GPS定位测量技术的优势及其在工程测绘中的运用

GPS定位测量技术的优势及其在工程测绘中的运用

徐坤坤

山东金地不动产估价有限公司，山东省济宁市，27230

摘要：测绘技术快速发展，使得新型测绘仪器逐步淘汰传统的工程测绘手段。现代测绘仪器具有精度高、操作简便、效率快的特点，应用于工程测绘工作满足人们对工程测绘精确性和效率性的要求。 基于GPS定位测量技术，结合不同的测绘应用需求进行阐述，以期对相关工作人员有所帮助。

关键词：GPS 定位；优势；分析；应用；工程测绘；测量技术

引言

GPS卫星导航系统应用广泛，如供农业监测、气象气候研究、地球物理、环境测绘等诸多领域，为经济发展和民生保障提供了技术支持。 GPS定位测量技术主要是基于地面监测系统、 GPS信号接收机、空间卫星等系统组成， GPS地面监测系统主要是对卫星各类设备是否正常，以及卫星在轨运行进行监测控制，保证各颗卫星处于同一时间标准； GPS信号接收装置主要用于捕获待测卫星信号并跟踪运行的卫星的GPS信号进行转换、放大、译算，计算出测站的三维位置或三维速度时间；空间卫星主要以21颗工作卫星和3颗预备卫星组成，用于提升定位精度。通过三者的结合，以无线电信号作为载体，使用GPS定位技术服务于工程测绘的应用，为我国经济发展和国防事业建设作出贡献。

1 GPS 定位测量技术的应用优势

1.1测量精准度较高

随着GPS网络不断完善，GPS定位测量技术的准确性逐步提升，如双频 GPS 定位接收仪器，达到了 5mm 以内的百万分之一；单频 GPS定位接收仪器，精准度也达到了 10mm 以内的百万分之二。并且GPS定位测量技术与其他数字技术结合使用，可根据不同工程测绘的需求，对测量精度进行深入把控，能够达到厘米级和毫米级的准确度[1]。

1.2较强的适用性

GPS定位测量技术与人们的生活息息相关，广泛应用于军事国防、汽车工业、科学研究等领域。在工程测绘领域，GPS定位测量技术能够满足不同类型工程对测绘差异性的需求，减少了干扰因素对工程测绘作业的影响，提高了工程测绘的精度，并且GPS定位测量技术已逐步向多领域覆盖应用，为经济发展与社会民生做出更大的贡献。

1.3 GPS 定位测量技术具有长效性

GPS技术主要是依托卫星进行测量定位，能够实现对地球的全覆盖，因此使GPS定位测量技术具有全天候应用的能力。当然在测绘过程中，受极端天气或地球云层变化的影响，在恶劣气候下测量的准确必然会受到影响。此外， GPS定位测量技术能够避免地形、地物对测量效率带来的影响，观测点可根据工程的实际情况灵活设置，减少了测量局限因素。

1.4 GPS 定位测量技术具有时效性

GPS定位测量技术设备接收处理时间具有高度集成化的特点，能够在短时间内快速生成测绘数据，在工程应用中两台以上的GPS测量仪协同工作，可在短时间内完成工程测绘的数据需求。例如在静态定位工作过程中，整体静态定位需要15分钟，如果仅需对静态数据快速定位，则只需要5分钟，可大幅提升工程测绘定位时间，保障了工作效率。在具体操作过程中，测绘人员只需要按照测量要求安装好仪器设备，即可自动化完成数据记录、采集、信息传输，为工程测绘工作的开展提供了强有力的数据支持。

2 GPS定位测量技术在工程测绘中的运用

2.1道路高程控制测量中的运用

道路工程测量循“先整体后局部、先控制后碎部、从高级到低级”的测量原则，但在点位测量、纵断面测量、中线点方向需要进行平面控制测量和高程控制测量。高程测量主要目的是获取区域控制点的高程坐标，作为后续测量工作的基准，关系的公路工程的设计、施工、运营，使用GPS定位测量技术，在公路高程测量过程中，是将GPS获取高程数据与水准测量数据结合，确定区域地面水准的一种方法。 GPS测量技术的应用可快速获取地面点的大地高，在测绘区域内选择一定数量且均匀分布的高程拟合的GPS点位，使用水平仪获取正常高，计算这些点位与大地高正常高值差，建立高程转换模型计算出待测点的正常高。与传统测绘技术相比， GPS定位测量技术运用指道路测量过程中，可以很好解决道路测绘线路长、已知点少、测绘标准高的问题，能够有效弥补传统测绘技术的不足，从而逐步替代水准仪和全站仪的使用[2]。

2.2GPS定位测量技术在高层建筑监测中的应用

GPS定位测量技术在高层建筑中的应用，可以解决传统光学测量方法通透性不足、垂直方向精度不够、选址要求高等问题， GPS观测站分布灵活、环境因素影响较少，具有全天候连续监测的能力，并且利用通信系统和嵌入式设备，实现了信息数据的自动化采集，存储能够将数据传输结果直接显示，为长时间连续观测提供了实施依据，在高层建筑监测中应用优势突出。在高层建筑监测过程中，由于作业模式和作业需求不同，应用方式也分为多种，如静态定位、快速静态定位，实时定位等，在高层建筑和大型建筑施工中，对变化率要求不高，主要可采用静态定位，以一个观察周期作为基准周期，采取一定的数据进行精确定位，为大地坐标系或其他坐标系作为参考依据。 GPS观测站较短周期的动态测绘方式，应用于高层建筑在强风下的振动模型建立，通过联系观测的方式，在较短周期内获取 GPS等数据信息。也可使用GPS的RTK技术，在该模式下通过建立小型的区域GPS局域差分系统，计算出多个基站的冗余测量，进行平差计算获取测量数据。 GPS数据经采集后需要进行预处理和测后处理，预处理主要是滤波平滑、除去粗差、标准化数据文件格式等工作，降低了数据误差因素获取更准确的数值；测后处理是通过平差计算、软件基线解算等方式方法，解读高层建筑测绘应用的数据信息。

2.3GPS定位测量技术在地籍测绘中的应用

随着GPS定位测量技术的应用，测量方式上逐步具有自动化和数字化的特征。

2.3.1应用卫星定位布设控制网

在大中城市建设过程中，一般会建立城市控制网，并以此为基础开展大量测绘工作。但随着城市扩张加速，对地籍权属界址的精准性提出了更高要求，如在一般地基测量中，一、二等级控制点中间间距不大于10公里，使用传统静态定位法，完全能够满足要求。在应用效果上却无法满足地籍测绘精准性的要求，因此可使用卫星定位布设控制网来提高精准度，对获取的 GPS网数据平差结果精度进行分析，满足地籍测绘精度的要求。

2.3.2应用RTK进行图根点加密

RTK技术在应用过程中，利用GPS接收卫星信号以此作为移动基站，同时对卫星进行跟踪进行不间断的监测，所获取的数据经过观测电台进行传输，由接收机进行接收，在数据深度处理后形成三维坐标。在控制点的加密过程中，可按照以下原则：对首个侧点可使用RTK兼用TS加密，对于卫星定位信号强的监测点使用RTK技术测定控制节点坐标；对于定位信号较弱的点位，则依托已精确到定位高等级的控制点，铺置导线使用TS光电技术人工观测。

结语

综上所述，科学技术的快速发展推动了GPS定位测量技术的成熟运用。目前在各个行业各个领域，已充分体现了GPS定位测量技术专业性、精确性和实效性高的特点，已成为工程测绘中不可或缺的关键技术。本文对 GPS定位测量技术在地籍测绘、高层建筑监测、道路工程中的相关应用进行简要分析，阐述了 GPS定位测量技术在应用过程中的优，以及技术要点，希望对业界人士有所帮助。

参考文献

[1]陈香任 .GPS 定位技术在道路桥梁施工测量中的应用[J]. 设备管理与维修 ,2022(06):97-99.

[2]吴利荣 . 浅析 GPS 测量技术在工程测量中的应用 [J].科学技术创新 ,2022(08):149-152.