GPS测量技术在测绘工程中的应用研究

林坤财

（广州市城市规划勘测设计研究院，广东 广州 510060）

近年来，随着社会经济水平的不断提升与科学技术的快速发展，推动了各行各业的进步，对于技术创新与应用的需求也不断提升。GPS测量技术作为测绘工程领域常用的一种技术手段，能够在全球范围内实现实时定位及标准时间获取、测速导航等功能，可满足工程测量相关业务的多项需求，在实际测量应用中颇受欢迎。研究显示，采用GPS测量技术进行工程测绘应用，不仅能够有效提升工程测绘的工作效率的同时，还可以保证较高的测量精度，优势显著。对GPS测量技术在测绘中的应用实践进行研究，为测绘工程相关工作的开展提供了参考，对促进测绘工程技术的发展具有积极的作用和意义。

1 GPS测量技术的基本特征与应用优势分析

GPS测量技术，即全球定位系统技术在工程测绘中的应用，由全球通信卫星以及相关卫星接收装置等硬件设备与软件系统共同支持。

1.1 能够实现精确定位

多项研究与实践证实，GPS测量技术在工程测绘的应用，具有较为精确的定位功能。利用GPS测量系统进行实时定位时，其定位精度不仅能够控制在厘米级别，且与传统测量技术相比，在进行静态相对定位时的定位精度表现更高，能够有效满足工程测绘的测量定位精确度要求，应用优势更突出。

1.2 具有多样化的功能，操作方便、应用范围广泛

GPS测量技术在工程测绘中的应用，不仅能够获取更精确的三维坐标，且可以提供测时与测速功能，对导航功能进行支持。随着GPS测量技术的不断完善和提升，其在多个测绘相关领域均有一定应用，包含工程测量、地形测量、航空摄影测量以及海洋测绘等，具有较为广泛的应用范围。此外，GPS测量技术在应用过程中，对现代化的科学技术进行了引入和吸收，其本身的集成化、自动化与智能化水平也得到了提升。在实际测量操作中，只需要对有关仪器设备的基本安装与操作、维护等简单内容进行了解和掌握即可，操作简单方便。

1.3 测量速度快，工作效率高

有实践证实，采用现代GPS测量手段进行测量应用，在相对静态定位测量中，30 min内能够完成20 km2测量任务，快速测量静态定位状态下的GPS测量速度表现更快。此外，在实际测量工程中，GPS测量技术在初始化流动站观测后，即可开展实时定位跟踪测量，实现在较短的时间内对各流动站的位置进行有效观测，能够明显提升测绘工作效率。

1.4 能够全天候测量

GPS测量技术以全球通信卫星为基础，随着GPS卫星技术与有关研究的不断深入和完善，再加上各卫星的均衡分布，基本能够实现对地球各角落的全面覆盖，在全球通信卫星及有关卫星接收装置等硬件设备的不断完善支持下，能够利用GPS测量技术实现全天候的有效测量，并且其对测量环境的要求不高，除少量极为恶劣雷雨气象影响、大面积水域、高压电塔外，其余环境下均能够正常工作。

2 GPS测量技术在测绘工程中的应用

2.1 工作流程

GPS测量技术在测绘工程中应用的工作流程主要包含定位测量点的布置、设立测量标志、开展观测与分析等环节。

（1）定位测量点的选择和布置。

对GPS测量中的定位测量点选择和布置时，需要严格遵循安全与开阔的原则，将测量点选择在较为开阔的环境中，为GPS测量仪器的架设提供方便，同时避免测量过程中对信号传输与接收产生影响。测量点定位与布置完成后，还需要在测绘图纸上准确记录与标识。

（2）设立测量标志物。

测量标志物的构建，在工程测绘中具有较好的提示和指引作用，设立测量标志物，需要在测量点定位完成后进行。GPS测量具体开展中，由于其测绘环境的复杂性，在进行测量标志物构建中并未形成统一的方法，需要工作开展结合自身的实践积累与专业知识，综合现场情况与实际条件进行确定。当前，在工程测绘中，比较常用的标志物构建一般是通过埋入标石、喷漆标记等方法开展。

（3）观测与分析。

通常情况下，工程测绘作业开展是以野外作业为主，为了确保测量操作的规范性与准确性，需要在实际观测与操作中严格按照野外测量的有关规范执行，避免对测量结果产生影响。完成实地测量与观测数据收集后，还需要对观测获取的数据进行分析。GPS测量中的数据分析是由计算机完成，可对获取的数据进行全面、准确分析，确保分析数据与实际情况的一致性，并根据检测数据的分析结果，对地理信息数据库进行有效更新与完善，为GPS测量技术的应用提供进一步支持。

2.2 实践应用分析

根据上述对GPS测量技术的特征优势及其在测绘工程中应用的具体工作流程分析，在开展GPS测量技术进行测绘工程实践应用研究中，需要结合GPS测量技术在测绘工程的具体应用进行分析。

（1）对工程变形的监测与应用。

工程项目的施工建设中，由于多种因素影响，容易出现一些基础变形或移位等情况，对工程建设的顺利实施及其施工质量和安全产生不利影响。由于工程基础的轻度变形与移位情况，在初期通过肉眼不能直接观察发现。肉眼能够观察和发现时，已经发展到较为严重的程度，对工程基础的变形与移位情况进行修补和维护需要的各项投入也相对较大，不仅对工程建设进度与经济效益存在不利影响，还存在较大的安全风险，需要引起重视。在工程项目的施工建设中，针对工程变形及其影响，可通过采取相应的工程变形监测技术手段，加强对工程变形或移位情况的有效监测，及时发现各种问题，进行有效维护与修正，以减少工程变形或移位对工程建设及其质量、安全和效益的不利影响。通常情况下，在工程变形监测中，比较常见的工程变形情况主要包含大坝坝体变形、资源开采导致的地面沉降以及建筑物变形与沉降等。GPS测量技术具有良好的定位精度与较高的作业效率等特征优势，能够为工程变形与建筑物移位监测提供良好的技术手段支持。以大坝坝体变形的监测为例，由于其变形发生与水负荷对大坝坝体造成的重压存在较大关系，因此，采用GPS测量技术，利用较高的定位测量精度，能够对大坝坝体变形情况进行连续、精密与实时性的监测控制，及时发现大坝坝体的变形情况。

（2）城市建设中对GPS技术的应用。

城市建设中的工程测量，需要对城市建设与发展中的建筑物与用地进行合理空间规划，以减少局部建设对城市公共环境的影响。尤其是现代城市建设与发展的速度不断加快，城市建设中对各项资源的过度开发等，使城市建设的合理性受到了严重影响。

在现代城市建设与发展中，对工程测量等工作开展的要求也更高，并且工程测量的开展进度与质量效果，对工程质量以及城市建设具有直接影响。在这种情况下，将GPS测量技术在城市建设中进行应用，可以充分发挥GPS测量技术的优势，使其更好地满足现代城市建设的测量需求推动城市建设的合理化发展，这也是测绘工程领域研究和关注的重点。

GPS在城市建设中的应用如图1所示。

图1 GPS在城市建设中的应用

（3）水下工程测绘及应用分析。

GPS测量技术在水下工程测绘中的应用，主要表现为海洋资源的开发利用以及码头与海岸施工设计、海港建设等工程测绘实践中的GPS测量和应用。在进行上述工程测绘作业开展中，由于其特殊的作业环境影响，需要开展相应的水下地形测绘工作，以实现相应的平面位置坐标与具体水深等情况测量和分析，对测绘精确度要求较高。

根据上述水下工程测绘要求，在实际测量分析中，采用传统测量技术进行测量，不仅对测量设备以及测量人员的专业能力要求较高，实际测量情况也十分复杂，容易因测量过程中的操作不当或者是专业能力不足，导致测量结果存在误差。针对这种情况，采用GPS测量技术进行水下工程测绘的平面位置坐标获取，同时通过GPS中技术的载波相位差分技术支持，完成水下工程测绘的各项测量任务。能够更快速与准确完成测量任务，且操作简便，还能够利用导航监视器对测量情况进行实时监测和修正，应用效果和优势更突出。

3 结语

GPS测量技术应用于测绘工程中，具有突出的作用和优势，对GPS测量技术在测绘工程中的具体实践和应用进行研究，有利于促进测绘工程领域的技术革新，推动测绘领域的进一步提升和发展，具有积极的作用和意义。