刍议GPS测量技术在工程测绘中实际应用分析

【摘要】随着现阶段科学技术的长足发展，GPS技术系统已经逐步走向工程建设测量等各方面领域，也正基于这些要求，全世界的工程测绘技术方面的科学家以及各国政府都投入了大量的资源进行研究建设，因此GPS测量系统得到了大面积的推广，在诸多需要高精密度要求的工程中应用尤为重要，随着GPS定位系统的逐步发展，其应用价值也会越来越大。

【关键词】GPS 测量；特点；应用分析

前言：现代科学技术的快速发展，促进了世界范围内信息流通与传递的效率，为社会经济发展带来更大的助力。GPS系统可以用于测量全球位置的坐标，同时还能够提供速度以及时间等各个方面的信息，因此其不仅仅可应用于测量以及导航，也能应用于测速度和测量时间，伴随GPS技术手段不断成熟以及发展，其逐渐应用于工程测绘领域，GPS测量技术应用在大地测量，航空摄影以及工程测量等各个领域的应用已经日趋成熟，在GPS测绘的实际应用过程之中证明，GPS相对于定位精度于方圆五十千米的范围内达到其精度能够达到10至6米，在100至500米范围内能够达到10至7米，在一千千米的范围以内能够达到10至9米，在测绘工程本身的精密度为300至1500米范围内的定位之中，1h以上的观测时其平面的位置误差小于1毫米，应用于全球以及全国的高精度的GPS控制网测量之时，GPS系统控制网之中的相邻测绘点的距离能够达数数千至上万公里，其测量的范围及其广大。GPS为全球定位给系统，可以在全球范围内为用户提供三维坐标、时间以及导航等功能，对实现信息的传递与流通提供了可靠的技术支持[。而GPS测量技术在工程测绘中的应用，以其所具有的精度高、范围广以及速度快等特点，提高了工程测绘的效率。

一GPS 测量的特点

GPS 可为各类用户连续提供动态目标的三维位置、三维速度及时间信息。GPS 测量主要特点如下：

1. 功能多、用途广

GPS 系统不仅可以用于测量、导航，还可以用于测速、测时。测速的精度可达 0.1 m /s，测时的速度可达几十毫微妙。其应用领域不断扩大。

2. 操作简单、自动化程度高

GPS测量技术工程操作应用的过程中，其自动化程度是非常高的，操作非常简便，操作者只需要进行采集气象数据、安装开关仪器以及量取仪器高度并监测仪器的工作状态即可。比如在工程中的跟踪观测、卫星的捕获以及记录等工作都有GPS系统中设备自动实现。在观测结束后，操作人员只需关闭电源，收好接机就算完成数据采集工作。由此可见GPS测量技术在工程测绘中应用不仅提高工作效率，精度高，而且对提高工程测绘的自动化程度具有重要的作用。

二、GPS测量技术在工程测绘中实际应用分析

1.城市建设中应用

城市控制网具有精度高、面积大等特点，并且大多数城市在建设时都位于地面，在后期持续建设过程中，就会出现不用程度的破坏。想要快速而准确的为进一步建设提供控制点，只是选择常规的加测绘技术，不但工作量与难度巨大，并且整个测绘过程下来所需时间过长，最终测量的精度也不一定能够满足建设需求。将GPS测量技术应用在城市建设中，可以在满足城市规划建设的基础上，对城市控制测量的准确性以及测量速率进行调整与控制。要求在正式测绘前，应以测量地区较小比例地形图为参考，并进行野外勘察工作，最终结合城市建设特点来完成整个测绘工作。例如，在对一个工程项目进行测绘前，应确定项目名称与测量地区已控制点，保证地区满足工程测绘需求。在进行野外测量时，应将基准站建立在选定的控制点内，并对接收器进行相应的输入，完成后确认GPS卫星数量在五颗以上，保证大多数控制点满足测量要求，以及发射台指示灯正常工作，在检查后方可进行测量，并将测量结果做好记录与分析。

2. GPS测量的外业实施

基于GPS技术的本身特点，对它的外业实施操作时，应当格外注意它的技术要求。GPS测量外业实施应该注意两点要求：

选择GPS测量站点问题。首先是每点最好与某一点通视，以便后期测量更方便。其次是测量站点周围的高度角15以上不要有障碍物，以免有用的信号被遮挡或者被吸收了。再次点位附近最好不要有大功率的发射源或者高压电线等等，避免磁场对信号的干扰。再次，点位在交通便利、视野开阔、有利扩展的地方是最好的选择。最好不要忘记投埋标石，记录基本数据。

采用静态定位模式对GPS进行作业，卫星高度角为15度，时段在45分钟左右，采样时间间隔为10秒左右，最后观测者填写测量电度表及其手薄。

3.虚拟现实技术方面的应用

对精密工作进行人工操作，容易导致工作出现偏差。由于以往的技术不发达，对于传统工程测量工作，主要利用人工进行测量，因此容易造成测量结果出现偏差，更有甚者会出现安全事故。如何避免测量结果出现偏差以及避免安全事故的发生，是每一位专业人员需要考虑的问题。随着科学的发展，GPS虚拟技术变得越来越成熟，其创建的工程测绘环境也变得更加逼真，专业人员可以利用这种虚拟技术帮助完成一些难度较大的工程测绘工作。例如当面对一些地形较为复杂的环境时，专业人员可以利用GPS虚拟技术中的计算机绘图进行快速准确的工程测绘，并在电脑上进行同步显示。具体使用操作的范围包括：煤矿、铁矿等矿井。我国专业技术人员通过对技术测量方案进行演练，能够及时发现测量工作中出现的问题，并及时进行改正，保证工作科学、合理。

4.工程变形方面的应用

在工程建设当中，工程变形是较为常见的一种现象，变形主要包括了建筑物的变形、地面的变形、建筑物位移等方面。GPS定位测量技术能够对工程变形进行准确有效的检测，凭借其三维定位方面的高精准度，使其广泛应用在工程变形的测量工作中，如堤坝的变形、建筑物的变形、资源开发所导致的地壳变形等。举个例子，在对堤坝变形进行监测的时候，由于受到水重压，大坝会产生严重变形，为了避免重大事故的发生，应该对堤坝进行及时的检测。使用GPS定位监测技术，不仅仅能够做到精准化，还可以实现自动化监测。其工作方法如下：专业人员在对堤坝进行监测时，要在堤坝附近的位置寻找一个合适的地点，以此作为基准站，然后对堤坝出现变形的区域设置多个点进行检测。最后在基准站和监测点上安装GPS接收器，从而实现自动检测，自动分析数据。

结束语

通过多年来的理论研究和实践应用表明，相对于传统的测量技术来说，GPS技术在定位、测量以及检测方面都发挥了不可或缺的作用。它不仅仅帮助了我国个别研究领域学者的技术研究，而且更是促进了国内外学着之间的合作和创新，为与我们全世界人类的共同生存和发展息息相关的行业发展做出了应有的贡献。现在它已经发展成为多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高新技术产业。最后，相信GPS技术的应用会更广泛，更深入，更有价值。

参考文献：

[1]朱家兵.GPS在工程测绘中的应用[J]中国新技术新产品.2009（23）

[2]徐绍铨、张华海等.GPS 测量原理及应用（修订版）（M）武汉大学出版社.2003.1