董冲　杨旭

【摘要】GPS技术随着电子科技与信息科技的飞速进步而得到了快速的发展，在我国许多领域，尤其是工程测绘领域内发挥着重要的作用，受到了广泛的关注和好评，已经成为该领域内所采用的核心技术之一。同以往的测量技术相比，GPS具有显著的优势，如测量精度高、耗时短、稳定性好等特点，本文结合了现代工程测绘发展的特点，分析了GPS技术的运行原理及存在的一些问题，并提出改进意见，以期对我国的测绘工作起到一定的促进作用。

【关键词】GPS；工程测绘

GPS是全球定位系统的缩写，该系统的硬件由两大部分组成，即位于地球同步轨道的通讯卫星以及位于地面的接收和处理系统，软件部分则针对不同的应用场合，采用不同的应用软件，如导航系统、三维坐标模型系统等。随着近年来信息科学与电子技术的飞速发展，GPS技术也得到了快速的提高，无论从定位精确性还是实时性来看，均能满足目前各个领域对GPS的性能需求，因而得到了广泛的应用。

1、GPS技术特点

1.1功能特点及使用范围。GPS测量技术能够为用户提供多种测量信息，如三维坐标信息、高精度的时间信息以及三维空间速度信息等，再同各种应用系统软件相结合，可极大的扩展其使用范围和场所，从传统的导航、时间流测定、速度测试以及测量等应用发展到同测绘相关的各个领域，如工程测量、大地测量以及海洋测绘、航空摄影测量、地籍测量等。

1.2可实现高效高精度定位。GPS测量技术在工程应用中表明，利用静态相对定位模式，在50km以下的基线中，其定位精度可以达到1×10-6～2×10-6，如果在100km～500km的基线上，其定位精度可增加至10-6～10-7，以目前GPS技术的发展趋势来预估，在不久的将来，在1000km以上的基线中，其定位精度甚至可以超过10-8，在实时差分定位中，其精度可达分米级，而在实时定位中，其精度可达厘米级。就目前的各种工程测量精度需求而言，GPS都能够满足。

1.3智能化、自动化程度高，自适应性强。GPS测量技术工程操作应用的过程中，明显高于其他传统的测绘方法，且操作非常简便，使用门槛较低，对操作员仅需要进行简单的使用培训即可。在操作时，只需要根据测量对象进行初期的设备参数设定，如气象数据、量取仪器高度参数、监测仪器的工作参数等，参数设定完成之后系统即进入自动工作状态，如工程中的跟踪观测、卫星的捕获以及记录等，完全由GPS系统进行自适应的调整。在完成了监测任务后，只需用系统软件对采集的数据进行汇总分析，即可形成各种测量报告和绘图，大大简化了工作量。

2、GPS测量技术在工程测绘中应用

2.1水下地形测绘中GPS的应用

传统的测绘水下地形图的方式过于繁琐，需要用到大量的专业工具，如基于超声波原理的测深仪、潮位仪以及经外测距仪、经纬仪和三应答器等设备，这些设备使用门槛较高，掌握起来较为困难，必须花费很大代价对操作者进行专业培训，成本较高，且因受到外界环境影响而导致测量误差很难把握，而使用GPS系统后，只需将测深仪、差分GPS接收机以及潮位仪与终端设备相连接，就可构成完整的自动化水下测绘系统。如下图1所示：图中的DGPS接收机主要接收GPS卫星信号以及差分基站的信号，并采用基台校正数据进行修正测量船蹬S的误差。比如在船行驶之前，首先在计算中输入测量阶段的起始坐标，在测量的过程中采用DGPS接收机将测量的坐标值输入到计算机系统中，然后进行坐标之间转换以及参数的计算，并且系统中的显示屏能够实时显示航行的路线以及导航的参数，如定位时间、定位序号以及基线方向角、偏离航线的距离、测量起点和终点的距离等参数。在测量中，测量工作者能够根据导航监视器进行修正航向，在测量、定位时，计算机系统能够自动进行记录，并保存在硬盘或者软盘中。

2.2监测工程变形中GPS的应用

在工程建设的过程中，最常见的棘手问题就是工程变形问题，处理不好很可能会影响整个工程的整体质量。导致变形的主要因素很多，即同环境本身相关，又同工程实施相关，大体上可将这些因素分为两种，第一是由于人为造成地壳或者建筑物变形，改变了建筑物局部乃至整体的受力状态，如由于受到水负荷的重压而发生的大坝变形等；第二是由于建筑物整体由于外界环境原因发生了位移，如建筑物沉陷、资源开采地面沉降等。在这种情况下，GPS测量技术由于其高精度的三维定位效果而成为了监测工程变形的最主要的方法。例如在监测工程变形时将GPS测量技术应用在大坝变形中，可以在最短的时间内监测到精度范围在1.0PPm到0.1PPm之间的数据，这对于保障大坝安全，防范意外事故而言是非常重要的。

3、结语

综上所述，GPS定位测量技术具有传统测绘技术难以比拟的高精度和准确定位的特点，且系统智能化高、抗干扰性强、操作简单。GPS技术的使用，大幅度提高了工程測绘的工作效率和工作质量，为工程进度的顺利推进、保障建筑物质量安全打下了坚实的基础，同时也奠定了城市现代化发展和工程控制网络建设的基础，准确的测量精度和科学的测绘结果，为工程测绘的发展提供了良好的条件，加快了我国社会经济的信息化发展，促进了国民经济的进步。

参考文献

[1]刘树良.GPS测量技术在工程测绘中的应用[J].商品与质量·建筑与发展，2011（2）.

[2]何铭杰.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技风，2010（4）.

[3]陈壁飞.测绘工程的质量管理与系统控制问题分析[J].中国高新技术企业.20111（2）.

作者简介

董冲（1983年2月），男，湖北，大本，武汉市测绘研究院，工程师，从事城市测绘相关工作.

杨旭（1989年6月），男，湖北，大本，武汉市测绘研究院，从事城市测绘相关工作.