探析在测绘中应用GPS的几个要点

摘 要：随着测绘技术的迅猛发展 ，GPS测绘技术已被广泛运用到工程施工的多个方面，按以前传统的控制测量、工程控制测量方法建网，其工作量大而且测绘时间长 、测绘效率低，同时，在网形布设、观测方法以及误差控制等方面，都存在诸多问题。再加上线路相对狭长、而且周围控制点较少，这些都给测绘工作带来诸多不便。而GPS测量技术，不仅在很大程度上扩展了测量范围，而且，其测量精度和准确性也有了很大提高。本文将对GPS测量在工程测量方面的应用进行详细阐述。

关 键 词：测绘工程GPS

中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：

一、GPS测量技术的发展状况

1． GPS系统

美国国防部在1973年l2月正式批准研制GPS系统，这一决议首先是出于军事方面的考虑。GPS系统是建立在卫星服务基础上的现代化的无线电导航定位系统。因此GPS系统又被称为卫星测试导航系统或是全球定位系统。

GPS系统包括，空间卫星、地面监控系统和用户设备三大部分。其中，空间卫星是指由多个卫星联合组成的空间GPS卫星星座 。其中，用户设备主要包括GPS信号接收器 。

2. GPS测量技术的发展状况

科学的不断进步、社会的飞速发展、以及技术的成熟，都使得GPS系统逐渐进入到社会生活以及工程建设测量等诸多方面。正是基于这些相关方面的要求，美国政府才开始逐渐放开了一些GPS系统的使用权限，同时研制开发了大量的、具有较高可靠性和安全性的民用基础设施。这样 ，GPS系统便得以进行大面积的推广与使用。例如，运输工具的导航 、大地测量以及精密工程的测量等。

3. GPS测量技术的优点

GPS在工程在测绘上的应用具有划时代的意义，不但改进了传统的测量方式，并且基本上达到了不再使用常规测量中的测角、测距等测量手段 ，而且还使测量速度有所加快 ，同时提升了测量精度、扩大了测量范围、改变了测量的基本操作过程，这样就节约了大量资金 。在测绘过程中，测绘人员可以借助GPS卫星定位技术组建相应的GPS测量网络 ，并同时使用 CPS系统实地进行测量，然后将结果通过 GPS测量网络传递至工程测绘管理部门；在使用 GPS系统进行测绘的过程中，即使测绘点之间的距离再远，GPS系统一样可以轻松地完成 ，同时能够保证整个测量的精确性、连续性 。

二、GPS测量技术的特点

(一 )测量速度快

自GPS诞生以来，就得到了迅猛的发展完善，加之相关软件的不断更新升级，截止到目前 ，GPS在 20千米范围内的静态定位，仅需15到20分钟；在静态快速定位测量中，当各基准站和流动站之间的距离在15千米以内时，流动站的观测时间仅为不到2分钟 ，同时在流动站初始化观测之后，就可以进行实时定位了。每站的观测时间大约为几秒钟 ，这就大大提升了测量效率。

(二 )应用范围广

GPS全球定位系统，不仅可以提供位置坐标，而且还能够提供有关的速度和时间等方面的必要信息，因此它不仅可以被用于测量以及导航 ，同时还能被应用于测速和测时上。随着 GPS技术的不断成熟与发展，其应用范围仍在不断扩大。在工程的测绘方面，GPS测量技术被应用在航空摄影测量、大地测量、海洋测绘和工程测量等领域，而且相关应用已趋成熟。当被应用于全球或是全国高精度的控制网测量时，GPS控制网相邻的测点之间的距离可达数千乃至上万公里，这在很大程度上扩展了测量范围。

(三 )全天候工作

从地球发射到太空的卫星数目众多，而且分布均匀，能够基本覆盖地球的每一个角落，地球上的任何地点、在一年中的任何时间，都能够进行相关的测绘工作。受天气影响的程度较小，恶劣天气除外，一般的天气状况是不会影响测绘工作的进行的，这就大大缩短了测绘工作的时间。

(四)操作简单、自动化程度高

在GPS测量技术工程操作应用的过程中，其自动化程度已是非常高了，而且操作简便，相关操作者只需要对相关的气象数据、安装开关仪器以及量取仪器的高度进行采集，并同时对仪器的工作状态进行监测即可。比如，在工程中的卫星的捕获、跟踪观测以及记录等工作都由GPS系统中的相应设备来自动实现，观测结束后，操作人员仅需关闭电源、收好接机这就算完成了相关数据的采集工作。由此可见 ，GPS测量技术在工程测绘中的应用与实施，不仅提高了相关工作的效率和精度，而且，对于提高工程测绘的自动化程度，具有十分重要的作用和意义。

三、.GPS系统在测绘工程中的应用

1． GPS定位技术在测量工程中的普遍应用

GPS运用静态定位技术在各工程领域得到应用广泛，其中包括对水利大坝的是否变形的监控 、隧道监控、碎步测量等测绘工程 。伴随着测量工程的不断进步，这就需要运用全新的技术以确保可以解决在工程中遇到的难题。一般情况下，户外的测量会给作业者带来很大的不便 ， GPS技术的广泛应用 ，十分完美的解决了这一难题，这就为户外测量提供了很大的便捷 。它的快速动态系统可以先计算出所需的坐标 ，然后记录有关数据 。这与传统的测量系统相比较有了很大的改进，这也主要是由于GPS测量不需要站点之间进行相互通透 ，这样就可以实现任务的独立高效完成。对于GPS网的精度一般说来，都是有着严格的要求的 ，虽然其并不受GPS网状结构的影响，但是在GPS仪器的使用时，要将相关精度的等级充分调控好 ，然后按照要求在测量中正确的选取GPS点 ，则在测量中GPS网精度才能够满足相关要求 。

2． GPS定位技术在测量工程中的其他应用

水利大坝的变形监测，其主要目的就是要检测水利工程建筑的稳定性 ，通过监测的安全性分析 ，为制定安全保护措施提供一定的参考。主要通过对大型的建筑物和构建物的地基的沉降、垂直位移以及裂缝等进行检测 ，并提供相关的分析报告 。其特点是，由于被检测体体积一般比较庞大 ，而且监测环境复杂、监测难度大 ，因此，对监测技术的相关要求就比较高。RGPS技术可以使监测分段进行 ，但同时需要运用相关原理 、采用强制对冲，同时还要保持基准点的不变性，这样就可以做到尽量减少其误差的产生 。而在地质工程测量中，由于难度较大 ，所以常需要钻孔 、探槽等技术的联合使用。对于常规测量，常规的测量误差较大 ，而且需要不停的搬站 ，有时候，同一站点由于外界因素的影响，还需要重新进行测量，这就会给工程测量带来很多的麻烦 ；与此不同，GPS技术测量仪器并不需要通过点与点之间的通视，就可以达到准确测量的目的 ，这一操作只需要在基准站内设定一台仪器 ，另一台则只需在测量点上停留若干秒 ，就可以达到相应的测量要求。所以这种技术已经被广泛运用于各种工程测量当中。例如，在地球运动学测量中，可用于监测板块的运用动。目前，科研中已将GPS技术应用到了对南极板块运动的检测、水下测绘以及航空摄影等诸多方面。

参考文献

[1]翟震，毋彩虹 主编．塑料成 型工艺与模具设计 [M]．北京 ：机械工业 出版社，2011．

[2]高秀娟．GPS测绘新技术与工程测量的内在联系．黑龙江科技信息2010年36期

[3]李海鹏．GPS在 工程测绘上 的应用与发展．中国高新技术企业．2011年04期