简析GPS测绘技术在工程测绘中的运用

李引生 杨远程 姚家俊

黄河勘测规划设计研究院有限公司 河南 郑州 450000

科技进步推动了GPS技术的成熟，将GPS技术切实地应用到地质工程勘察测绘工作之中，能够有效提升整个地质工程行业的整体水平，促进地质工程勘测技术朝着科学的方向迈进。其次，地质工程相关工作人员应当不断增强自身的综合能力，针对专业技术进行不断的研究创新，从而提升技术的整体实用性。

1 GPS测绘技术的概述

GPS是由地面的监控系统和信号的接收器以及卫星三个方面构成，这三个方面缺一不可，各个环节都是相互依存的，各方面都是决定着GPS的精准度和运行的稳定性。用户能够有效地将卫星信息进行发送和接收，将信息进行合理的处理，然后通过GPS信号接收机的位置进行计算，准确把握精准度和严密性。在工程的建设和实施中，GPS有不同方法将测量对象的信息进行收集，根据天线卫星所有机发出传送来的卫星无线电信号和无线测距仪的码号，对卫星用户无线接收器上的卫星时间的距离计算，这样就可以能够通过卫星进行空间距离上的测量和反馈，进而有效帮助提升卫星相关的探测技术水平。载波相位方法用于测量如GPS等卫星信号，在卫星传播时间路径上，通过载波相位的良好的自动变化，从而可以更好地准确测算和得出卫星信号载波传播的持续距离和信号传播的持续时间，准确的测得出被动观测卫星物体的相位信息和信号相关的卫星经纬度。GPS的测绘技术在工程测绘中发挥着重要的引领和引导作用。对GPS测绘技术在工程运用方面开展深入的分析，充分总结相关的作用和实施价值，从而促进工程测绘的快速发展[1]。

2 GPS测绘技术相关优势

2.1 全面实现自动化操作

测绘地理工程较为复杂，要面对各种复杂的物理地形图和地势，为测绘工程建设项目规划设计提供大量基础技术数据。应用GPS的测绘工程技术能够全面有效提升测绘操作速度，使整个测绘建设工程实现自动化、智能化，大大提高了测绘工程建设的测绘技术监控能力。对于工程建设测量规划来讲，传统的人力无法轻松完成复杂的工程测绘处理任务，而通过使用新的GPS工程测绘处理技术则无疑会大大使复杂测绘操作就能变得更加简单，操作步骤简便，GPS工程测绘技术工具的不断改进，极大方便了工作者的操作，使工程建设测量工作效率可以得到极大提升。

2.2 经济性强

在以往的工业测绘测量工作中，由于我国经济发展水平以及现代科学信息技术快速发展的环境限制和政策约束，较多的都是采取人工自动测绘的测量方式耗费大量的时间、人力。GPS测绘技术不仅为我国测绘技术工程的持续发展建设提供了极大的便利和技术优势，也直接推动了我国测绘技术工程的不断进展。此外，该技术能够有效节约了工程测绘各个方面的技术成本，测绘工程进行测绘所要必需的技术人员相对较少，在测绘数据、图片自动处理两个方面可以利用计算机技术进行自动处理，这样也在很大某种程度上能够节约了测绘大部分技术成本[2]。

2.3 定位准确度高、操作简便

GPS等测量技术已经能够直接满足各种更高精度的地图测绘、测量技术要求，其平均误差系数值非常的小，能够直接达到毫米误差值以下。在测绘工程现场测绘中，GPS的自动引用技术可在测绘应用系统GPS的测量中，工作人员仅仅只需在一个预设的工程测绘、测量处理系统中对应用GPS软件进行自动安装，就已经可以通过自动计算机在一个可视化的测绘画面中自动进行测绘图片、数据的实时采集，对测绘工程所有必需的各项测绘数据设备进行喷绘测量、检测等处理工作。GPS地区测绘实时技术系统可以对地区测量范围内的数据、图片内容进行完全自动化的实时采集以及实时处理，对长期测量工作的开展提供了较大的便利。即使某个较为空旷荒芜的区域长时间无人进行值班，地区测量工作人员只需直接通过将实际测量的过程数据图片内容上载并传到当地数据中心，就这样能够轻松实现测量数据的实时测量，因此自动化的特征适合多种复杂工况下开展测绘工作[3]。

3 GPS测绘技术在工程测绘中的运用

3.1 建筑工程测绘的应用

GPS定位系统技术在建筑工程测量技术中的有效运用的基本原理：将数学物理和天体几何两门学科的定位相关技术基本原理知识进行有效紧密结合，利于实现GPS定位系统的利用地面信号接收探测装置和利用空间探测卫星，多种角度近距地准确定位。由当地专业观测技术人员拿出来进行统计和数据处理进行测绘后的结果。静态相对载波定位的观测操作处理流程比较简单，实时的和动态相对载波定位则是需要根据工程载波相对定位观测绘，最终选取比较精确的天线控制观测点位，以此作为进行工程载波测量的天线控制观测基站，安装位于地面的连续载波接收观测装置，而且在十度以上的地球水平角度为观测点时，可以连续接收1到7颗卫星发射信号[4]。

3.2 水下工程测绘

港口运输码头项目建设、航道环境整治等水下基础工程建设中，对于水下地形岸线测绘和海图的超高精度测绘有着极高的技术要求，一旦测绘精度不能达到国家相应的测绘标准，会给水下工程的正常建设运行带来很大的不良影响。对此，可以考虑采用新的GPS高度测量系统技术及其中的三维高度测定测量技术，实现对水下建筑工程船体横向及其他纵向节点位置的高度准精度精确测量，以目前测量到的数据为基础，结合使用相应的大型计算机绘制软件，就已经能够对水下工程地形图曲线进行精确绘制。在日常实际操作中，对于水下处理工程的水体横向上和位置，可以综合采用图像差分仪和GPS等技术对其进行纵向测量，能够有效解决图像经纬仪等由于传统定位测量仪和定位处理仪器测量操作烦琐，确保水下测量处理结果的可靠准确性。而利用GPS定位技术这不仅可以快速地对项目相关坐标位置所提供需三维地形坐标信息进行预定位，并且还有功能对水下海洋工程项目坐标展开三维地形在线描绘。最重要的部分好处是，操作管理人员不仅可以通过水下海水分析潮汐测绘出现的方向位移变化情况，对GPS等技术数据进行各种相关分析操作后，结合潮汐探测仪可以获得一个实际、完整的水下潮汐测绘监控系统，大幅度的有效提高了测绘工作效率，操作管理人员只是仅需要通过水下监视器就可以能实时获得潮汐位置的实时监控[5]。

3.3 虚拟现实方面的具体应用

传统测绘工程中的测绘工作模式和管理技术，都非常需要测绘工作人员能够进行一系列的结合实际工程测绘管理工作。面对一些恶劣自然地理地形条件时，工作人员实地勘察进行地形测绘工作难度高且同时面临着一定的技术风险，比如云南山区局部地势复杂，容易产生地震造成大量人员伤亡。我们可通过利用GPS绘图系统在各种计算机中直接进行三维模拟地形绘图，将一系列的三维地形图像系统呈现在各种计算机图形处理中，这一系列的三维地形图像系统可以用于模拟实际的各种地形物理环境和各种地理现象条件。在这个三维模型上它既可以直接实现整个地形工程地图测绘的整个流程，复杂大型地形工程测绘的各个重难点也都可以能够通过微机模拟当地环境条件进行精确测量，同时还有效保证了整个工程勘绘测量的技术安全性。为了保证工程测量管理工作中测绘技术的实际使用结果，能够切实地充分反映工程实际测量数据，工程师在测绘之前也经常会对工程测量工作流程数据进行多次模拟，不仅同样能够做到提前有效发现工程测绘管理工作的技术缺陷，提高工程测绘管理工作的测量安全性和测量准确性，还同样能够有效避免因为测量技术不成熟或者测量流程上的问题等而带来测量工程上的损失[6]。

4 结束语

GPS测绘技术能够很好地用于进行大型控制节点的测量、线路的测绘定线长度测量以及大型建筑工程的测绘放线图等测量测绘工作。我国建筑工程质量测绘管理工作人员应当不断完善现代GPS质量测绘管理技术，确保我国工程质量测绘管理工作技术质量和测绘工作效率水平能够持续得到不断稳步提高。