GPS测绘技术在工程测绘中的应用

舟山广盛测绘有限公司 316000

摘要：这篇文章从GPS目前在工程测绘方面的发展以及技术概述入手，对GPS工作的特点以及组成原理进行了分析讨论，并且就工程测绘对GPS技术的各方面应用进行了重点讲解，这些应用包括了GPS实时动态、GPS外业测绘还有GPS布网工作等等。最后得出结论，日后在工程测绘之中，GPS将会不断地将我们测绘技术加以提高，得到更好的测绘成果，可以赢得更好的经济效益和社会效益。

关键词：GPS技术；布网；工程测绘；实时动态测绘

一、GPS目前在工程测绘中发展的情况和技术概述

现在社会已经有越来越多的人开始对工程测绘进行重视，人们关注的重点对象被放到了对好的测绘技术和测绘方法的寻求上。随着社会的不断的发展，各种各样的测绘设备和测绘方法不断地被人们发现，在这些发现之中，GPS就是里面非常重要的一项。在工程测绘的过程之中，GPS技术受到人们的普遍欢迎，因为它有着成本低、精度高、不需要通视、效率高等特点。并不断在工程测绘之中进行全球卫星定位，这种系统运用的是无线式导航，将已经被发射出去的地球卫星作为系统基础。我国在测绘上，采用了24颗美国发射的导航卫星。对定位或者导航的实现，是通过对地面上的三围坐标进行测绘进行的。

随着现代经济的不断发展，我国现在的工程开始面临着从未有过的挑战和机遇。GPS是一个系统软件，GPS技术对于测绘来说，有着非常多的优点。所以，它在测绘中不断被加以运用。有越来越多的工程测绘开始在里面应用GPS技术。在工程中，对GPS的初级运用是，用GPS快速静态或者是静态的方法，在里面建立沿线对测绘进行总体的控制。与此同时，在工程进行实施的过程之中，对渠道、堤坝、闸门进行施工的控制。而高级一点的运用，是将RTK技术运用到工程测绘之中，也就是说通常所说的即时动态定位系统。在工程运用之中，它的运用将有着更加广阔的前景。

二、GPS的组成，特点以及工作原理

（一）GPS技术关于工作的原理

GPS系统是关于卫星导航的系统，采用了距离交会法作为方法，这个方法运用的原理是，设置需要的某个点N在需要的地方，然后设置GPS接收机在那里，在发出的GPS卫星导航电文之中，然后，在某一个时刻，T会接收（A.B.C）三颗或者三颗以上的从GPS卫星里面发射出来的导航电文。在这之后，根据各种各样复杂的处理数据的方式和计算数据的方法，会把这个某一时刻计算出来，以及GPS卫星和GPS接收器之间的距离S1、S2、S3。在两者之间距离被求出来的同时，可以根据对这些卫星星历的接收，对这些卫星在这一时刻所存在的位置加以获取，这就是所谓的三维坐标。

在对坐标系统的使用之中，GPS测绘一般会对其中的两种进行采用：第一种为固定空间的坐标系统，第二种为对坐标系统进行地固。根据需要，可以通过对坐标系统进行同时转换，来对控制点所在的位置进行有效的表达，有利于对观测效果的促进。

（二）GPS的组成

我这次要做的是解释一下GPS的组成。GPS系统的两大组成部分是空间卫星群和地面监控系统，另外用户还应该具有相应的设备，来对卫星进行接收。也就是这三个部分组成了GPS系统。

1.空间卫星群

首先，我们先对空间卫星群做下解释。空间卫星群是在六个轨道上均匀分布的，是由GPS卫星群组成的，它们之间夹角为60度，大约有24颗，大概高为20万千米。地球赤道和轨道的大约有为55度的倾斜角，因为这样样的分布可以确保能够接收到4到11颗GPS卫星所发出的信号。

2.地面所存在的控制系统

组成GPS系统的第二部分地面控制系统，它是由1个主控站，5个监测站，2个注入站组成。这三个种站都具有不一样的作用。主控站是用来对卫星星历进行计算的，还有就是修改卫星钟的参数，不同的监测站所观察到的数据就是其依据，而注入站是将参考数据修改计算好以后传进去，所以说，注入站的作用是接受。用来接收信号的是监控站。总的来说，这三个部分是相互补充和联系的。

3.卫星接受设备

主要有数据处理软件、气象仪、接收机等等的组成部分，是用来接收信号，以及通过对定位进行导航。

（三）GPS定位上的特点

GPS测绘技术包含定位精度高、测站之间无需通视，观测时间短，可提供三维坐标，全天候作业，操作简便以及功能多用途广等七大特点。假设工程精密定位在300米到1500米范围内，观测时间以1小时以上解算，GPS测绘技术的平面位置误差在1毫米以下，这体现了其定位精度高的特点；不仅如此，GPS测绘技术还可进行测绘、测速和测时，能使接收到的信号不受干扰，这体现了其用途广、测站之间无需通视的特点；而自动化程度非常高的GPS系统，则体现了操作简便的特点。这些优点决定了GPS测绘技术的地位必然领先，并将在以后的实际运用中体现出来，我们将继续开发GPS技术的特点，为提高工程测绘水平不断努力。

三、在工程测绘之中，GPS技术的运用

GPS技术已经被用到了生活和工业等很多的领域。工程测绘的时候，GPS技术也得到了很好的运用。比如，三峡水利，小浪底工程里面都有GPS技术的影子。接下来我们重点讲下GPS技术在工程测绘里面是怎么用的。在水里测绘的应用之中，GPS重点包括了以下几个部分：GPS的布网、动态实时测绘技术、GPS的外业测绘等等方面的应用。

1.GPS外业测绘

首先GPS外业测绘最关键的是选点。为了保证正确的测绘结果，点的定位非常重要。选点前要求我们对测区的地理位置要做充分的了解，标架，标型要确保它们的完好状况，以及一系列的收集资料等等。做好了这些，就是做好了选点前的准备工作。

GPS的观测工作体现在两个方面，使它不同于常规测绘。一是无线安置，在进行无线安置工作中，首先要确保天线应架设在正确点位的三脚架上，其次它的基座上的圆水准气泡要整平。遇上有风天气频发地区，必须将无线进行三方向全面固定。

2.GPS布网工作

有关GPS布网方面的工作：线路和带状工程的测绘，比如引水工程等等，一般采用点连式、边连式等方法来构成不间断发展的三角锁同步的图形。对于处于工程枢纽部分地区的施工控制网以及变形监测网，则通常使用边连式、网连式等布设，用以增大所布网的几何强度，并提升网形的可靠性以及数据精度。

3.实时动态测绘方法

RTK工作的基本方式为以下几种：在某个已知的点上设立基准站且安装GPS接收机一台，针对所有可见的卫星开展现场测，使用无线电的传送设备，把观测得到的数据以及测站的信息以通过数据链的方式来传送到流动站。而在流动站接受以上数据的同时，需靠无线电的接收设备以接收基准站一方传输来的数据，根据基本原理中的相对定位，流动站和基准站拆分计算这个数据和本来观测得到的数据，进而对得到个观测点之间距离，计算出它们的相对位置。对流动站所占据的位置相关的三围坐标进行解算，并对其进行实时输出和储存。

结语：

根据上面所说的内容，有着非常明显的优点存在于GPS测绘技术之中，可以进行广泛的运用。只有充分对其应用方法还有过程进行掌握，才能够在以后将GPS更好更广泛的加以运用。但是特别需要强调的一点是，在测绘之中利用GPS的时候，要对测绘结果的实用性以及精确度特别的留意，这个是测绘技术之中GPS运用的最关键的地方。

在GPS技术以后的发展还有应用中，GPS将向着更先进的技能以及更完善的功能这一方面发展，对不同的水利测试，实行不同的方案，懂得因地制宜，进行最为合理的利用，这样，GPS技术在测绘之中的利用，将会为工程带来非常显著的利益以及更加广阔的发展。

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