GPS测绘技术在工程测绘中的应用

杨冬

（山西省煤炭地质144勘查院，山西 临汾 041600）

现代社会是一个不断发展进步的社会，GPS技术的发展不仅是现代社会发展进步的一个缩影，也是现代社会发展的必经阶段，所谓的GPS技术其实就是现代社会科技应用过程中所研发的一种定位技术。由于GPS定位技术自身就具备精确定位的性质和功能[1]，所以就目前来说，其在我国社会各个方面的应用较为普遍，尤其是对定位有各种各样需求的工作其应用程度更加的普遍和详细。对于建设工程来说，GPS技术带来了良好的施工效果，尤其是在建设工程进行测绘队过程中，GPS技术的应用不仅大大的提高了工程测绘的准确性和精确性，而且还在一定程度上提高了建设工程的经济效益和安全性，正是由于其具备的这些优点，所以笔者主要针对其在工程测绘中的应用进行分析研究。

一、概述

1.GPS技术工作原理

GPS系统其实主要是卫星导航地位系统，采用的方法为距离交会法，使用该方法的主要原理是将GPS接收机设置在要求的某一点位置点，这样GPS卫星发出的导航电文中，在某时刻接受三颗（a,b,c）或者三颗以上的GPS 卫星发出的导航电文。然后就需要通过各种复杂的数学计算和数据处理方式和方法[2]，将计算出的这某一时刻，GPS接收机到达 GPS 卫星的距离为：在求得两者之间的距离的同时，通过接收卫星星历可获得这一时刻这些卫星在空间的位置，这也就获得了我们所说的三维坐标，通过这样的方式我们就可以进行精确的定位。

2.组成

我们对GPS系统进行分析就会发现其主要是有两大系统构成，分别是空间卫星群和地面控制系统，除此之外对于用户来说还应该具有卫星接收设备，正是由于这三个部分就构成了GPS系统。对于空间卫星群来说，其主要是有均匀的分布在 6 个轨道面上，之间夹角为 600 的24 颗大约高为 20 万千米的 GPS卫星群组成。空间卫星群运行的轨道和地球赤道之间的倾角大约为550度，通过这样分布的空间卫星群就可以很好的保障接收到GPS卫星所发出的信号。二是地面控制系统，对于地面控制系统来说，其主要有三个部分组成，分别是一个主控站、五个监测站以及两个注入站，这三个部分的设置都有着不同的作用[3]。对于主控站来说其主要是计算卫星的星历、卫星钟的修改参数等各方面的内容，其计算和运行的主要依据是各个监测站所观测到的数据。对于观测站来说其主要作用是用来接收卫星的。而对于注入站来说，其主要是将主控站计算出来需要修改的参数送入注入站，注入站起到一个接收的作用。三是卫星接收设备，主要有接收机，数据处理软件，气象仪等等组成，接收信号，并利用信号进行导航定位。

3.优点

我们对GPS技术进行分析就会发现，其主要是具备以下的几个特点：定位精确度高、观测时间段、各个观测点之间不需要进行通视，并可以提供三维坐标，相关的操作也比较简单，可以全天候进行作业较少受到时间、地点以及天气等各个因素的影响，正是由于其具备的这些优点，使得GPS技术具有了其他技术没有的优点，也较好的保障了GPS测绘技术在工程测绘中所发挥的重要作用，占据着遥遥领先的地位[4]。如对于GPS测绘技术来说，其定位精确度高不仅表现在其可以在 300 米到 1500 米之间工程进行精确的定位，而且还可以在1个小时以上的观测进行计算，其计算出来平面位置误差小于1毫米。对于各个观测点和观测站来说，由于不需要通视，因此也解决了测绘学中存在的难题，这样就使得接受的信号不会受到干扰。对于GPS测绘技术来说其用途十分光蛋，不仅可以进行工程的测绘，也可以进行测速和测时，而且对于GPS系统来说，其自动化程度非常高，在应用的过程中相关的操作也比较方便，正是由于GPS系统具备的这些优点，大大的促进了其在工程测绘中的应用和发展。

二、发展现状分析

就目前来说，工程测绘技术由于其工程自身所具备的特点和优势，已经被广泛的应用在各个工程施工的过程中，并为了更好的发挥出工程测绘技术的优点和性能，结合现代社会工程测绘发展的实际需要，人们不断的对工程测绘中的技术进行研究和加强，而GPS技术其实就是在这一发展过程中出现的[5]。对于GPS技术来说，其在工程测绘中的应用，不仅能够更好的发挥其低成本、操作简单以及高效率和定位精确度高等优势，而且还大大的促进了工程测绘的发展，因此在工程测绘中受到极大的推广，在我国工程测绘中的应用越来越普遍。但是就目前来说，在我国社会经济各方面发展取得巨大进展的情况的，我国所面临的机遇和挑战也越来越多，对于工程测绘工作来说也面临着巨大的挑战，尤其是在我国社会经济飞速发展的情况下，对工程测绘方面的要求越来越高，其面临着竞争也越来越激烈，但是我们也应该看到面临挑战的同时也出现较大的机遇，对于工程测绘工作来说，GPS技术作为一项重点关键的技术，其在工程测绘中发挥着重要的作用，并随着GPS测绘技术的发展，其更高一级的应用则是在工程测绘中使用 RTK技术，也就是我们所说的实时动态定位技术，随着我国社会经济的发展其在工程测绘中的应用前景更好的广阔。

三、应用分析

就目前来说，GPS技术被广泛的应用在各个不同的工程测绘领域中，由于GPS技术所具备的优势和特点，其应用的广度和深度不断的加强，例如三峡水利枢纽，小浪底工程等工程测绘中都用到了 GPS技术。所以笔者主要针对GPS技术在我国的实际应用情况进行分析研究，着重就其在工程测绘中的应用进行分析研究。

1.GPS外业测绘应用

GPS技术应用的过程中，尤其是进行户外作业的时候选择一个良好的测量点是整个测量工作的关键，良好的测量点不仅能够大大的提高整个测绘工程测绘结果的精确性，而且还能够大大的保证测绘的质量，从这我们就可以看出测量点的好坏直接关系着测绘工作[6]，在测绘中发挥着重要的作用。正是如此，我们在整个测绘工作开始之前我们就必须要做好各个方面的工作和准备，而在准备工作中，我们不仅需要对测绘地区的地理位置、标架、标型等情况有一个完整而详细的了解，而且我们还需要对测绘地区各方面的情况和信息进行详细的收集，这些准备工作的进行都是为了更好的保障选点是否精确的关键因素。对于GPS 技术来说，由于其在应用的过程中，尤其是进行观测的时候主要是使用开机观测以及无线安置的方式进行，这与传统的测绘测试之间有着极大的不同。正是如此，所以我们进行GPS安装的过程中必须要在已经选择好的精确观测点上[7]，将相关的设备安装在三脚架上，同时还要保证天线基座与标志上方的中心对准，只有在这样的情况下我们才可以进行观测，除此之外我们还需要对三个不同的方向进行固定，这样才能够更好的完成观测任务，达到精确观测和精确定位。

2.GPS布网工作

GPS技术布网工作其实就是其在工作的过程中主要的测绘工作就是对线路以及带状的工程进行测绘，如饮水工程。在工程测绘的过程中，GPS布网工作进行测绘时主要使用点连式或者边连式的方式对三交所同步图形进行发展。而对于相关的工程枢纽区域来说其主要是进行施工控制网以及电信监控网测绘等各方面的内容，在这个过程中其主要是使用连式、网联式的方式来进行布置[8]。通过这样的布置方式不仅能够最大限度的加强和发挥网格自身的精准度和强度，而且还能够在很大程度上大大的增加GPS控制网格自身数据的精确性和准确性，其相关的功能和性能不仅能够得到最大限度的发挥，而且还进一步加强，促进了工程测绘方面的发展进步。

3.实时动态测绘方法

GPS测绘技术在测绘工程的应用还表现在实时动态测绘方法的应用上，所谓的实时动态测绘方法其实就是在某一个已经经过一定检测的点上新基站的设立，通过在机转子上安装一台 GPS接收设备，通过这样的方式不仅能够使得所有的卫星都能在这一过程中进行现场测绘，而且还可以通过无线电传送的方式将其所有传递给GPS观测技术。这样GPS观测技术所观测到的各项数据和信息就可以及时的传送到流动信息接收站中，然后流动站在接收GPS卫星信号的同时，在通过无线电接收设备接收基准站传输的相关数据，这样通过这样方式以及相对定位的基本原理，基准站以及流动站就可以将相关的数据以及本身与观测到的数据进行差分解算[9]，通过这样的方式就可以得到两个观测站之间的相对位置，解算出流动站所在位置的三维坐标，并将其进行实时储存和输出，这样不仅能够保障各个观测点之间相对位置的精确性和准确定，而且也能够保障流动站所在位置三维坐标的正确性，保障工程测绘的精确性和准确性[10]。

四、结语

随着现代社会科学技术的发展，GPS技术的出现不仅满足了现代社会发展的需要，而且由于其具备的明显优势，大量的广泛的应用在各个建设项目中。对于GPS技术来说，其在工程测绘中的应用十分普遍，不仅能够大大的提高工程测绘的准确度和精确度，而且还大大的保障测了测绘数据和信息的质量，正是由于GPS技术在工程测绘中所发挥的重要作用，在一定程度上也为GPS技术在未来更好的发展打下来坚实的基础。但是在这个过程中，必须要注意到以下问题：对于GPS技术来说，其在测绘工程应用过程中，为了更好地发挥GPS技术的性能和作用，保证其实用性以及精确度，测试过程中只有将测试结果良好的应用在工程测绘技术中才能够充分的发挥GPS技术的作用和性能，才能够达到物尽其用的目的，并且在GPS未来的发展过程中应该将其中的功能逐渐完善，使得 GPS技术能够应用在更多的工作情况中。