GPS技术在测绘工程领域中的应用解析

李军

摘要：从现如今的测绘工程工作情况中可以看出，主要采用了几种不同的测量技术和手段，其中比较常见的就是GPS测量技术。这种技术的应用很大程度的提升了工程测绘的准确程度，使得测绘成果可以在不同的领域中得到高效应用。最重要的是，采用这种技术还可以有效的减少测绘作业人员的工作量和工作难度。基于以上的优势和特点，GPS测量技术在测绘工程领域中得到了高度应用，并且受到工作人员的高度青睐。本文中主要对这种技术在测绘工程中的应用程度進行深入研究，希望能够给相关的工作人员提供借鉴和参考。

关键字：GPS技术；测绘工程；应用

引言

测绘工程是任何房屋建筑、水利工程、市政道路建设等工程领域的前提工程，在以往的全站仪的使用阶段，由于仪器本身的测量范围和精度有限，加上受外界各种因素的干扰，其工作的准确性和工作效率都相对较低。应用 GPS 技术进行测量可以较大的改善其各方面的缺陷，并且及时获取数据进行处理，得到需要的成果，对工程测绘起到了较大的改良作用。

一、GPS技术概述

GPS系统的正常运行离不开三个方面的基本组成部分，分别是GPS卫星系统的空间部分，地面控制部分和用户设备终端。 首先，GPS卫星一共分布在6个不同的轨道上，通过卫星发送信息到地球表面控制端，而地球表面控制端包括主控站、监控站和注入站，其任务是收集卫星发送来的跟踪数据并进行储存。而用户部分通过所接收到的信号进行自动解码后可提供最终的定位结果。GPS在平时生活中的应用越来越多，技术发展也越来越成熟。GPS之所以能够广泛有效应用于多个领域是由于其所具备的多种技术优势，如：较准确的定位功能，可以随意加载所需要地区的地形图和影像图，而且可以智能进行扩大和缩小，两个不同位点之间可以精确测量距离，所有的数据和信息都可以进行智能转换单位或者坐标。

二、GPS在工程测绘工作中的具体应用

（一）、GPS在城市规划控制中的应用

任何城市的发展都有一个总体的规划要求，城建规划部门对整个城市的道路交通、平面布局等进行规划的前提就是要对整个城市的区域进行准确化的测量，明确目前整个城市的现状，并通过各种测量手段来精确的表示出来。便于专业人员对城市进行改造，对周边进行扩展，对区域发展要求等进行详细的规划工作。在以往都是采用的全站仪配合卷尺等进行人工操作，其效率低下，并且工作费时费力，获取的数据由于人为因素有较大的偏差，导致很多部位与实际产生较大的偏差，对后期规划工作也产生较大影响。应用GPS技术可以非常精确的测量出城市的布局，并且它不受房屋建筑的视线遮挡干扰，通过卫星传输数据，能与实际地形形成更紧密的结合，获得的测量成果能够更有效的发挥作用。

（二）、GPS在工程形变监测中的应用

在工程建设的过程中，最常见的棘手问题就是工程变形问题，处理不好很可能会影响整个工程的整体质量。导致变形的主要因素很多，既与环境本身相关，又与工程实施相关，大体可将这些因素分为两种，第一种是由于人为造成地壳或者建筑物变形，改变了建筑物局部乃至整体的受力状态，如由于受到水负荷的重压而发生的大坝变形等；第二种是由于建筑物整体由于外界环境原因发生了位移，如建筑物沉陷、资源开采地面沉降等。在这种情况下，GPS测量技术由于其高精度的三维定位效果而成为了监测工程变形的最主要的方法，例如在监测工程变形时将GPS测量技术应用在大坝变形中，可以在最短的时间内监测到整个大坝范围内的精度范围在1.0PPm到0.1 PPm之间的数据，这对于保障大坝安全，防范意外事故而言是非常重要的。

（三）、GPS定位系统的应用

在工程测绘中，利用GPS系统空间分布的卫星及其地面接受装置，通过将几何和物理学科的一些基本原理的结合，实现测量过程中的多角度定位。目前国内外工程测绘中主要利用的是静态相对定位和实时动态相对定位两种模式。前者的操作流程相对后者而言较简便，需要多台地面接收装置排成一条或数条基线，同步观测时间一般为45分钟，测量数据需要专业的技术人员进行处理。后者则是利用载波相对观测量为依据，需选取较为精确的控制点作为控制站，并通过在地面安装一台或多台接收装置连续观测不同角度的实时动态测量信息。

（四）、GPS在水下地形测绘中的应用

GPS技术中具有较高性能的三维测量技术，能够从纵向和横向两个角度进行下水空间信息的高精度测量，将测量结果运用专业的计算机分析软件和制图软件可以以直观的形式展示出水下地形特征。在进行具体的水下作业时，横向测量应选用差分GPS技术，能够有效减少环境的干扰，使操作程序变得较为简便；进行纵向测量时可采用测探仪，利用超声测量方式得出水下深度。以往的绘制过程中使用的是经纬仪、光电测距仪等，这些设备使用起来都较为复杂，而且在水下地形图的绘制方面也不够精确。而GPS技术的运用，使得水下测绘的问题得到了很好的解决。

（五）、GPS在土石方工程测量中的应用

在建筑工程开工之前，建设单位需要委托专业的企业来进行整个场地的地形图测量，确定各处的标高、目前的场地现状、建筑构造物的分布、道路布局、现有室外管网分布等。以便于设计单位对整个场地标高的确定，以及后期的配套与市政工程的交接等工作。通过GPS技术，我们可以按照场地情况，设置一定的间距，多少米布置一个点位，根据点位可以很快的确定出整个场地的方格网地形图，并直观的显示出标高和坐标点，为后期的基础设计和土石方开挖工作提供准确的依据。

结束语

GPS应用于工程测绘是一次伟大的技术突破，随着技术的不断革新，会导致测绘行业发生根本性变革。未来，在工程测绘方面，将会建立区域性GPS网，主要包括城市或矿区GPS网，各种GPS工程网等。这类网将为小型区域的工程项目提供较大便利，使他们可以很快得到较高精度和密度的工程控制网。同时，这类网也可用于地面沉降监测、大坝变形监测、高层建筑物监测，能够达到高精度、使用便利的要求，从而为国民经济建设服务。

参考文献

[1] 卢浩丽.GPS测量技术在工程测绘中的应用探析[J].建材与装饰，2014，（45）：87-88.

[2] 李文汉.浅析GPS技术在测绘工程相关领域的应用[J].科技资讯 ，2011，28：43.

[3] 王玉霞.GPS 技术应用于地质测绘探讨[J].大科技·科技天地，2010（12）.