GPS测量技术在工程测绘中的应用探讨

张菲 ZHANG Fei

（新疆地矿测绘院，乌鲁木齐 830017）

（Mineral Surveying and Mapping Institute of Xinjiang，Urumqi 830017，China）

0 引言

由于信息技术的不断发展，很多的新技术被应用到工程测绘工作中，以满足实践中的需求。工程测试作为一项综合型流程作业，对技术有着较高的要求。传统的测绘方式已经无法适应工程的实际要求，数字信息化的智能测量技术被广泛的应用到工程测绘作业机制中。其中，GPS测量技术的实际运用效果最好，有利于工程测绘工作又好又快的完成，该技术采用卫星系统定位作业的实时运转、地面主控中心微机网络的即时监控以及配套自动化识别系统的协同处理，有机地组建构筑成一整套组件式、系统化、集约型的测量测绘处理机制，使得工程测绘工作的效率增加，质量得到提高。

1 GPS测量技术的几个特点

1.1 具有实时定位的特点 全球定位系统的最大特点就是能够对地球上的任意静止或者运动的目标进行定位，显示其精确的经纬度和运动的速度，所以运用GPS进行导航，就能够更好的保证运动载体依据设计好的路线进行运动。这种全天候精确定位系统的应用对于目标导航来说是最恰当不过的了。

1.2 具有定位精度高的特点 按照一系列的实验及实际工程测绘应用结果来看，最高不超过50km的基线上，采用载波相位观测量实施静态相对定位，其相对定位精度能够达到1×10-6至2×10-6，在100km至500km的基线上，已经能够达到10-6至10-7的精度标准。而如今的待测技术在不断的改进，很多观测数据的处理措施已经得到很大程度的优化，即便是高于基线1000km的距离时，观测出来的定位数据也会达到10-8甚至更好的精度。随着技术的发展，测量精度也会不断提高以更好的满足工程测量的各种要求。

1.3 具有观测时间短的特点 就观测20km以内基线需要的时间来看，在没有应用GPS测量技术进行观测的情况下，使用传统的静态相对定位模式来测量，至少需要十五分钟的时间，但是采取实时动态定位模式之后，观测所需的时间最多不超过五分钟，有时候几秒钟就能完成。不仅仅极大的缩短了观测时间，还能够促进测绘作业效率的提高。

1.4 具有功能多用途广的特点 使用GPS测量技术不仅有助于实现精确稳定的导航的效果还有助于短时间高效率的完成测量工作，其观测精度比较高，一般来说可以达到0.1m/s的测速精度和毫微秒级的测时精度。由于这样的功能特点，它能够广泛的应用于各种各样的测速和测时工作中。

1.5 具有观测站之间无需通视的特点 传统测量技术对于通视条件和图形结构的要求比较高，若是观察站间的通视条件太差或者是测量控制网的图形结构不够好的话观测结果就会出现很大的误差。而使用GPS测量技术的时候，观察站15°以上的空间开阔性较好，即使是观测站之间没有互通视性，只要具备和卫星之间必要的通视则能够完成测量工作。过去进行工程测量工作的时候需要花费三成以上的总经费来建造觇标来进行测量点的选择。但是应用GPS测量技术的情况下就不需要造标就能进行灵活的测量选点，不仅加快了测量的效率还节省了经费的开支。

1.6 具有操作简便的特点 GPS测量技术是智能的进行测量，不需要观测人员参与其中，仪器自动的进行卫星捕捉和跟踪观察，自动的实现定位和测量。若是工程观测中需要在某个具体的观测站进行长时间的观察和测量，可以使用无人数据采集技术，让各种观测数据由网络直接汇集到处理中心，进行统一高效的整理，将冗杂的工作简化。除此之外，使用GPS测量技术中用到的用户接收机不仅操作程序比较简单使用起来相当方便，而且小巧轻便，很适合携带。

2 GPS测量技术在工程测绘中的具体应用

2.1 GPS定位技术在工程测绘中的应用 在工程测绘过程中使用GPS定位技术，主要是把数学中的几何原理与物理学科中的原理进行完美结合，同时使用GPS系统中分布在空间的各个卫星进行遥感测量，然后将测量的数据传递到地面的接收设备，并在接收设备内进行处理，从而实现对测绘工程相关数据的多角度定位测量。现阶段工程测绘过程中使用的GPS测量技术主要包括两大类，即静态相定位、实时相对定位：静态相对定位主要是通过安装数台地面接收设备，将地面接收设备按照测量规程排成一条或者多条基线实现同步观测；实时动态相对定位的基本依据是载波相对观测量。选取点位相当精确的控制点作为控制基站，然后使用一台或者数台地面接收装置连续接收来自于不同角度的实时动态数据。通常情况下，每台地面接收装置需要同时接收四颗卫星的数据才可以进行三维定位。一般来说，只要地面接收装置周围的障碍物较少，接收到越多卫星发出的信息数据那么它的实时定位精度就越高高，如果地面接收装置位于障碍物比较多的地方，最好配合使用惯性导航技术提高定位的准确性。

2.2 虚拟现实技术在工程测绘中的应用 工程测绘常常会遇到山川河流等比较复杂的地形和变幻莫测的气候，这种情况不仅增加测绘工作的困难系数，影响测量的数据信息精确度，还会造成安全事故的发生。而使用GPS虚拟现实技术进行工程的测绘则能够避免上述困难，GPS虚拟现实技术具有逼真和交互作用的优点，即便是在地形复杂的地区，通过GPS虚拟现实技术的运用也能够在电脑上建立相应的三维图像，通过三维图像的能够观察到工程测绘过程中的每个细节。除此之外，三维图像还会显示具体的重点测量项目，而且测量过程中将可能出现的安全问题也会有标识予以提示。通过虚拟图像的显示，测量人员能更直观的把握测量中重点项目相关的问题，并预计将可能产生的安全事故，提前减小事故发生的可能性，减弱事故带来的损失。测量前建立模型进行分析可以增大测量方案的可操作性，增强其技术性和安全性。通过使用CPS虚拟现实技术，可以快速及时地查找测量方案中的问题，并及时进行纠正，从而使测绘方案更加完整、安全有效。

2.3 测绘过程中临时水准点涉及问题的处理 在传统工程测绘过程中，由于在设计过程中预算不严密或者实地考察实物，水准测量的时候，对于水准点的距离得出的一般距离都相当大。使用GPS进行测量则避免水准点距离问题造成的测量不便问题。使用GPS进行水准点的确定与测量同样是使用GPS接收装置接收并采集GPS卫星信号，在外业观测过程中，首先必须制定详细的测量计划，然后严格按照技术标准实施计划，不仅测量结果精准，而且工作的效率也很高。

3 结束语

综上所述，在工程测绘中，GPS测量技术发挥着巨大的作用，占据着重要的影响地位。而且经过实践证明，GPS系统属于多功能的定位靠行系统，具有很大的发展前途。

[1]何铭杰.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技风,2010(04).

[2]王红兵.谈GPS在现代工程测量中的应用[J].科技信息,2010(32).

[3]张延忠.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技传播,2011(07).