刍议GPS技术在测绘工程的应用

摘要：随着我国社会与经济建设的不断发展，地籍测绘中GPS技术的应用范围也越加广泛。除了可以进行城市土地地籍测绘外，还可以进行公路GIS和监测大桥变形、地形测量等工作，并根据人们的需要对各种不同比例尺度的地形图进行测绘。

关键词：GPS技术 地籍测绘 测量精度

大比例尺地形测图是在局部地区根据工程建设的需要而制定的，它具有客观性，在图纸上真实衡量和描述地面的物体和地貌情况邓。它具有测区范围小、精度高、比例尺大等方面的特点。它的特殊性表现在反映地表形态具有真实性和客观性。工程建设中灵活地应用大比例尺地形图，具有专业性和权威性，它的保留期限不一样，所以每一部门在实施它的时候，当然侧重点也不同。所以要坚持合理的经济原则进行技术性的工作。

1.GPS技术概述

GPS为全球卫星定位系统，是无线式导航系统，其系统基础为已经发射的地球卫星。我国测绘采用的是美国发射的24颗导航卫星。通过测绘地面三维坐标来实现导航或者定位。随着经济的发展，我国工程测绘面临前所未有的机遇和挑战，而GPS测绘技术又具有很多优点，所以，GPS测绘技术在工程测绘中得到了越来越多的应用。GPS技术在工程中的初级应用是：用GPS静态或者快速静态方法建立沿线总体控制测绘。

2.GPS工作原理及特点

2.1 GPS技术工作原理

GPS系统是卫星导航地位系统，采用的方法为距离交会法，该方法的原理是：将GPS接收机设置在要求的某一位置N点，GPS卫星发出的导航电文中，在某时刻0t接受三颗（a，b，c）或者三颗以上的GPS卫星发出的导航电文。接下来，通过各种复杂的数学计算和数据处理方式，将计算出这某一时刻时，GPS接收机到达GPS卫星的距离为：aNS，bNS，cNS。在求得两者之间的距离的同时，通过接收卫星星历可以获得这一时刻这些卫星在空间的位置，也就是三维坐标。在使用的坐标系统中，GPS测绘通常采用其中的两种：第一种是地固坐标系统，第二种是空间固定坐标系统。同时根据需要可以进行坐标系的转换，通过转换可以有效表达控制点位置，可以促进观测效果。

2.2 GPS组成

空间卫星群和地面监控系统是GPS系统的两大组成部分，此外，用户还应该具有卫星接收设备。现在就这三部分进行一下具体的说明：空间卫星群是由均匀分布在6个轨道面上，之间夹角为600的24颗大约高为20万千米的GPS卫星群组成。其轨道和地球赤道的倾角约为550，通过这样的分布群可以保证接收4-11颗GPS卫星发送出的信号。其组成是主控站1个，监测站5个，注入站2个。这三个部分都有其不同的作用，主控站用来计算卫星的星历以及卫星钟的修改参数等等，其依据是各个监测站的观测数据。注入站计算出来的修改参数送入注入站，注入站起到接收的作用。监控站是用来接收卫星信号的。这三者是相互联系，相互补充的。主要有接收机，数据处理软件，气象仪等等组成，接收信号，并利用信号进行导航定位。

3.GPS技术的特点

GPS测绘技术主要由七大特点，包括：定位精度高，观测时间短，测站之间无需通视，可提供三维坐标，操作简便，全天候作业以及功能多用途广等特点。这些优点保证了GPS测绘技术的领先地位。其定位精度高体现在：在300米到1500米之间工程精密定位中，1小时以上观测的解算，其平面位置误差小于1毫米；而测站之间无需通视这一特点一具解决了测绘学中的难题，使接收的信号不受干扰；其用途广体现在不但可以进行测绘也可以用于测速和测时；GPS系统的自动化程度非常高，便体现了其操作方便的特点。由此可见，GPS测绘技术先进，优点明显，将在以后的应用中不断的体现出来，我们也将更加不断的开发GPS技术的更多特点，为工程测绘水平的提高不断努力。三、GPS技术在工程测绘中的应用GPS技术已经广泛的应用于各个领域，工程测绘中，GPS技术也得到了广泛的应用。比如：三峡水利枢纽，小浪底工程等工程测绘中都用到了GPS技术。下面着重讲解GPS技术在工程测绘中的应用。GPS技术在水利测绘中的应用主要包括以下部分：GPS的外业测绘，GPS的布网以及实时动态测绘技术的应用等等。

3.1 GPS外业测绘

GPS外业测绘中，选点是关键。点的定位对于保证测绘结果的正确性具有非常重要的意义，因此要在选点前做好充分的准备工作，包括收集和了解有关测区的地理位置，标架，标型的完好状况等等。这都是做好选点的关键。GPS的观测工作主要体现在无线安置和开机观测，这与常规测绘有很大的不同。无线安置工作中，要做到在正常点位，天线应架设在三脚架上，并安置在标忐中心的上方直接对中，天线基座上的圆水准气泡必须整平；在有风天气中，应将无线进行三方向固定。

3.2 GPS布网工作

关于GPS布网工作如下：对于线路及带状工程测绘，例如引水工程等，通常都采用点连式或边连式组成连续发展的三角锁同步图形，而对于工程枢纽地区的施工控制网和变形监测网，通常则采用边连式或网连式布设，以增强网形的几何强度，提高GPS控制网的可靠性和数据精度。

3.3 实时动态测绘方法

RTK工作基本方式可以表述为：在某一已知点上设立基准站并安置一台GPS接收机，对所有的可见卫星进行现场测，采用无线电传送设备，将观测到的数据和测站信息通过数据链传送到流动站。流动站在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备接收基准站传输的数据，依据相对定位的基本原理，基准站及流动站将该数据与本身观测到的数据进行差分解算，从而得到两观测站之间的相对位置，解算出流动站所在位置的三维坐标并实时存储和输出。

综上所述，GPS测绘技术优点明显，应用显著。通过GPS测绘技术在工程测绘中的应用，充分掌握了GPS测绘技术的应用过程和方法，为以后GPS的更广泛应用奠定了基础。这需要强调的一点是，在利用GPS技术进行工程测绘的时候，要特别注意测绘结果的精确度和实用性，这是采用GPS技术测绘的关键所在。在以后GPS技术发展应用中，将向着功能更加完善，性能更加先进发展，针对不同的水利测绘实例，因地制宜，合理利用，GPS技术将为工程测绘带来更加显著的发展。

参考文献：

[1]王力赓.RTK技术在工程测绘中的应用与研究[J].治淮，2012（07）.

[2]洪海.GPS在工程中的应用综述[J].水利科技与经济，2013（02）.