工程测绘中GPS测量技术运用研究

工程测绘中GPS测量技术运用研究

孙振鹏

中冶沈勘工程技术有限公司

摘要：将GPS测量技术应用在工程测绘工作中，能够有效提升工程测绘工作的开展效率和实际工作质量，所以将GPS测量技术的高精度、操作简便、工作效率高等特点体现在工程测绘工作中。另外，为将GPS测量技术的应用效果最大化，测量工作人员应积极掌握GPS测量技术在工程测绘工作中的应用特点，分析GPS测量技术与工程测绘工作的有效融合方法，保证我国测绘技术的有效发展，为社会的全面发展贡献力量。因此，在工程测绘中加强GPS测量技术的运用具有非常重要的意义。

关键词：工程测绘；GPS测量技术；运用

引言

GPS测量技术在工程测绘中有着明显的优势，近年来，随着科技水平的提高，其精度也随之提高，基本可以满足大多数的工程测绘作业，在工程测绘领域也起到了很大的作用。因此，GPS测量技术在工程测绘工作中的应用能更快速、准确、高效地完成工作，以推动工程测绘领域的发展，甚至对相关行业产生重要的社会效益和经济效益。

1 GPS测量技术的概述

全球导航卫星系统，利用各卫星导航系统中的一个或多个卫星来进行导航定位，其通过多个卫星与用户接收机的距离等数据进行定位，其精确程度随着近年的科技水平发展不断提高，该技术应用也相当广泛，受到许多行业和科技人员的欢迎。在工程测绘中，利用GNSS静态观测来控制网的布设已成主要手段。传统的导线测量利用经纬仪、测距仪、全站仪等进行控制点布测或复测工作，随着GPS测量技术的发展，GNSS测距在长距离测量的精度已经达到多数规范要求精度，甚至在远距离测绘中，GNSS测距相较于电磁波测距拥有更好的精度，同时还节约了全站仪同步对向观测所需的时间和人力，节约了成本，提高了效率。由此可知，GPS测量技术已成未来测量相关行业发展的必要手段。另外，GPS测量技术是依据人造地球为基础的，可以用来进行无线的导航和定位。GPS测量技术的运用是利用安装在地表或移动载具上的无线讯号接收器，来接受由人造卫星发出的讯号，从而实现对目标的动态导航与定位。GPS测量技术可以实现对人造卫星发送的参数信息及时间信息的接收，并且可以对接收机的二维位置、移动方向、速率进行迅速的判断。在工程测绘中，与原来的数据相结合，利用GPS测量技术对测量区域进行精确探测，可以迅速进行影像测量，并及时完成信息更新，提高测绘效率。GPS测量技术能有效地减少测量工作者的现场劳动。随着GPS测量技术的广泛运用，在传统的静止GPS测量技术的基础上，将会有更多的运用到工程测量和资源管理中。可以对高分辨率的遥感图像及GIS数据库技术进行高效的融合，从而达到了使用类型、面积及分布的数据获取目的，从而可以为工程测绘提供数据支撑。

2 GPS测量技术在工程测绘中的应用价值

2.1提高测绘精确性

GPS测量技术通常是基于新科技发展起来的，在具体实践中利用了GPS、互联网、数字化技术等，通过这种方式实现精准测量。在以往的测绘工作中，人工测量为主要模式，导致测绘结果容易受到人员自身专业素养与能力影响，而先进技术与设备的应用简化了操作流程，只需要严格按照测绘计划完成自身工作就能获得较为精准的数据，降低了人为因素可能对测绘结果产生的负面影响。可见，GPS测量技术的应用能够极大程度上提高工程测绘的精度，防止不精准数据为工程测绘带来阻碍。

2.2提高测绘有效性

GPS测量技术在工程测绘工作中的应用不仅能够提高测量精度还缩短了测绘时间，即在有限的时间内能够精准测量出更多工程测绘数据，极大程度上改变了传统测绘模式，降低工作强度的同时提高工程测绘工作质量、测绘效率。

2.3提高测绘时效性

GPS测量技术中运用了信息技术、互联网技术，实现了多种科技相互融合，可实现对工程测绘的实时、动态测量，直接传输至计算机中进行计算、比对，再进行分析反馈，这种测绘时效性将成为工程测绘的重要数据依据，为工程测绘提供保障。尤其是在新时代背景下，GPS测量技术的应用可以在相同时间内完成更多测绘任务，对于工程测绘发展而言也起着较好的推动作用。

3 GPS测量技术的特点缺点

3.1优点

（1）适用范围广泛。对点位要求较低，只需保证测区上空及周围没有高大建筑物、大型水域、高压电塔等影响电磁波传输的障碍物即可。（2）精度较高，数据稳定性较好，没有累积误差。与全站仪不同，全站仪在多次转站后，有误差的累积，转的越多，误差越大，而在适用RTK的条件下，其测量和放样精度基本可满足测量工作要求。（3）操作简单、便利、灵活，具有很高的作业效率。可在大多数环境下使用，并且伴随着现代科技水平的提高，RTK的功能和精度更加强大，相较于传统的全站仪设站，转站，RTK只需要一人即可进行工作，且测量、放样等操作非常方便、快速，减小了外业工作的强度，提高了工作效率。

3.2缺点

（1）受限于卫星个数，在工作时它需要接收5个及5个以上普通卫星且找到解决方案时才能获得各载波和与卫星各部的分波。目前的科技水平和卫星技术已保证在RTK的使用中精度达到厘米级，因此该问题在大多数环境下并没有产生。（2）受限于周围环境，市区高楼、高山密林、高压电塔、大型水域、基准站与移动站距离太远时，移动站与基准站失联，导致移动站得不到固定解。因此在这些情况RTK接收机不能使用。（3）温度太低时，天线电缆线变硬，影响测量质量，因此在作业中要注意保护。

    4工程测绘中GPS测量技术的运用要点

4.1加强资源调查

在工程测绘中，资源调查是一项重要工作，认真做好资源调查工作，能够为后期工程测绘工作开展打下重要的基础。众所周知，工程测绘工作不仅难度高，而且非常复杂化，调查环节需要测绘人员充分了解掌握工程测绘状况，满足工程测绘工作需求。将GPS测量技术应用于工程测绘中，使得资源调查工作效率更高，数据更加准确可靠。例如：GPS测量技术具备高效率、高精度和全天候的特点及优势，是当前资源调查时不可缺少的新型测绘技术，借助该技术进行资源调查，可精准获取土地位置坐标，并将坐标误差控制在最小范围内，保证调查结果准确性的同时，降低调查工作强度。又如：GIS技术应用于资源调查环节，通过整合地理信息和属性信息，搭建空间数据库，为资源调查提供完整信息，然后分析土地地形、地质、水文等状况，为工程测绘工作提供重要帮助。

4.2确定测量区域

确定测量区域是开展工程测绘工作的前提条件，确定测量区域的目的有两方面，分别为：（1）明确测量任务。通过在地图中标注测量区域，能够使测量工作人员明确测量任务，避免因测量任务不明确而出现的测量范围无效或测量未达到目标范围的可能。（2）做好保障工作。确定测量区域能够使工作人员在开展工程测绘工作前便掌握目标区域的地形、地貌、气候特点，从而为提前做好交通保障、防雨保障、防晒保障等前提工作，为工作人员开展工程测绘提供全面保障。

4.3获取测量数据

首先，获取测量数据应首先在测量软件中设置测量参数，在不同的地形、地貌条件性对测量参数进行调整，才能够保证测量结果的准确性。其次，在开始测量后，工作人员应注意数据的记录情况以及测量点的标记，为后续的数据存储与管理环节提供保障，避免数据名目出错而影响绘图结果的可能。最后，在工程测绘开展的过程中，工作人员应对设备的工作状态和数据记录情况进行检查，若发现数据记录错误或设备工作状态不稳定的问题，应及时进行调整，并检查漏记、错误数据的类型，以保证获取测量数据的准确性。

4.4数据处理与存储

将GPS测量技术应用在工程测绘工作中的意义便是GPS测量技术对地形、地貌的全面测量效果，通过GPS测量技术应用，能够全面掌握测量目标区域的建筑物、植物、地势等信息，但由此产生的巨大数据量若以传统纸质载体记录数据，不仅需要大量纸张作为记录载体，而且纸质载体不便于保存和交接。现代工程测绘是基于计算机设备进行的，因此，由GPS测量技术测量所得的海量数据也会以数字化的方式存储在计算机中，在进行数据管理时根据测量所得数据类型进行分类，进行管理时只需在计算机中搜索关键字便能够查看并管理。测量所得数据在与其他单位进行交接时只需通过即时通讯软件，便能够达成数据的交接目的，提升整体工作效果。

5工程测绘中GPS测量技术的运用范围

5.1精密工程中的运用

现阶段GPS测量技术被运用于很多行业中，比如材料设备测量等，可以将该项技术运用于精密工程中，全面增强测量的精确性，并且其测量效率非常高，操作也十分便捷，可以将其运用于测量难度大的工程中，有利于更好地发挥其技术优势。例如，在轨道交通中整体线路进行CPI、CPII控制测量，为CPIII提供起算数据，提高高速铁路的安装精度；在对隧道贯通开展测量时，GPS定位不受通视条件限制，极大效率的为隧道口提供绝对定位，对贯通线路的位置进行有效控制，确保隧道准确贯通。

5.2运用于水下工程测绘

水下地形图测绘时，要先开展三维测定并测量水的深度。根据传统的测绘来看，在对水深开展测量时，多借助测深仪并结合超声波开展测量。在工程测绘过程中，还会借助潮位仪对水深测量值进行纠正，从而获得水下地形高度。将GPS与测深仪和潮位仪设备有机连接起来，可以建立完整的水下测绘系统，完成对水下地形地貌的实时采集。

5.3运用于城市建设

用GPS技术建立城市控制网是现有的主流方法。GPS控制网服务对象可分为：国家或区域性的高精度GPS控制网和局部性的小范围GPS控制网。城市控制网中运用GPS定位系统的主要目标是将城市控制网的布局建立在精准的符合空间结构的真实的三维地心坐标上，逐步由二维坐标向三维体系推进，最终实现三维地心坐标体系的成功构建。近年来，随着计算机技术和虚拟空间技术的不断发展和完善，2003年，我国已经向各大城市提供了以GPS2000网为框架的三维地心坐标体系，这也标志着在未来城市控制网的创新和完善中，应当将三维地心坐标体系的建设作为重中之重，全面发展建设三维地心坐标体系，通过对城市控制网的建设完善，进一步推动我国的城市化进程，同时提高并推广我国三维地心坐标的技术水平和GPS实时定位技术，为我国的城市控制网提供可靠的数据和技术支持，从而促进城市的快速有效发展。

5.4运用于道路测量

在道路测量中，GPS可以用于边界测量和提高测量精度。道路设计方案建立后，借助GPS技术可以计算出坡度和曲面，从而更好地施工和规划。同时，在设计周期内，GPS还可用于监测道路施工过程中的凸起和下陷情况。在水力学、河道治理和水利建设等方面都有广泛的应用。GPS可以用于监测水流速度、流量和水位变化，并能在应用中发挥出极高的效益。同时，GPS还可用于测量水库或者水坝堤坝的位置、大小和边界等。

结束语

工程测绘是工程施工中的重要组成部分，它的测量精度对工程施工质量有着重要影响。因此，施工单位越来越注重提高工程测绘精确度，如何将GPS测量技术更好地应用于工程测量，是确保测量精度的重要前提。要求测绘人员应全面深入地分析GPS测量技术在测绘工作中的应用现状，从而确定这一方法对工程测量的重要性。在此基础上，进一步提高这一技术在水底地貌制图、水平线、工程形变和位置观测等方面的应用，从而有效地保证工程测量的整体质量和精度。因此，本文通过对工程测绘中GPS测量技术的运用要点进行重点研究探讨具有非常重要的现实意义。

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