进行观测的情况下，使用传统的静态相对定位模式来测量，至少需要十五分钟的时间，但是采取实时动态定位模式之后，观测所需的时间最多不超过五分钟，有时候几秒钟就能完成。不仅仅极大的缩短了观测时间，还能够促进测绘作业效率的提高。

2.4具有功能多用途广的特点使用GPS测量技术不仅有助于实现精确稳定的导航的效果还有助于短时间高效率的完成测量工作，其观测精度比较高，一般来说可以达到0.1m/s的测速精度和毫微秒级的测时精度。由于这样的功能特点，它能够广泛的应用于各种各样的测速和测时工作中。

2.5具有观测站之间无需通视的特点传统测量技术对于通视条件和图形结构的要求比较高，若是观察站间的通视条件太差或者是测量控制网的图形结构不够好的话观测结果就会出现很大的误差。而使用GPS测量技术的时候，观察站15°以上的空间开阔性较好，即使是观测站之间没有互通视性，只要具备和卫星之间必要的通视则能够完成测量工作。过去进行工程测量工作的时候需要花费三成以上的总经费来建造觇标来进行测量点的选择。但是应用GPS测量技术的情况下就不需要造标就能进行灵活的测量选点，不仅加快了测量的效率还节省了经费的开支。

2.6具有操作简便的特点GPS测量技术是智能的进行测量，不需要观测人员参与其中，仪器自动的进行卫星捕捉和跟踪观察，自动的实现定位和测量。若是工程观测中需要在某个具体的观测站进行长时间的观察和测量，可以使用无人数据采集技术，让各种观测数据由网络直接汇集到处理中心，进行统一高效的整理，将冗杂的工作简化。除此之外，使用GPS测量技术中用到的用户接收机不仅操作程序比较简单使用起来相当方便，而且小巧轻便，很适合携带。

3 GPS测量技术在工程测绘中的具体应用

3.1测量精密工程

工程测量保函工程勘察设计、施工以及验收等内容，而且还涉及仪器设备的安装测量方面的工作。工程测量的范围比较广，GPS也被广泛应用于这些方面。由于GPS测量技术精度高、操作难度不大等特点，使得它除了被应用于工程测量以为，还在桥梁、隧道等诸多工程建设中，发挥着越来越重要的作用。

3.2RTK技术的发展与运用

RTK技术的出现对GPS技术来说也是具有里程碑意义的，其被广泛的运用到了土地、施工的测量中，以更高的精确度（可以精确到厘米）广受好评。比起之前的GPS技术如静态、快速静态等技术，RTK技术对数据不需要繁琐的时候处理，其可以通过自身的求解快速的对目标进行定位，而且可以精确到厘米。这可以在次大大提高测量工作人员的效率，虽然之前的GPS技术已经解决了通视的问题大大的提升了测量人员的工作效率，但是由于如果在后期的数据处理中发现定位精度不足的话，则还是需要重新测量。RTK技术中正好弥补了这一点，它可以在当时就知道测量的精度，也就避免了由于精度不足造成的事后重新测量。通常地形测绘需要2名或者3名工作人员组成团队，在绘图软件的辅助下进行测绘，而且要求在一些关键点上必须通视；或者是根据控制点利用经纬仪进行测绘。而RTK技术在地形测绘方面仅仅只需要一个测量人员携带器械在关键点上采集几秒钟的数据，再通过电子手簿等其他仪器进行纪律。然后再带着这些数据到计算机上进行后期的工作就可以得到最后的结果，这样便事半功倍了。在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可实时地测定界桩位置，确定土地使用界限范围、计算用地面积。利用RTK技术进行勘测定界放样是坐标的直接放样，建设用地勘测定界中的面积量算，可由GPS软件中的面积计算功能直接计算并进行检核。避免了常规的解析法放样的复杂性，简化了建设用地勘测定界的工作程序。在土地利用动态检测中，也可利用RTK技术。传统的动态野外检测采用简易补测或平板仪补测法。如利用钢尺用距离交会、直角坐标法等进行实测丈量，对于变通范围较大的地区采用平板仪补测.这种方法速度慢、效率低。而应用RTK新技术进行动态监测则可提高检测的速度和精度，省时省工，真正实现实时动态监测，保证了土地利用状况调查的现实性。

3.3GPS在航空摄影测绘中的应用

传统的航空摄影测绘对通视程度的要求非常高，一般是运用经纬仪、全站仪等测量工具。但是我国地形又极为复杂，尤其是中西部地区山地较多，要满足较好的通视条件比较困难。所以在传统的测量中，为了解决这些困难，测量人员不得不耗费极多的时间和极多的经费进行测量。有时候，为了会在航空摄影上花上一年的时间，再在野外控制联测和最后的成图上话费非常长的时间。如此时间漫长、消耗巨大的方法给测量人员的工作带来了极大的困难。GPS技术的引入大大解决了航空测量的问题。在上文中笔者已经对GPS在测绘方面的优点进行了论述，其中GPS技术不需要通视就是其十分重要的优点之一。此外，GPS打破了传统航空测量周期漫长的致命弱点，并且以其超高的准确性傲视群雄。因此，GPS在航空测量方面得到了广泛的运用。工程变形作为工程建设中一个比较常见的现象，包括人为因素造成的建筑物的变形、地壳的变形和建筑物的位移。GPS测量技术凭借其在三维定位方面的高精度测量优势，使其成为监测诸多工程变形极为有效的工具。工程建设的各类建筑物变形很多，包括建筑物的缺陷与变形、大坝的变形、海上建筑物的沉陷与变形、资源开采导致的地面下沉等。以大坝变形监测为例，水电站的大坝往往由于受到水负荷的重压而导致大坝的变形。为了尽可能避免大坝变形导致严重事故发生，对大坝进行监测由为重要。此时，采用GPS精密定位技术，就可以对大坝实现自动化监测，其变形监测的精度可达到1.0ppm～0.1ppm。在对大坝进行变形监测时，首先在远离大坝的位置选择一个合适点作为基准站，其次针对大坝的变形区域选择多个点进行监测。最后在每个基准站和监测点上分别安装GPS接收机，这样就可以实现连续的自动观测，并对观测得到的数据进行分析处理。

结束语

由于GPS具有的诸多方面的优势，GPS势必会给工程测绘工作带来全新的革命，各领域测量技术将会得到改革，不仅工程测绘的数据会更加真实、更加准确、更加可靠，而且将会扩大工程测绘的服务范围，从而使工程测绘的质量和效率得到明显的提高，成为多用途的国际性高新技术产业。在工程测绘中，GPS技术使用已经非常普遍了，高精度、高可靠性、高度自动化使得GPS获得了工程测绘界的广泛赞誉，毫无疑问，在未来的一段时间之内GPS技术将主导整个工程测绘领域，并且在技术的革新进步的同时，GPS将用更强的实用性拓展广阔的发展空间。

参考文献

[1]陈序.GPS技术在工程测绘中的应用研究[J].科技与企业，2013，6.

[2]林新超.GPS测量技术在工程测绘中的应用分析[J].科技风，2012，1.