有关于工程测绘中GPS测量技术应用

摘要：科学技术的发展及其延伸技术的进步为工程测量提供了大力的技术支持，GPS技术是一种发展相对成熟的测量技术，在当今的工程测绘中发挥了巨大的作用。文章在实践和理论研究的基础上，探讨了GPS技术在工程测绘中的应用。
关键词：GPS测量技术；工程测绘；信息处理
1009-2374（2013）36-0033-02
现代工程项目的建设和运转具有规模大、精度要求高、环境复杂多样等特点，增加了工程项目中测绘工作的难度。运用一定的技术能够有效地应对这些理由，不但保证了工程质量，还能很大程度上提高工程进行的效率。工程测绘技术是近些年随着测量技术的发展而兴盛起来的技术种类，对于能源、地质、水文、空间、矿产、城市建设等具有重大的作用。工程测绘与GPS技术相结合展现出了巨大的生命力，对于测绘的效率、精确度和节省人力物力等方面都有很大的作用。

1 GPS技术概述

GPS全称是全球定位系统，该系统进行工作的依托条件是卫星导航系统，基本的工作原理是将进行高速运动的卫星在空间中的瞬时位置作为起算数据，然后运用空间距离后方交汇的技术策略，计算出待测地点的实时位置。由于具有全天候作业和高精度实时地理信息确定等优点，GPS目前在交通导航中运用最为广泛。在工程测绘中，GPS能够为用户提供连续的三维位置信息、时间信息和速度信息等，具有操作简便、精确度高等优点，已经很大程度地取代了传统的测角测距工作方式，成为现代测绘领域的主要技术。

2 GPS测量技术的特点

2.1 测量精度高

现代测绘技术对测量精度的要求越来越高，传统的人工测角测距方式已经很难适应现代工程建设等领域的发展。GPS运用先进的卫星定位系统能够为测量提供精度方面的改善。经过与测绘技术相融合，目前GPS测量技术在大范围定位中取工程测绘中GPS测量技术的应用由专注毕业论文与职称论文的www.udooo.com提供,转载请保留.得了良好的应用效果，例如在50km范围之内，相对定位精度达到了1×10-6～2×10-6数量级；在100～500km范围内，相对精度达到了10-7数量级；在1000km范围以上，精度达到10-9数量级。在精密定位中，300～1500m范围内，经过大于1小时的观测，可将误差缩小至1mm。此外在进行高层建筑的测量时，其平面精度和高层精度均达到了理想的测量要求。

2.2 应用范围广泛

GPS定位系统的应用范围可以从两个方面来说：第一是在应用行业上，目前最为人所熟知的应用GPS技术的是车载导航仪，GPS导航系统已经成为了现代汽车的基本配置。除此之外，GPS技术还被广泛应用于地球物理学、地质行业、矿产行业、建筑行业等等；第二是在应用环境条件上，GPS借助于卫星系统进行定位，很少受到天气、温度、地形等条件的限制。这一点在工程测绘中具有很大的优势，由于工程测绘基本上都是野外工作，甚至是进入到某些极端自然条件的地区进行测量，采用GPS系统极大地克服了这方面的障碍。

2.3 操作相对简便

仪器的易操作性是影响其应用和发展不可忽视的因素，传统的测绘工具较为复杂，无论是运输、组装、运转等都具有费时费力的特点，极大地阻碍了测绘工程的顺利进行。相对而言，GPS测量技术由于自动化程度不断加深，其操作性能更加简单快捷，测量人员只需掌握一定的组装、观测技术，完成仪器的连接、气象信息收集、天线高度测量等工作并在仪器工作时进行观测就可以完成基本的测量工作。

2.4 观测站之间无需通视

传统的测量技术必须要进行通视状况的检验，使站点之间形成良好的通视效果，同时还必须使制约网保持较好的图形结构。出于这种需要就需要建立觇标，并且测量地点也相对固定，增加了物质成本和时间成本。但是运用GPS技术只需要保证不小于15°的空间视角并与卫星保持通视就可以实现测量工作的完成，增加了测量工作的灵活机动性，节省了建造觇标的经费开支。

3 工程测绘中GPS测量技术的应用

3.1 大地测量制约网点测定

在大地测量网点测定工作中，常规方式要耗费大量的人力物力并且精度较低，不能适应现代社会发展的需要。我国自1991年开始进行GPS测量大地制约网的建设，目标是对我国的基础制约网进行重新的测量。这一工程目前已经基本完成，淘汰了常规测角测距方式在这方面的应用。相对于大地制约网数千公里或数万公里数量级的测量，城市制约网测量点之间距离较近，通常在数十公里，而且城市制约网的使用频率相当大，对社会的运转具有重要的影响。这就需要借助于GPS技术进行高精度、大范围、高效率的测量工作，为城市建设工程等提供参考。

3.2 制约城市建设中的测绘精度

经济的快速发展和社会的进步直接催生出了许多的大型城市和超大型城市，对这些城市进行规划设计所需要的技术和设备需要满足一些特定的要求。常规城市制约网的范围比较大，使用频率也有了很大的转变，通常城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级导线的铺设都是在地面进行，城市大型基础设施的施工往往会对这些网点造成破坏，进而影响到工程总体的质量和推进速度。运用GPS静态测量技术，不需要网点之间的通视，结合RTK技术的运用将会对城市建设工程的精度产生重大的改革。

3.3 水下工程测绘中的应用

水下作业通常难度较大，需要处理水下压强、流体力学、信号干扰等很多方面的理由，但是随着资源的开发逐步向海洋进发以及码头、航运等对国民经济的影响越来越大，进行水下工程测绘已经成为测绘领域的必要内容。GPS技术中具有较高性能的三维测量技术，能够从纵向和横向两个角度进行下水空间信息的高精度测量，将测量结果运用专业的计算机分析软件和制图软件可以以直观的形式展示出水下地形特征。在进行具体的水下作业时，横向测量应选用差分GPS技术，能够有效减少环境的干扰，使操作程序变得较为简便；进行纵向测量时可采用测探仪，利用超声测量方式得出水下深度。

3.4 工程变形情况的测量

工程建设涉及面很广，常常会遇到一些人为因素或者地质运动造成的建筑物变形和整体位移，这种情况的发生往往会造成较为严重的后果，使经济效益和社会效益面对巨大的挑战。经过近些年的研究可以发现，工程变形主要有以下几种类型：建筑物沉陷、矿业现场地面沉降、大坝变形等等。如果能够及时对工程变形进行测量和分析，评估变形造成的影响，将会大大减少工程变形的破坏。目前GPS技术已经在很多地区被采用到工程变形的监测工作中，利用高精度的三维定位技术能够将工程建筑发生的微小变化计入分析范围之内，增强了防范工程风险的能力。
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