GPS测绘新技术在工程测量中的应用

【摘要】：在工程建设中，测绘技术特别是测绘新技术在工程测量中的应用，可以有效提高测量数据的精度，并促进工程建设质量的提高。本文分析了GPS测绘技术的主要特点，并探讨了GPS测绘新技术的应用，以供参考。

【关键词】：工程测量；GPS测绘；新技术；

引言

经济的快速发展，极大的促进了测绘新技术在工程测量中的应用，使工程测量数据的精度不断提高，在极大程度上保证了工程建设的质量，目前我国已经处于数字化测绘时代，信息化测绘技术有所发展，但仍有欠缺，期望各项测绘技术的不断精进，可以有效促进我国从数字化测绘向信息化测绘的转变。

1GPS技术的主要测绘特点

全球定位系统（GPS）的定位基本原理，是空间距离交会定点原理。假设在地面上有3个无线电信号发射台，其位置坐标已知，用（xi，yi，zi）（i其中i=1，2，3）表示。用户接收机在某一时刻采用无线电测距的原理测得接收机到3个无线电发射台的距离只Ri（i=1，2，3），则只需以3个发射台为球心，以所测距离为半径，即可用距离交会原理计算出用户接收机的空间位置（xp，yp，zp，）。使用GPS技术的主要测绘特点包括了以下几个方面：

1.1测绘点之间不必进行通视

这就解决了房屋建筑测绘中一大难题。因为它能够使得测绘的选点比较灵活。但是同时要注意保证，测绘点的上空的开阔，这样比较利于接收GPS的卫星信号，有利于测绘的数据收集。

1.2GPS定位具有很高的精度

GPS定位的准确度较传统的定位方式有明显的提高，具体数据如下：在5km以内定位的精度约在10～6之间；当定位范围扩大到一百到五百公里之间时，定位的精确度约在10～7；定位距离在1000km时可达10～9。应用于300m～1500m的工程定位，进行1小时以上观测的数据误差仅在1mm之内，较ME-5000电磁波测距仪测得的数据精确度有明显的提高。

1.3测绘的观察时间缩短了

随着科技的发展，软件的功能的增加日趋完善。现在仅用15min就可以对20km以内的静态目标进行精确的定位；基准站与各流动站的距离在1.5km以内时，进行快速静态相对定位的测量，流动站观测仅要不到2min的时间即可以准确定位，在此之后可以随时对目标进行定位，各站之间的观测差距在几秒钟之内。

1.4GPS测绘的操作简单

一方面是测绘一般是自动化进行的，工作人员只要根据测绘的简单操作要求来进行就能够完成测绘任务。另一方面，GPS主要是通过提供三维坐标来准确测定观测地点的数据的。

2工程测量中GPS测绘新技术

2.1 GIS技术的应用

GIS技术是集环境科学、测绘遥感科学、空间科学、计算机科学等学科为一体的新兴科学，它不仅可以集地理数据采集、存储、管理为一体，还能够进行空间提示、预测预报和辅助决策，这些功能的应用，使GIS技术本身建立了一个庞大的数据库和图形显示输出能力，数据库存储信息可以根据测量需求对存储数据进行处理，这可以提高工程测量的成图效率，加速工程设计的进度。

2.2 RS技术的应用

遥感技术是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年展起来的一门新兴技术，随着1972年美国发射了第一颗陆地卫星开始，航天遥感时代随之来临，遥感技术的应用是对地观测获取基础地理信息的重要手段。遥感技术可以对测量范围进行大面积的同步观测，保证测量数据的有效性、综合性，对工程测量的意义重大，并且在工程测量领域得到了快速的普及。遥感技术的快速发展使得中、小比例尺的形图数据得到了有效的收集，保证了城市基本地形图的工程测量，其较高的全色光谱分辨率也达到了相当大的提高，成为目前地观测基础地理信息的有效手段。

2.3 摄影测量技术的应用

所谓摄影测量技术实际上就是通过摄影的方式来将目标物的信息采集的一种技术，随着科学技术的不断进步，当前的摄影测量测绘技术已经逐步发展到了数字化的摄影测绘阶段，它主要是利用影像处理和计算机技术对影像进行测绘，将大量的测量从外业转移到室内，不仅精度很高，而且具有很高的速度，在一些人口比较密集的地区，利用该技术能够高效地形成大面积成图，为城市的建筑工程和城市规划等提供良好的指南。摄影测量技术在测绘工程测量中的应用，大大提高了工程测量的精确度和速度，同时也节约了大量的人力和财力，实现了工程建设成本的节约，为工程建设的发展起到了良好的促进作用。

2.4 数字化测绘技术的应用

20世纪80年代以来，我国的数字化测绘技术的应用和开发研究发展速度飞快，而且成效显著，传统的地形图和工程图的测绘，需要耗费大量的人力和物力，而且作业环境十分艰苦，由于成图时间长，图形单一，难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。数字化测绘技术的应用将数据采集和数控绘图仪有效地结合起来，形成一个从外到内数据收集、数据处理、绘图的自动测图系统，不仅实现了图形测绘的自动化，降低了成图的难度，而且还建立了专业的数据库和基础地理信息系统，为以后的图形测绘奠定基础。

2.5 三维工业测量技术的应用

20世纪80年代以来，随着高新技术的发展和社会的进步，现代工业生产进入了一个新的阶段，许多新的工业生产要求对生产的监测、产品质量检验、生产过程控制与自动化流程等工作进行快速、高精度的测点定位，但是，传统的测量技术根本达不到现有的工业生产要求。于是三维工业测量技术由此兴起，并迅速的广泛应用于工业生产的各个方面，极大地促进了工业生产的发展。

2.6 信息化测绘技术

信息化测绘技术的发展是我国测绘技术实现了由传统测绘向数字化测绘转化和跨越之后进入的又一个新的发展阶段，在技术上和效率上都有了新的提高，它代表着我国测绘技术发展在进入新世纪后现代化建设总的战略方向。信息化测绘技术的最本质的特征就是可以实现随时随地的地理信息服务，能够为工程测量提供极大的帮助。信息化测绘技术中的前沿技术如现代坐标基准构建技术、新型网络RTK技术等，在工程测量各方面的应用，使得工程测量的准确度不断提高.

3对未来工程测量中测绘新技术应用的展望

由于GPS定位技术的不断改进和完善，其测绘精度、测绘速度和经济效益，都大大地优于目前的常规控制测量技术，目前，常规静态测量、快速静态测量、TRK技术已经逐步取代常规的测量方式，成为地籍控制测量的主要手段。边长大于巧kin的长距离GPS基线向量，只能采取常规静态测量方式：边长在10～15km的GPS基线向量，如果观测时刻的卫星很多，外部观测条件好，可以采用快速静态GPS测量模式，否则，建议使用常规静态测量，如果是平原开阔地区，可以尝试TRK模式；边长小于skin的一、二级地籍控制网的基线，优先考虑采用RTK方法，如果设备条件不能满足要求，可以采用快速静态定位方法；边长5～10knl的二、三、四等基本控制网的GPS基线向量，优先采用GPS快速静态定位的方法，设备条件许可和外部观测环境合适，可以使用TRK测量模式。

近几年，地籍控制测量基本采用了以上三种GPS测量模式。例如：在大庆83万亩油田用地的地籍调查中，采用常规静态的作业方式建立了首级地籍控制网，然后采用TRK测量方式，加密了低级（5“）地籍控制点。随着精密单点定位技术的不断完善和网络RTK系统的建立，未来这两项新的技术可望成为地籍控制测量的主要方法之一。

结束语

各种测绘新技术在工程测量中的应用，极大地促进了工程建设的发展，开创了工程测量发展的新时代，为国家和人民带来了更大的经济效益和社会效益。测绘技术还在不断的探索和发展当中，在未来的工程测量中，必然会有更多的测绘新技术应用到工程测量中，更好的促进工程测绘的发展。

参考文献：

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【2】张安洋.浅谈工程测量中 GPS 技术的应用分析.中国新技术新产品.2011.（12）

【3】赵凯.GPS系统在房屋工程控制测量中的应用技术浅析[J]实用科技.2009.01