论工程测绘中的GPS测绘技术

周祁斐

（湖南省地质测绘院，湖南 衡阳 421000）

GPS测绘技术与CORS技术作为伴随现代科学技术发展兴起的先进测量定位技术，其和传统测绘技术相比，GPS测绘技术与CORS技术具有测绘精度高、工作量投入少、操作方便、效率高和成本低等诸多优点，符合现阶段工程建设与发展需要，并有效保证了工程施工质量[1，2]。正因如此，GPS测绘技术与CORS技术逐渐成为工程测量领域最重要的技术手段，在工程测绘领域发挥的作用越来越大。为了进一步提高工程测绘领域GPS测绘技术与CORS技术应用水平，推动各项工程建设事业稳步发展。加强该技术应用研究越发凸出其重要性。

1 GPS测量技术的特点

（1）定位精度高。通过应用实践发现，GPS技术定位精度非常高，双频GPS接收机一般为5mm+1ppm基线解精度，红外仪精度为5mm+5ppm，二者相比较，在精度方面基本相同。但是应用GPS技术进行测量过程中，不会因为环境和距离因素对测量工作造成不利影响，在一些地形条件不良、局部重点工程中发挥着十分重要的作用。同时GPS技术能够实现实时定位，动态精准的获取测量目标的三维位置和速度，而且该项技术还具有较高的测量效率。

（2）观测时间短。应用GPS技术进行测量时，测量耗时短，特别是在实时动态定位模式下，短时间便可完成相应测量工作，有效保证了测量效率。而且测量过程当中运用GPS技术观测站无需通视，仅需确保观测站15°以上空间开阔性便能进行测量，从而有效解决了测量过程中通视条件和环境方面的限制问题，不但有效减少了测量过程中的时间投入，还减少了经费投入，测量过程中能够更加灵活的测量选点，保证测量效率与质量。

（3）自动化水平高。随着科学技术的高速发展，GPS接收机体积呈现小型化发展趋势，而且操作非常简单，工作人员只需将天线整半、对中便可进行自动化观测，并运用数据处理软件处理测量数据，而对测点三维坐标进行获取。并且其他捕获卫星以及观测跟踪都能通过机器自动化实现。

（4）全球全天候定位。GPS卫星数量较多，而且分布均匀，能够连续覆盖全球地面，确保处于地球任何位置，均可随时随地的对4颗GPS卫星进行观测，更好的保证在任何时间段下，连续性地观测测量地点，进而避免不良天气影响测量工作的顺利开展。

2 GPS测量技术在工程测绘中的应用

（1）现代化城市建设中的应用。城市管网的精度要求较高，同时涉及面积大，应用频率高，并且城市管网主要在城市地面分布，这些导致城市化建设发展过程中，出现不同程度的破坏现象不，为城市建设持续稳步发展造成较大影响。因此，为了确保城市管网建设工作的顺利开展，应当充分重视城市管网测量工作，而且在测量过程当中为了保证测量效率和质量，必须要精准迅速的提供控制点。而运用常规控制测量，如导线测量过程当中，需要确保点间通视，并且投入大量的时间和人工，而且精度不均匀。而测量工作开展过程中运用GPS处进行测量，不仅操作简单，而且精度高，效率快，因此，在城市建设过程当中GPS技术被广泛应用，进而项目测绘效率及其质量得到大幅提升。在满足城市规划标准基础上，使得城市控制测量精准性及其测量速率得到最大保障，发挥了十分重要的作用。而且将GPS技术应用于城市建设测量工作当中，逐步取代了过去应用的导线测量。伴随GPS技术高效发展，推动城市建设测量工作的快速推进，其更利于城市现代化建设与发展。

（2）GPS在水下工程中测绘中的应用。开发利用海洋资源，建设港口与海岸码头，还有航道整治等各项水下工程，均需要高精度的地形测量。而这些水下工程测量过程中运用GPS技术，能够更加高精度的对水下工程横向以及纵向位置开展测量工作，并基于计算机技术支撑下绘制地形图。在该技术中，运用测深仪完成水下工程的纵向测量，结合水下传播的超声波时间，获得水深的深度数据，同时通过潮位仪地运用测定潮位，更正水深与地形高程。测量横向位置运用差分GPS技术，使过去传统定位测量过程当中经纬仪应用时，繁琐的操作程序以及抗干扰能力低的问题得到有效解决，定时水下工程测绘效率及其质量得到大幅提升。

（3）在大型桥梁以及隧道工程测量中的应用。过去在建立大型桥梁工程测量控制网时，因技术方面的限制，均运用传统的控制测量方法进行测量，如全站仪、测距仪、经纬仪和水准仪等，通过这些设备对测角网、测边网以及边角网进行构建。该传统测量手段，不仅需要投入工作量，而且耗时较长，另外由于环境、气候等方面影响，误差问题较大，很难满足大型桥梁与隧道工程想工作需要。而在当前经济社会以及科学技术快速发展背景下，大型桥梁工程建设数量日渐增多，规模不断扩大。特别是像杭州湾跨海大桥达到30km的跨海长度，工程量巨大。这些也给工程测量工作造成非常大的困难，另外两岸通视较差，通过传统测量方式在大桥工程这控制网，实施施工测量难度非常大。因此，加强大型桥梁工程相适应的高精度现代测量技术手段显得越发重要。而GPS技术在大型桥梁和隧道建设测量中，解决了以上问题，不仅使大型桥梁与隧道测量精度得到最大程度的保障，还使得测量效率和质量得以大幅提升，满足了大型桥梁与隧道工程建设需要。

3 CORS技术在工程测绘中的应用

3.1 CORS技术概况

CORS技术作为一项综合性的定位系统，具有着突出的技术优势。主要表现在下面几点：①CORS技术测量定位过程当中是基于GNSS定位技术前提下实施基站持续测量，而且能够对全天候的测量数据进行获取，另外该技术不会由于气候因素和地形因素造成不利影响，因此，这项技术应用环境广泛。②CORS技术手段还有双兼容特点，运用此项技术能够对相应区域范围内单人实时测量，而且大幅保证测量数据的精准性与可靠性。③CORS技术测量定位过程中运用GNSS定位技术，不仅定位精度高，而且操作简便。特别是矿山测量工作当中测量精度要求非常高，而应用CORS技术测量过程当中，由于GNSS定位技术功能非常强大，针对区域范围当中高精度定位以及统一管理坐标。④CORS技术在测量半径方面较大，大幅减少站点建设工序，极大地保证了测绘效率。

3.2 CORS系统在工程测量中运用及精度分析

（1）控制网的布设工作。在山区地形测量工作实施之前，结合测绘区域具体实际情况，构建GPS卫星系统相应参考网点，同时合理的坐标系统进行选取。为提升山区地形的测量精度，实施大地水准面精准化处理，同时确定正常高程参数，并对相应的国家高程基准进行选择。此次测量过程当中，主要选择4个连测点。而且在对测绘数据进行获取时，测量工作人员，运用LGO平差处理软件，处理所获的同步静态观测数据，并对适宜的平差参数进行选取，运用CORS软件计算分析平差后的数据，进而获得更加精准的测量坐标，同时为了确保测量精度，还可运用中误差作为基础性精度指标。

（2）内符合精度分析。应用传统的矿山工程测量手段，针对两处矿山地形实施坐标测量，并作为此次内符合精度分析的重要参考。之后选取测点，比较分析内符合精度，主要运用双星GPS接收机以及三星GPS接收机对数据进行获取。在分析点内符合精度时，测量两处矿山的地形，大部分平面坐标均集中在1cm～3cm内符合精度区间，而且大部分的高层坐标均集中在2cm～4cm内符合精度区间，另外，其他的内符合精度数值均与大比例尺地形图制作要求相符合。并且根据两处矿山地形内符合精度了解到，运用三星GPS接收机获取的数据精度更高。

（3）CORS技术对界址点坐标采集信息。运用CORS技术获取界址点坐标数据过程中，倘若运用界址点坐标采集相关信息，具体的方式包括两种。第一种，运用CORS采集相关数据，通过该方式采集数据时，在同一地区，不必建设临时基准站，在观测点有关数据获取之后，便可利用坐标直接转换形式，获取界址点的三维坐标。第二种，联合应用CORS技术进行测绘，在实际应用中常常受到建筑物影响，导致信号受阻，影响数据采集工作的顺利进行，无法保证数据准确获取，因此，设置图根控制点，并运用全站仪，测绘界址点坐标，如某一测绘项目开展时，五个界址点设置于空旷位置，之后再把4个图跟控制点进行设置，通过全站仪复核，实时统计分析，在平面精度方面，图根控制测量达到±1.2cm，符合工程具体要求。

（4）测绘数据成图。在采集测绘数据后，仔细核查数据信息，在此基础上，根据测绘数据进行成图。首先把控制点和RTK相联系的数据信息导入CASS软件，促使生成DAT格式的数据，保证控制点展会工作顺利实施。同时基于CASS软件前提下开展碎步测量，并外业辅助绘制草图，生成DWG格式的数字地图。并在符合比例尺要求的地形图生成后，抽样检查测绘数据，结合选测绘区地貌、地物以及地形等进行对比监测，确保监测结果符合山区地形测绘精度的要求。最后对地形图内的地形点、地物实施查漏补缺，修正与完善。

4 结论

将GPS技术与CORS技术应用与工程测绘当中，不但能够精准可靠的获取相关数据，还能大幅提高测绘效率及其质量，减少成本投入，这对于保证工程建设的顺利实施提供了极大帮助，也有利于快速推进城市化建设进程。