GPS定位技术在测绘工程中的运用

GPS定位技术在测绘工程中的运用

毕京涵,邹瑞宗,傅文华

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摘要：在建筑施工前，做好测绘测量技术对建筑整体质量起到很大作用。随着现代社会的快速发展，国家基建工程建设项目不断增加，测绘工程的规模不断扩大，行业对工程测绘质量提出了更高的要求。加强对先进测绘技术的应用，是当前测绘工程发展的重要方向。GPS定位技术在测绘工程中的运用，能够显著提升工程测量精确性、高效性。文章阐述了GPS定位技术的基本构成、工作原理，分析了GPS定位技术在测量中的实际应用，可以为推进GPS定位技术在测绘工程中的有效运用提供参考。

关键词：GPS；定位技术；测绘工程；运用

引言

勘察测绘涵盖环境勘测、图纸设计、施工测量等多个领域，其作为工程建设活动有机组成，是确保项目建设成效，提升运行管理水平的重要手段。基于勘察测绘的职能定位，技术团队应突出技术导向，依托GPS测绘技术合理化应用，确保施工准备、施工建设以及现场管理等环节纳入测绘工程框架，通过资源联动、技术衔接，设立立体化测绘工程网络，实现测绘数据快速获取与科学分析，引导各项施工建设活动有序开展，辅助项目决策与管理工作顺利完成。

1GPS定位技术的基本构成

GPS定位技术系统包括空间部分（GPS星座）、用户部分（GPS信号接收机）、地面控制部分（地面监控系统）三部分。其中，空间部分主要由工作卫星构成，这些工作卫星以55°倾斜角围绕地球自转，从而获取全球各个地理位置的定位数据信号、导航电文等数据。用户部分主要是由GPS信号接收机及数据处理软件等组件构成，地面上用户通过信号接收机获取到GPS信号，然后通过卫星定位确定具体位置。地面控制部分主要包括主控制站、监测站、注入站等地面监控系统，其中，监测站是对卫星传输的信号进行实时监测并跟踪，主控站是处理传输的卫星信号，注入站主要是对相关信息数据进行收集与存储。

2GPS测量技术的应用原理

GPS技术是一种利用卫星确定空间位置的技术，在工程测量中可减少外界的干扰，获得精确的测量数据，确保数据的可信度。GPS技术由空间、地面控制、用户设备三部分构成，空间部分采用GPS星座，地面部分采用地面控制，用户终端采用GPS接收装置。利用这种技术可以实现对整个场地的全面测量，从而强化项目的质量管理。利用GPS实现自动定位，具有很高的自动化程度，而且所需时间很短，它主要是利用地面GPS接收器接收GPS信号，计算GPS频率，然后根据GPS的位置来确定坐标。GPS是国内外地图测量中常用的一种定位技术，其定位精度与接收量密切相关。3个以上的卫星可同时发射，由于卫星和接收机之间的距离和抵达目的地的时间不同，精确的位置也会有所不同。

3GPS定位技术在测绘工程中的运用

3.1点位选择

点位选择是GPS静态测量的基础工作。正式选择点位前，相关人员应采集项目资料，确定工程测量范围，了解测量位置、所需点位数量、观测位置的分布情况等。通常情况下，为发挥点位的观测功能，应选择视野宽阔的点位，点位周边障碍物的高度角应低于10°，以此控制点位之间的路径偏差。另外，为保证GPS测量时卫星信号的稳定性，还应选择稳固的观测点位，点位周围200m处不得存在高压输电线、无线电设备等。

3.2高程测量与变形控制

在工程变形监测工作中，多采用GPS技术。在施工过程中，路面容易受到外部环境的影响引起基础变形，严重时会引起路面开裂，影响路面的整体稳定。在这种情况下，要注意观测数据中的细微变化，分析工程的安全隐患，利用GPS技术来弥补常规的监控缺陷，将精度控制在毫米级别，以保证工程建设质量。

GPS高程拟合算技术是通过GPS定位获得各空间坐标的精确高差，利用平差获得地面高程和高程差，并利用这些资料进行测量。目前，GPS高程是以水准点作为基准，通过曲线拟合分析或融合内插技术来获得。GPS技术也可应用于道路的剖面测量。结合使用GPS与地图软件，可以得到更准确的横向剖面资料，节省更多人工成本。

3.3加强实时观测

在测绘工作中，相关工作人员需要对测量中的数据信息进行实时观测分析，并对测绘人员是否严格按照相关技术规范要求开展工作进行监督管理，以充分发挥GPS定位技术应用优势。通过加强实时观测，可以确保GPS定位技术充分发挥其价值作用，提高测绘工作效率。

3.4科学处置测量数据

整个勘察测绘工程搭建过程中，技术人员需要着眼于实际，认真做好测量数据分析以及筛选等系列工作，利用平差计算等路径，排除错误数据干扰，确保测量数据处理的有效性。实际操作过程中，技术人员应严格按照相关数学模型，录入数据并开展计算评估，将最终的测量数据绘制成相关图表，便于技术人员快速获取勘察测绘信息，辅助做好项目设计、施工及管理等系列工作。为简化测量难度，压缩测量周期，技术团队可以利用虚拟测量技术将测量对象划分为若干区域，由测量团队根据区域划分情况，同步设定测绘线路，获取目标数据，测绘过程中，完成系列测绘数据汇总、计算，从而快速获得目标区域体积量方计算结果。在进行虚拟测量技术模块构建过程中，技术人员应重点做好运行数据处理工作，增强数据处理能力。在这一思路的指导下，技术人员可以在硬件层面进行调整，增加远程通信模块、虚拟测量技术模块、路径规划模块，形成底层软件，这种底层软件结构可以辅助虚拟测量技术模块，快速获取各类信息，并将信息及时反馈到相关控制器之中，从而完成对无人机测绘系统大小车运行状态、起升结构的控制。同时，运行数据的处理还增强了自动化无人机测绘系统的路径规划能力，工作人员在录入无人机测绘路径起点、终点坐标后，虚拟测量技术模块可以自动计算运行路径以及运行速度、方向等基本信息，实现路径选择的最优化，确保物料装卸活动顺利完成。

3.5外业测量

外业测量是工程测量的核心内容，关系着工程测量的整体质量。应用GPS测量技术进行工程外业测量时，应结合工程测量范围，科学选择测量点。确定测量点位后固定观测设备，并使用人造卫星导航系统采集工程测绘中GPS测量所需的卫星信号，安装观测用的天线。工程项目中外业测量方法主要是按照GB/T18314—2009《全球定位系统（GPS）测量规范》要求，用几台GPS接收机同时接收数据。同步作业图形之间采用边连接的方式，并做到有很强的图形结构，确保该观测控制网的高精度和高可靠性。

4GPS技术在工程测量中的发展前景

随着科技的快速发展，GPS测量技术的应用更加广泛。比如，在公路施工过程中，为了确保工程测量质量，必须充分利用GPS技术弥补传统工程测量技术的缺陷，确保测量结果的适用性和准确性，从而实现对各种数据的收集和处理。随着GPS技术的不断推广和应用，工程测量将逐步走向智能化，数据的采集也将越来越独立。随着GPS技术与高程拟合计算技术的融合，GPS技术将更加精准和高效。

结语

综上所述，通过对GPS定位技术的应用分析，可知其在测绘工程中具有显著的应用优势，能够有效减少工程测量不利因素的限制，同时提升测量结果的精确度，提高测量工作质量和工作效率。在工程测量中，GPS定位技术的应用优势显著，尤其是通过GPS-RTK技术，可以获取建筑测量的实时动态监测数据，从而进一步提高测量工作效率。因此，相关人员应重视加强在测绘工程中运用GPS定位技术，不断提升测绘工作水平，推动测绘技术快速发展。

参考文献

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