GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点

杨江涛

(中国有色金属工业昆明勘察设计研究院云南昆明650051)

GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点

杨江涛

(中国有色金属工业昆明勘察设计研究院云南昆明650051)

社会经济技术的发展与进步为各行各业的发展创造了良好的环境和条件，并提供了可靠的科学技术保障。尤其是计算机网络技术的普及使得信息全球化的趋势日益突出，而GPS作为全球定位系统，为全球范围内的信息传递与流通提供了可靠的技术支持，其中发展较快的GPS定位测量技术，也在工程测绘方面发挥重要作用。本文结合GPS技术的特点和优势，及其在工程测绘中的应用原理，在工程测绘领域中的GPS定位测量技术的具体应用及其重要作用进行分析和探讨，并对其在工程测绘方面的发展前景进行相应的探讨。

GPS定位测量技术工程测绘应用特点

1　GPS定位测量技术

（1）GPS全称为全球定位系统，硬件是由环球通讯卫星和接收装置组成。GPS是基于卫星的无线电导航定位系统，为用户提供精准的三维坐标，导航与时间信息。随着地球的数字化进程的发展，微电子技术和GIS技术获得重大进展，卫星导航，定位的理论已经逐渐成熟，同时各个领域都需要掌握对空间资料的处理和利用技术。GPS作为通用设备将越来越多地应用于科研和民用领域。GPS定位测量技术在很大程度上推进了工程测绘的快速发展，为工程测绘提供了可靠的技术保障，所以对工程测绘技术的测量精度的重视及测绘技术的高效规范化发展具有重要意义。在先进的测绘技术方法与测量设备不断更新的前提下，GPS定位测绘技术以其经济高效高精度等优势在工程测绘中发挥了重要作用。

（2）GPS定位测量技术有着独特的优势和特点，首先是它定位实时，可以实时准确的定位目标的三维位置和速度。其次是它的定位精度高，一分钟的快速定位所取得的观测精度可达到±0.1m距离，若是不超过20分钟的载波相位的相对定位，其距离精度可达± 5mm。而若通过时差定位，其定位精度可达到厘米。而且GPS技术定位耗时较短，实时动态定位模拟用几秒就可以完成，大大的提高了测绘的效率。运用GPS技术的观测站间不需要通视，降低了观测环境与通视条件方面的限制，缩减了测量时间和经费，使得测量更具灵活性。运用GPS技术进行的测量操作简单，可以实现长时间的无人数据采集，基本不会受到天气状况的影响。

2　GPS技术在工程测绘中的应用

（1）工程测绘中采用GPS定位测量技术的应用原理结合了交互定位与物理、几何学科中的相关原理，并通过GPS卫星与地面接收装置来完成对测量物的定位综合结合接收到的已知卫星信息来求取未知定位并且根据距离等于光速与传播时间之积来确定卫星距离，而这一关键在于记录时间的准确性。地面接收装置对测量物的三维精准定位需要同时接收4颗卫星的发射信息才能进行，而测量要求精度不同，所需的卫星数量也不同，如厘米级精准定位就必须要至少5颗卫星。

（2）对于虚拟现实技术方面的具体作用。常规的测绘工作都是由人工操作完成的，热为的操作误差和综合素质较差都影响测绘工作的精准性，同时在地质环境复杂的地段的测绘工作易出现安全事故，并且为以后具体的测绘工作埋下隐患。但是在测绘工作中采用GPS定位测量技术，可以快速而高效地实现工程测绘的交互定位及形象逼真的测绘数据结果，并可以实现掌握与监控工程测绘工作的全部流程。但为保证测量技术在工程测绘工作中的应用效果，允许在测量之前利用计算机等相关技术对工程测绘做模拟流程分析，及时发现测量工程中存在的问题并采取有效的措施进行防治，这样可以大大增强测量方案的安全性与可操作性，进而保证测量工作的技术性。目前，我国已将GPS定位测量技术用于矿井工程的测绘中，并通过GPS技术实行测量演练，便于对测量方案中的问题进行修改、优化，不断完善工程测绘的工作性能。

3　GPS测量技术的特点

3.1功能较多应用广泛

GPS可以为各类用户连续实时的提供动态目标的三维位置速度和时间信息，因此它不仅可以用于测量和导航，还可以用来测速测时。随着GPS测量技术的不断发展，，它的应用领域也在不断扩展。目前在导航领域方面，它不仅广泛的用于海上，空中和陆地目标的导航，，而且，在运动目标的监控与管理方面也获得了成功的应用；在测量工作方面，这一定位技术在大地测量，工程测量等各个领域的应用已经十分普遍。

3.2定位精度高

GPS的大量工程应用表明，其相对定位精度在50km以内，相对定位精度可达1mm。在300～1500m工程精度定位中，观测的数据的误差小于1mm，GPS测量技术在高层建筑传递中，其绝对地位平面误差小于5mm。特别是在实时差分定位方面和实时动态定位，定位精度能达到厘米级以及分米级，可以满足各种工程测量的要求。随着观测技术与数据处理方法的改善，GPS测量技术的精准度会得到进一步的提高，为社会经济发展和国民经济建设提供更加可靠的导航定位服务。

3.3观测时间短

利用GPS技术可以进行实时定位导航，这对高动态运动载体的导航显得尤为重要。当用GPS接收器静态相对定位时，采集一小时之内的数据，即可获得较高的定位精度。利用GPS技术建立控制网，能大大缩短观测时间，提高工作效率。随着GPS系统的不断完善，软件与硬件的不断更新，目前在20km以内相对静态定位，仅用16～20min就可完成定位，快速静态相对定位测量时，观测时间在1～2min，然后即可定位，观测时间仅需几秒钟。

4　总结

随着国家现代化进程的不断前进，工程测量技术在工程建设中的作用越来越重要，GPS定位测量技术以其高精准度、经济效益高等特点、优势，在工程测绘中的应用相当广泛，为促进工程测绘的良好发展提供了有利的技术保障，也为现代化城市建设及工程建设奠定了扎实的技术基础，为提高工程测绘的测量精度确保测绘结果的科学可靠创造了良好条件，大大加快了信息全球化趋势的发展及社会经济发展与进步。

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[3]常庆生.GPS在工程测量中的应用[J].山西建筑，2009（1）.

P2[文献码]B

1000-405X（2015）-7-242-1