刘庆，杨宇航，陈侃侃

（中国海警局东海分局，上海,200333；2.中国航海图书出版社，天津，300450）

1 GPS测绘技术概述

1.1 GPS测绘技术的概念

GPS测绘技术与我们生活中常提及的GPS不是一个概念，简单而言这两个都只是GPS系统中的独立模块，因此不能混为一谈。GPS测绘技术是专业的测量和绘制的定位系统[1]。该系统能够达到使用后不间断工作的目的，为整个工作提供了准确有效的保障。在工程测量中使用GPS测绘技术时，可将接收器安装在固定位置，然后与GPS卫星传输的导航信息相结合。在一定时间内定位间距的测量，形成精准定位所需的三维坐标。

1.2 GPS测绘技术的原理

GPS测图技术充分利用了卫星通信与信息接收系统，二者结合后，形成三维坐标，保证定位精度。GPS测图技术可以将坐标分为空间坐标和平面固定坐标[2]。这两个坐标不能互换。使用这两个坐标可以提高控制点的精度。此外，不同定位方法的使用也存在一些差异。定位方法可分为绝对定位法和相对定位法。相对定位法的原理是空间几何。用于利用微定位距离计算测量点，绝对定位法利用经纬数据和海拔数据精确定位坐标位置，最终确定测量点的位置。

2 GPS测绘技术的优点分析

2.1 操作过程相对简单

在以往，工程测量和绘图需要多名人员参与。然而，使用GPS测绘技术并不需要复杂的操作。只需安装接收器，信号自动接收，即可在短时间内完成复杂的测量和测绘工作，测绘人员即可导出相关数据，确定精确的测量和测绘数据。在测绘任务完成之后，再由员工关闭设备即可。与过去相比，这项技术的使用相对简单，可以节省大量的工作人员。

2.2 测绘时间相对更短

GPS技术在许多领域得到了应用，充分发挥了其特性，发挥了良好的作用。这项技术通常用于工程测量和制图。只要掌握了这项技术的操作药店，就可以轻松地完成工程测量和测绘工作。其中，GPS接收机是这项技术的核心，能够准确地接收数据和信息。通常，可以使用GPS设备完成工作。为了更精确更快完成，可以使用多台设备一起工作，完成相应的工作可以在短时间内完成，特别是静态定位的工作效率非常高。这项工作可以在几分钟内快速完成，获得的数据也十分精准。

2.3 测量精度相对更高

GPS测绘技术的精度较传统测绘技术更高，这也是在工程测量和测绘中经常使用的原因。利用这项技术，可以在短时间内获得精确的数据。过去，测量和绘图技术需要很长时间，需要更多的工作人员。在数据采集方面，由于一些因素的影响，数据容易产生偏差，进而影响工程测绘的质量[3]。利用GPS技术可以严格控制数据偏差，使测图数据更加准确。

2.4 有效预测地质灾害

随着现代科学技术的发展，自然灾害越来越频繁的发生。快速有效的对地质灾害进行预测，对人类生命安全保障来说有着非常重要的意义。随着GPS测绘技术在地质灾害预测中的应用，发挥了重要作用。它可以及时监测气候的变化情况和地质运动情况，帮助人们提前预测地质灾害的到来，给人们的生命安全提供了重要保障。借助GPS测绘技术能够更直观的展现地质灾害的情况，能够快速构建出三维图形，为地质灾害的防治提供数据支持。GPS测绘技术构建的三维图形如图1所示。

图1 立体示意图

3 GPS技术在地质测绘工作中的应用

地质测绘是一项比较复杂的工作，需要注意的环境因素很多。传统的测绘技术是由相关的专业人员定点测量。不过在GPS测绘技术应用后，测绘过程实现自动化管理，不仅提高了工作质量，减轻了人员压力，还大大提升了工作效率。

3.1 在野外地质测绘中的应用

野外进行测绘的场地顾名思义自然是野外，因此在野外进行地质测绘是测绘工作中的一项重要内容，在测量和测绘中发挥着不可替代的作用[4]。在测绘领域，GPS测绘技术以其独特的优势具有非常高的应用价值。对于野外测量和测绘，可以通过GPS测绘技术出色的定位、导航功能来帮助勘测人员快速寻找到合适的观测点。不仅操作简单、舒适、快捷，而且在很大程度上降低了勘测人员的工作难度，提高了在野外进行测绘的效率。不仅如此，在对地形更为复杂的地区进行测绘时，一般情况下，测绘人员都可以优先考虑GPS测绘技术。利用卫星系统来辅助完成测绘工作，特别是大雾天气，人眼能见度比较低的情况，使其测量和测绘过程不受天气影响，同时测量和测绘的结果也会更加准确可靠，同时GPS测绘技术对现场会进行数据收集，不仅能够收集静态环境数据，还能收集动态环境的数据，如此便可以有效地对测绘环境实时进行监测，以此防止现场意外事故的发生，最大程度上保障测绘工作的稳定和安全，最终顺利完成测绘工作。此外，GPS测绘技术能够及时预测野外环境气候变化，防止某些自然灾害的发生，保证地质测绘数据信息的准确性，总之，GPS测绘技术在野外测绘中起着重要作用。它不仅能够提高测绘成果的准确性，而且提高了测绘的作业效率，对于地质测绘的强劲发展有一定的推动作用。

3.2 在水下地形测绘中的应用

地质调查一般也会涉及到水下进行地质勘探，因此，GPS测绘技术在水下地形的测绘中也能够发挥非常重要的作用。GPS流动站上安装有天线以及声学传感器，两者保持在同一水平面上；因此，PTK和探头的数据能够同步发送到计算机中进行处理[5]。在执行测绘操作的时候，移动站在接收到无线电台发送的信号后并对测量数据进行校正，接收点的厘米精度和平面坐标，并将其实时发送给计算机。同时，数字探测器接收水深数据。然后将数据发送给计算机。计算机在收到数据之后，这时计算机就会根据获取到的水深深度形成垂直坐标，并与PTK接收到的平面坐标进行组合，以此形成三维坐标。然后将数据导入数字地图软件，生成必要的水下地形图。工作原理如图2所示。

图2 工作原理图

随着GPS绘测技术的普及，与其他探测仪相结合的方法已被用于水下地形测绘。与传统的测量和测绘方法相比，GPS测绘技术的优势十分明显，尤其是在大型复杂的水下和深水区域，GPS测绘技术依然能够保持简单、高效、方便和快速的特点。GPS测绘技术还具有要好的稳定性，这队测量结果精度的提升至关重要。

3.3 在处理数据文件中的应用

在地质测绘过程中，GPS测绘技术在采集地质数据的同时,还能够及时处理已经采集到的数据,修补这些数据中存在的错误信息，以此保证获取的数据信息有较高的准确性，GPS测绘技术进行数据处理的方式就是利用GPS网络进行调整，并通过基线矢量坐标解决坐标的差异。在差异消除之后才可对相关数据进行分析。在预处理阶段，相关数据将是主要的依据，然后再计算观测数据的平均差值。将独立基线组合成封闭的图形，以三维基线及相应方差作为观测信息，确保无限制，建立二维坐标系，在坐标系的水平面进行投影，然后以测量范围的子午线为坐标系中心[6]，而这些数据都是通过GPS测绘技术收集和处理所得到的。整个数据处理的过程保证了数据的准确性，并相应提高了测绘的速度。

4 结束语

随着中国经济以及科技的不断发展，地质测绘也正在逐步的融入到社会的发展之中来。GPS测绘技术在地质测绘领域已经取得了非常丰硕的成果。在很大程度上降低了地质测绘的工作强度，而且也使得测绘工作的效率更高。GPS测绘技术在地质测绘中的应用，不仅对于我国地质测绘的水平有很大的提高，而且对于地质测绘的进一步研究也有很大的帮助。今后还需要积极加大GPS测绘技术在地质测绘中的投入，确保地质测绘的长远发展。