GPS测绘技术在工程测绘中的应用分析

高洋

摘要：在工程测绘过程中，引入先进的 GPS 技术已经成为一种必然选择。在具体测绘时，务必以现场的实际情况为指导，根据经验和工作条件制定切 实可行的测绘计划，有利于促进测绘工作的圆满完成。在这个过程中，GPS 技术具有实时，快速等特点，非常适合工程测绘工作，并且可以满足对地图根 测量的控制，降低了劳动强度，凭借卫星定位技术或是清摄像头实时监控地表数据变化，为后续的测绘项目提供全面的技术支撑，提高了工作效率，值得 进一步推广和大范围应用。

关键词：GPS 测绘技术;工程测绘;应用

引言

新时期，在我國科学技术飞速进步的趋势下，越来越多的新兴测绘技 术不断涌现，也开始朝着数字化智能化的方向发展，而 GPS 作为一种十分 先进的测绘技术，在测绘工程中得到了广泛的应用，并取得十分理想的效 果。对于传统效率低精度低的测绘技术而言，这种基于 GPS 的先进测绘技 术操作更加简单，且测量工作精度更高、时间短，有着十分理想的应用前 景，对于我国现代化建设更有着很大的价值。

1 GPS 测绘技术的概述

1.1 概述

GPS 技术主要是基于地面数据传导设备和监控单位以及卫星接收设备 信息传导渠道，演变而来的一种定位和导航系统。在此类技术应用的过程 中，一方面能够有效借助卫星高清摄像头监控地表环境情况;另一方面，也能以数据渠道将影像信息传输给计算机，在更短的时间内获取更加详细 的数据内容。因此，GPS 技术应用在测绘工程中可以不断提高工程数据采 集的效率和质量，也能避免数据核对中造成的问题，能够缩短时间与成本，特别是在与通信设备相结合时，能够凭借数据传导，使沿途质量环境数据 变化处于实时监控的状态，能够降低地表变化等一系列问题。对工程测绘 所产生的影响，更能凭借智能化和自动化技术，使 GPS 技术应用得到拓展。

1.2 原理分析

GPS 技术是基于卫星定位系统的一种数据的传导技术，在该技术应用 的过程中，卫星与地面监测站数据构成三角坐标，通过数据处理平台进行 数据核算，在此基础上，凭借基站数据传导确定地区的具体位置和高程。除此之外，卫星系统能利用高清摄像头第一时间抓拍并还原现场地貌情况，对数据加以采集，更有利于确定基准站的位置。这样也能借助相关数据资 料提前拟定可视化地形图，使测量数据的精确性和科学性都得到明显提升。

2 GPS 测绘技术的优势

2.1 实现自动化操作

工程测绘工作具有很强的复杂性，多变的地理地势、广阔的测绘范围 等方面都会加大测绘工作的难度。此外，测绘工程需要收集大量的数据信 息，利用 GPS 测绘技术可以提升测绘操作的速度，实现测绘工程的自动化、 数字化、信息化、智能化，极大地提高测绘工作的监控能力。传统的测绘 工作需要借助大量的人力、物力来完成信息数据的采集、储存、分析、整 理，耗费大量人力资源的同时工作质量和工作效率也比较低，利用 GPS 测绘技术可以提高测绘工作的自动化水平，简化操作流程，使得原本复杂的操作流程变得更为简单，同时提高测绘工作的效率和工作质量。

2.2 具有很强的经济性

受到信息技术的约束，在以往的工业测绘测量工作中，需要投入大量 的人力资源，大部分情况下都是采用人工自动测绘的测量方式。利用 GPS 测绘技术推动了我国测绘技术工程的发展，有效节约了测绘工作投入的人 力成本、技术成本。该项测绘技术的专业性不强，操作简单，需要的技术 人员相对较少，在测绘信息数据、图片自动处理等方面利用现代化的信息 技术就可以实现自动化处理，在节约人力成本的同时也有效节省了测绘工程中的技术成本，是一项经济型的技术。

2.3 定位准确度高

从 GPS 测绘技术的实际应用情况来看，该项技术可以满足高精度的地 图测绘、测量技术要求，平均误差系数值非常小。在进行现场测绘时利用 GPS测绘技术，工作人员只需要在预设的工程测绘测量系统中自动安装 GPS 测绘软件，就可以通过相应的自动计算机系统在可视化的测绘画面中实现 图片、信息数据的实时采集，再利用具体的信息系统对采集到的图片和信 息数据进行分析、归类、整理、储存。此外，GPS 测绘系统可以根据测绘 工程具体的需求对各项测绘设备进行喷绘测量、检测。此外，GPS 测绘技 术最大的优势在于可以实现实时测量，对测量范围内的地理地势等信息进 行实时采集，测绘工程持续时间比较长，工作量大，利用 GPS 测绘技术可 以极大地缩短测绘时间，减少工作量。

2.4 测量的精度高且效率快

区别于传统的水准仪以及全站仪等设备，GPS 测量基于数据提取与核 对，更加高效准确，也会比人工测量读取有更大程度的提升，更能从根源 上避免数据统计过程中数据记录出错等问题，特别是通过信号传导以及电 子设备能将测量的数据储存到设备内部，并且将相关信息交流给具体单位，更有利于后续工作的开展。在 GPS 技术测量过程中，借助卫星数据探测系 统能够适用不同的测量环境，减少了传统的水准仪以及全站仪测量设备的 投入，同时还能核算数据，会显著提升效率，更满足高速构建工程的需要。

2.5 能够有效解决视线遮挡的问题

由于传统的水准仪以及全站仪测量中需要借助光学原理对标尺进行观 察，以此判定现场的高程以及坐标点，但若在这一过程中存在遮挡物时，需要想办法绕开，否则会加剧测量工作的难度，也会造成更大失误，但是 应用 GPS 技术却能在借助卫星定位系统时，以数据定位等方式明确其经典数据，彻底实现了无障碍测量方法。

2.6 能够有效简化现有的测量工序

在测绘工程测量时采用 GPS 技术，可以取代原有传统繁琐的设备和架 设，以及调整等复杂工作流程，相关数据信息能够自动列入储存系统中，这类测量技术还能简化整体测量工具，使工程的勘测效率明显提升，对工 作人员的素质要求水平也不高，更方便后续自动化和智能化的发展。

3 GPS 测绘技术在工程测绘中的应用

3.1 GPS 测绘技术在城市建设中的应用

随着我国社会经济的增长，人们生活水平的提高，城市人口数量越来 越多，城市建设的步伐也在逐渐加快。城市建设是一项系统性很强的工程，需要充分考虑各个环节的因素，从全局展开统筹和规划工作，确保城市的 发展更加人性化，在满足人们居住生活等基本需求的同时还要确保自然生 态环境不能遭到破坏。结合目前情况来看，我国各个城市的规模不同，发 展速度也不一样，对测绘的需求也不同，为了确保城市建设的科学性、合 理性、有序性，需要在城市建设中引进 GPS 测绘技术，对各个建设环节的 数据展开精确测量，确保数据的全面性、准确性、时效性，为城市建设工 作提供可靠的数据支撑。城市建设工作要考虑多个方面的内容，例如，确 保交通的合理性、排积水系统的合理性、城市景观的美观性等方面。在城 市发展的过程中还要确保自然环境不遭受破坏，保证人与自然的和谐发展。利用 GPS 测绘技术可以对这些内容进行统筹规划，保证城市建设设计方案 的合理性和科学性。GPS 测绘技术在极短的时间内就可以提供大量的有效数据，为城市建设工作提供重要的数据保障。

3.2 GPS 测绘技术在公路测量建设中的应用

公路建设促进了我国社会经济的快速发展，GPS 测绘技术在公路建设 中发挥着重要的作用，具体体现在以下几个方面。第一，地形图的绘制。公路工程在建设过程中，需要绘制比例尺较大的地形图，绘制地形图的过 程中，需要采集大量的数据信息，涵盖的范围也比较大。传统的绘制方式 因为受到技术的限制，绘制过程花费的时间比较长，需要耗费大量的人力、 物力，数据信息的全面性、准确性和及时性也得不到保障。将 GPS 测绘技 术应用于地形图的绘制中，极大地缩短了采集信息数据所要花费的时间，同时在较短的时间内就可以获取精确度较高的、具有全面性的信息数据，提升了绘制地形图的工作质量和工作效率。第二，公路工程控制测量。GPS 测绘技术有静态测量和动态测量两种方式，要根据工程测绘的实际需求选 用相应的测量方式。进行公路工程控制测量时，因为公路施工是呈现动态 变化的，涉及很多的变化因素，基于以上原因，在进行公路工程控制时，采用的是 GPS 的动态测绘技术。第三，公路中线的测量。公路工程施工中，绘制好大比例尺地图之后，施工人员要在公路中央标上中线，在标中线之 前首先要进行测量。利用 GPS 测绘技术可以对公路中线进行定位和测量，根据公路的长度和宽度，对中线的长度进行测量，为后期的中线标准工作 提供可靠的依据。第四，对公路的纵切面和横切面进行测量。利用 GPS 测绘技术，结合相关的绘图软件和中线的桩点可以绘制出公路的纵横断面。

3.3 可以进行野外观测信息记录

由于控制运用存在一定的特殊性，因此要考虑到前期的测量不空，也 要对后续所涉及的测量内容进行充分考察，在选点时要注意点，要与大面 积的水面保持一定距离，避免受到影响产生多路径效应。除此之外，选点的周围高度角要保持在 15°以上，避免出现障碍物，以免对信号的接收产生影响。在进行 GPS 静态测量时，GPS 的接收机保持静止状态，不同的接 收机在不同的时间段内进行开启时，每一个时间段内的接收机开启之前都 要对测量现场的卫星和天气等进行实时记录。

3.4 对观测数据进行预处理

在采用 GPS 进行数据预处理时，要对原始的观测数据进行编辑和整理，为后续的计算分析打好坚实基础，例如，采用 GPS 进行测量时，要提前对 原始数据进行处理，还要对各种基线向量加以计算，与反复观测的数据进 行对比，以此获取更加清晰准确的结果，再进行预处理，将相关数据作为 明确依据进行平差计算，计算中也要通过独立的基线组合成闭合图形，再 利用三维基线和相应的方差协作，以一种观测信息呈现出来。采用 GPS 网 中的三维无约束平差计算，在国家坐标系或是城市坐标系进行二维约束平 差。

3.5 GPS 测绘技术在水下工程测绘中的应用

水下工程的施工环境比较复杂，需要对水下地形进行测绘，测绘的信 息数据需要达到高精准度，符合相关标准。进行水下测绘地形识别地质测 量中，要提前明确标示位置，采用计算机进行水下测绘。传统的水下地形 图测绘方式相对繁琐，往往需要大量的人力、物力和专业工具。例如，基 于超声波原理的探测仪，而这些设备的使用门槛相对较高，为工作人员的 业务能力提出很高要求，需要对操作者进行专业技术培训。水下环境比较 复杂，可视性差，利用 GPS 高度测量系统技术可以及时对水下建筑工程船 体横向以及纵向节点位置进行精确测量，收集信息数据之后，利用相关的 绘图软件可以了解清楚水下的具体情况。图像差分仪和 GPS 等技术在处理 水下工程水体横向、纵向位置中有着明显的优势。在以往一般都是采用图 像经纬仪，这类传统的定位测量设备和定位处理仪器操作烦琐，得到的数 据信息可靠性、准确性都比较差。通过 GPS 技术可以满足水下工程项目具 体需求，对三维地形坐标进行预定位，还可以利用相关功能对海洋工程坐 标进行实时在线描绘。应用 GPS 系统以后，使原本十分复杂的水下测绘变 得很好解决。

结语

工程测绘涉及的信息量大，测量环境复杂多变，对数据的可靠性、及 时性、准确性要求很高，依靠传统的测绘技术很难满足工程项目发展的需 求。GPS 测绘技术有着效率高、准确度高等优势，可以实现全天候工作，根据工程的具体需求实时采集相关的信息数据，在工程测绘中得到了广泛 的应用，推动了工程测绘的发展。

参考文献：

[1]杨威.GPS 测绘技术在测绘工程中的应用分析[J].城镇建设，2019，000 （007）：199.

[2]陈泽文.基于 GPS 测绘技术在测绘工程中的应用分析[J].建材发展导 向，2020，018（005）：179.

[3]李庆君.GPS 测绘技术在测绘工程中的应用分析[J].建材发展导向，2020（5）：175-175.

[4]周逵 .GPS 測绘技术 在测绘工程中 的应用探讨 [J]. 地矿测绘 （2630-4732），2019，002（003）：P.79-80.

[5]李耀辉，余入洋.工程测绘中的 GPS 测绘技术[J].工程技术研究，2019，4（24）：38-39.