浅谈工程测绘中GPS测量技术的应用

张茂松

摘要：GPS测量技术经过几十年的不断研究发展，目前已作为一种成熟的测量技术而在工程测绘、导航、卫星定位等诸多领域得到了广泛的应用。其中，工程测绘是GPS测量技术应用的一个重要领域。本文重点对GPS测量技术在工程测绘中的优势及具体应用进行详细阐述，旨在促进GPS技术优势充分发挥，推动该技术与工程行业更快发展。

关键词：工程测绘；GPS测量技术；优势；应用

前言：最新GPS技术通过将传统测量技术与现代电子测量技术有机融合为一体，形成了一个兼具传统测量技术优势与现代电子测量技术优势的新型测量技术，从而大大提高了自身的测量精度、适用范围与工作效率。大量实践表明，应用该技术进行工程测绘，可以解决传统测量技术存在难题，满足测量精度要求，对现代工程测绘与工程施工而言具有非常重要的实践意义。

1.GPS测量技术在工程测绘中的优势

1.1定位精准、测量高效

定位精准、测量高效是GPS定位技术较之其他测量技术所具有的一个突出性优势，也是该技术在工程测绘中得到普遍应用的一个主要原因。从GPS测量技术在实践应用中所得到的测量结果来看，其不仅测量精度高（平面测量误差通常<1mm）、测量效率高，几乎能夠满足各种测量精度要求的工程测绘，而且能够实现实时的、动态的测量，在现代工程测绘中有着良好的适应性和实用性。GPS测量技术高效的测量主要体现在在静态定位模式下，双频接收机对信息的采集只需要花费5分钟左右的时间，远远短于其他一般的测量技术。

1.2功能全面、操作方便

功能全面、操作便捷是GPS测量技术拥有的主要优势之一。我们对GPS技术最了解的就是其卫星定位与导航功能，殊不知其还可以用于测量、测速和测时等很多方面，这充分说明了GPS测量技术功能的全面性与适用范围的广泛性。就GPS技术的测量功能来说，目前已在很多领域得到了推广应用，如航空摄影、工程测绘、海洋探测等。利用GPS技术的测量功能主要实现的是从空中对地面进行摄影，获取地面的纵向图；对地球板块、地壳运动等进行测量，了解地质运动变化情况及其对工程施工的影响。

成熟的GPS测量技术自动化水平非常高，使得其在实际应用中操作起来非常方便快捷，可以大大简化工程测绘环节，提高测量工作效率，减少资源、成本费用的投入。运用GPS测量技术进行工程测绘时，测量人员只需要根据不同测量项目分别完成对GPS接收机的安装，然后等待GPS接收机自动获取完整的相关测量数据，再对数据进行分析即可完成项目测量工作。由于GPS测量技术的高自动化水平使得很多测量工作都是由接收机自动完成，这就大大简化了工程测绘工作，降低了工程测绘复杂度，使工程更为经济。

2.GPS测量技术在工程测绘中的应用

2.1 GPS水准测量技术应用

在工程测绘中，水准测量是常见的一个测量项目，以往对工程水准的测量往往存在较大偏差，水准距离偏远，不利于工程施工。而应用GPS水准测量技术来负责工程测绘中的水准测量项目，测量人员通过GPS接收机可以获取到全面准确的导航卫星信号，进而获取到施工现场相关信息。根据施工现场相关信息实现对水准距离的精确测量，可以较好的保证水准测量精度满足工程测绘要求，为工程施工奠定良好基础。需注意，应用GPS技术进行外业观测时，必须要严格按照事先制定的测量计划来进行，并严格保证外观测量的进度，避免测量精度受到影响。

例如，在建设大型公路工程项目时，测量人员对GPS接收机获取到的卫星同步图片进行深入解析，根据图片提供的信息，结合现场地质地貌对施工场地实施水准测量。在沿公路每隔200米处设置一个水准点，水准点的位置尽可能放在较为坚固的地方，如房基等，对设置好的水准点做好详细记录工作之后，水准测量任务便完成。

2.2GPS卫星定位技术应用

卫星定位是GPS技术的最主要功能，也是应用的主要目的。利用GPS卫星定位技术进行工程测绘，基于的原理主要是物理原理与几何原理的相结合。即利用地面接收装置与系统空间分布卫星之间的相互通信，实现从多角度对目标物体的跟踪定位，从而获取到物体的当前位置信息，具体如图1。在这方面，工程测绘应用的主要是GPS卫星定位技术中的动态相对定位模式。GPS动态相对定位模式，以载波相对观测量为定位依据，通过在地面上安装接收装置和在观测基站上选取一个控制点，控制点点位必须足够精确，从而在实现对工程精确高效定位的同时，保证测量数据准确，可以满足工程测绘精度要求，同时实现对测量目标位置信息的实时采集与不同角度观测，实现对工程的全面测量。

2.3GPS虚拟现实技术应用

除了上述两种测量技术之外，虚拟现实技术也是GPS技术在工程测绘中应用的一项技术，它主要应用于测量环境恶劣的场合。GPS虚拟现实技术在工程测绘中的应用可以有效解决地势险峻、地质地理环境差的测量作业难题，减少工程测绘中人员伤亡事故发生。测量人员利用GPS虚拟现实技术不仅可以实现对测量环境的模拟构造，而且构造出的测量环境还具有仿真性与交互性功能，这是传统测量技术所不具备的优势。应用GPS虚拟现实技术将获取到的与工程测绘相关的一系列三维图片存储到计算机中，通过计算机软件相应处理后这些三维图片便会构成一个有机整体，将工程整体测量流程显示出来。

总结：对于现代工程建设而言，GPS测量技术俨然已成为工程测绘中所必不可少的一项重要技术，在工程定位、水准测量、施工场地模拟等诸多方面均发挥着至关重要的作用。随着科技的不断进步，我们在充分利用GPS测量技术优势的同时，还应对该技术功能进行不断的拓展丰富，力求为工程测绘提供强大技术支撑。