GPS测绘技术在工程测绘中的应用

郭星珍

河北省煤田地质局物测地质队 河北 邢台 054000

现代化建设已经成为各个领域发展的主要方向，工程项目现代化建设中，必然少不了工程测绘的支撑[1]。通过工程测绘，可以获得准确的地形地势、空间定位等方面的资料，为后续工程项目各个环节的开展提供科学的依据。GPS即全球定位系统，随着技术的发展与成熟，应用的领域及范围越来越大，尤其是在工程测绘方面，有着先天的优势，可以将准确度发挥到最高[2]。基于科技的发展，GPS技术也在不断的创新发展，准确度越来越高，为解决工程测绘工作环境复杂、信息数据不准确等问题提供了技术支撑。所以，当前研究GPS测绘技术在工程测绘方面的应用，有助于推进工程测绘领域的变革。

1 GPS构成及测绘应用原理

1.1 空间定位系统

从GPS的定位功能来看，其通过卫星来实现的。目前，卫星在精准定位的过程中，需要24颗卫星在不同轨道平面内进行全面的观测。通常情况下，在一个轨道平面内部，一般会分布着三四颗卫星，且不同轨道的直接夹角一般是在60°左右，与赤道平面保持在55°夹角，每一条轨道都处于距离地球表面两万千米的高空之上[3]。从这样的卫星分布方式来看，可以保持最低四颗卫星同时检测地球上面的任意区域，这样就可以保证测量数据的准确性。

1.2 地面信息接收部分

从GPS系统的核心来看，其是地面信息接收系统，此结构由主控站、注入站、监测站构成。就地面信息接收系统来看，其最大的作用就是及时的将卫星所发出的信息接收，准确的确认卫星的工作状态，随后对GPS系统进行科学的调控。此系统不仅需要接收大量的信息，还需要对这些信息数据进行处理、计算、核对，排除其中的误差数据[4]。在核对完数据之后，还需要将其转变成具体的信息，随后输入到相应的处理设备中对其进行科学的处理和保存。

1.3 信息终端

从信息终端来看，其是由电源、信息处理器、天线等构成。在整个测量系统中，信息终端起到了维护系统安全的作用，还能够对系统的各个部分进行统一的细条与管理。比如，在设备运行期间，出现了故障，此时信息终端可以对其进行处理，排除故障。可以说，保持信息终端运行的稳定，就能够保证GPS测量系统的稳定运行。在工作中，卫星发出的信息通过天线传输到地面信息接收系统，随后启动相关程序对数据进行自动化计算，以此来获取目标物的准确位置，还能够获取目标物的实时状态，准确推算目标物的位置。

1.4 GPS测量原理

就GPS测绘技术来看，其在测绘工作方面的应用原理比较简单，借助高轨测距的方式，可以在测量地点与空间卫星的距离的基础之上，来对所需的数据进行测量。在通常情况下，一般会选用两种方式来实现工作，即伪距测量、载波相位测量[5]。就伪距测量的应用来看，该种测量方法需要在接收设备接收卫星信号的基础上，将观测站与空间卫星之间的距离进行计算与测量，获得基本的测量数据。但是，在工程测绘方面，对于此类方法的使用上，误差比较大，不能保证GPS空间卫星与接收设备之间数据的一致性，所以很少使用此种方法。

2 GPS测绘技术应用的优势

2.1 定位效果好

从工程测绘工作的开展来看，“图实一致”则是最基本的原则，GPS测绘技术在此方面有着较高的适配度，可以更好的保证数据的准确度。当前，我国已经完成了卫星系统的建设和使用，当前在全球范围内，卫星定位导航的覆盖率，已经高达98%，且此项技术的测绘进度、准确度也在不断的提升之中。如在300m至1500m范围的工程测绘项目中，GPS测绘技术的应用，可以将数据定位的误差控制在毫米级别，有着较高的测绘价值[6]。

2.2 操作自动化

就工程测绘工作来看，其有着复杂性、难度高等特点，这主要是在实际测绘的过程中，工作环境比较复杂，需要对复杂多变的地理地势进行测量，收集数据信息，所以这就增加了工作的难度[7]。现阶段，在工程测绘方式，运用GPS测绘技术，不仅可以保证测绘工作的效率，还可以推进测绘工作的自动化、信息化发展，这对于工程测绘工作的创新发展十分的有利。同时，就GPS测绘技术的应用来看，其操作流程比较简单，整个工作可以实现自动化操作，这样就可以将原本复杂的流程变得简单，更好的满足工作需求，保证测绘工作的质量和效率。

2.3 工作效率高

就GPS测绘技术的应用分析来看，此项技术有着较强的优势，可以满足工程测绘对高精度地图测绘、测量技术的要求，且平均误差系数非常的低。在工程测绘现场应用此项技术，操作人员可以利用GPS测绘软件，实时采集图画、信息数据，随后利用信息系统来对这些数据和画面进行分析、归类、整理、存储，可以实现对大量数据的高效化处理[8]。同时，测向技术可以实现对测量范围的地理地势等信息实时的采集，不仅缩短了测绘时间，还减少了工作量，提升了工作效率。

3 GPS测绘技术在工程测绘中的应用实践

在科技发展的基础上，一些具有高技术含量的地面测量仪相继问世，随着这些先进仪器设备在传统地面测量中的应用，则标志着传统工程测量步入现代化测量阶段。在越来越多现代工程测量仪器设备的出现，传统的工程测量设备逐渐的被先进的设备所取代，这对于工程测量的技术也有了更高的要求。在科技发展的基础上，一些现代工程测绘技术应运而生，完全突破了传统工程测量的限制，GPS、GIS、RS等技术在工程测量中的应用，有效的提升了工程测量的质量和效率，为工程测量的开展提供保障。

3.1 在外业测绘中的应用

GPS测绘技术能够被运用在外业测绘工程中，在实施测绘工作的时候，相关人员一定要注意某些事项，如挑选最为契合的GPS定位仪器又或是点位，这决定着最终的测绘数据是否有着较高的准确性与可靠性。因此，在推进测绘工作以前，必须要对选择点做好合理的确定，确保这些选择点体现出高度的科学性，在某种程度上增强观测工作的真实性[9]。在对选择点进行挑选的时候，必须要完成实地的调研和考察，明确测绘工作的具体情况，详细检查所有的坐标系统，按照整个工程的现状，挑选出最佳的点位，还应该意识到各个外部因素和内部因素会带来的影响。若是出现任何的考虑不全面问题，就必定会对外业测绘的实际效果造成影响，而需要注意的事项包含有气候因素、风向因素等等，这就要求相关人员联系当天的情况做好点位的选择，让这些点位始终处在良好的状态下，而不会对GPS定位器造成任何的影响，促使数据获取和仪器定位工作顺利的开展，进而提高测绘数据的可靠性，为整个项目后续阶段的发展提供有力支撑。

3.2 在工程变形监控中的应用

在对项目进行施工的环节中，其极易受到某些因素带来的影响，而产生严重的变形情况，导致最终的施工效果和施工质量不断下滑。但对于较为轻微的变形问题来说，工作人员若只是依赖于双眼是无法直接观察到的，只要是通过肉眼发现的变形都会造成极为严重的后果。所以，若是想避免工程出现任何的变形情况，就应该对GPS技术进行充分的应用，其能够严格监控整个项目，第一时间发现这当中存在的问题和变形情况，方便工作人员做好合理有效的调整，避免出现更为严重的失误。比如，在对建筑项目进行施工的环节中，GPS测绘技术能够充分利用各种各样的设备，准确判断建筑物是否出现位移的情况，就会马上发出报警的声音，而工作人员在获得这些信号以后，自然会采取切实可行的措施，完成相应的处理和补救，以此来确保建筑项目有着良好的质量。除此之外，对此种技术进行合理的应用，能够节约大量的时间和精力，缓解工作人员承担的巨大压力，在自动化操作提供的帮助下，就能够自发的完成所有工作，体现着良好的工作效果，可以发现项目是否出现变形问题，对于整个项目后续阶段的施工来说有着巨大的帮助作用。

3.3 在城市建设中的应用

如今，我国城市化建设的进展日益加快，所以在开展城市建设的环节中，需要做出方方面面的考虑，对整个城市开展合理的规划又或是设计，优化内部的基础设施，以此来满足广大民众的诸多需求，对当地的环境进行有效保护。各个城市的施工规模和建设标准都存在着明显的差异，所以在实施测绘工作的时候，自然也毫不相同，再加上城市施工有着较为繁琐和复杂的特点，需要规划的地方非常多，如道路、居住场所和人民公园等等，都要求相关人员做好合理的设计，才可以让城市体现出较高的完美性。而对GPS技术进行充分的应用，就可以对各个地区做好准确的测绘，可以完全掌握整个城市的具体情况，再组织工作人员完成设计方面的任务，对城市进行科学的布局，优化所有的设施设备，为广大民众提供一个良好的生活环境。最为关键的是，应该注意到对环境的保护，达成人与自然的和谐相处。

3.4 在精密工程中的应用

随着我国经济水平的不断提升，各种精密项目也变得越来越多，如桥梁、水利、隧道等等，都有着较为复杂的施工流程。所以，若是想更好的推进各项工作，就需要做好准确的测绘工作，以此来促使精密工程的实际质量获得提升。测绘工作和整个项目的质量存在着尤为密切的关系，这就要求相关人员按照各项标准和要求，完成所有的操作，对项目的具体情况有着清楚地了解，才能够进行施工工作。而将GPS技术充分融入在精密工程中，就可以更加准确的进行测量，获得大量的数据和信息，完成好工程测量的诸多工作，提供更加准确的支持，推动后续阶段的各项工作都顺利实施。如此一来，就能够避免测绘环节中问题的出现，增强精密项目的施工效果和施工质量，帮助精密项目获得快速的发展。所以，相关人员必须要注重GPS技术的充分应用，将其更好的融入在施工环节中。

3.5 土地动态监测中的应用

城市化进程的不断加快，导致人们对于土地资源的需求量也呈现出日益增长的趋势，只要在运用的环节中，并未做好合理的土地规划，就必定会致使土地资源出现严重的浪费情况。所以，若是想增强资源的实际应用率，推动土地达成可持续发展，就应该完成好动态监测方面的工作，实施严格的监控和管理，如此就能够让土地资源的应用具备较高的科学性。但需要注意的是，对土地进行监测的时候，要应用到各种各样的设备和技术，如GPS测绘技术就可以增强实际的监测效果，所以应该将其融入到各个项目中。如，在对公共交通项目进行施工的时候，会占据着较大的资源，还包含有农田分布又或是居民居住等方面的问题，这就要求相关人员对土地监测有着清楚的了解，并做好全方位的考虑，制定出切实可行的规划方案和设计方案，通过GPS测绘技术对整片土地实施准确的测量，获得大量的数据和信息以后，完成三维立体模型的构建，能够帮助其他工作人员对土地的具体情况进行分析，再做好准确的考虑。如此，就不会对居民的现实生活造成影响，推动所有工作都顺利的进行，增强土地资源的实际应用率。

3.6 水下地形测绘中的应用

水下地形测绘通常是在海港项目、航道项目又或是码头设计项目中出现，每一个水下项目的开展，都应该具备完善的水下地形图，若是想绘制出精细的地形图，就一定要完成水深与平面位置的三维测定，通过微机完成好各个地形图的测绘工作。但需要注意的是，水深测量仪同样是这当中最为关键的一项仪器和设备，其能够借助超声波对水的深度和原理做好测量，发射的声波在通过海底以后，能够反射回原本的接收器，并将该环节中的数据和信息都记录下来，如此就可以通过声波在水中的传播速度又或是时间，获得更为准确的水下地形高程。对于平面位置的测量工作来说，把测深仪、潮位仪等等都有效的整合起来，就可以组建出较为完善的水下测绘系统，让测绘工作和测绘数据有着较高的准确性，推动地形测绘工作顺利的开展下去，增强实际的应用效果和应用质量。

4 结束语

总而言之，就工程测绘工作分析来看，其涉及到的信息量大，测绘的环境非常的复杂且多变，对数据的可靠度、及时性、准确度等有着较高的要求，单纯的凭借传统测绘技术则难以满足现代化工程项目的测绘需求，这就需要引用先进和研究先进的测量技术。而GPS测绘技术有着效率高、准确度高、可靠度高等优势，还能够满足全天候测绘工作需求，实时采集信息数据，有效的解决了原有测绘技术的不足，更好的保障了测绘工作的效率和质量。因此，在现代化工程项目建设中，对于工程测绘工作的开展，需要合理的发挥此项测绘技术的优势，保障测绘工作的质量，为后续各项工作的开展提供科学的依据。同时，相关技术人员还需要深入研究GPS技术在工程测绘方面的应用，推动测绘技术的创新发展。