试论GPS测绘技术在测绘工程中的应用

陈伟栋

摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也有了很大的提高。GPS就是全球定位系统，它主要由卫星接收装置和通讯卫星两个部分组成，大多数人都只知道它可以用来定位和导航，而不知道正是它促进了全球各个不同领域的工程测绘工作的顺利开展。GPS是基于卫星的精确定位系统进行工作的，用户可以利用它得到自己所需的精确数据，GPS测绘技术是现代高科技与传统的工程测绘方法相结合的产物，它功能强大，且可操作性比较强。通过研究者不断的实践研究与改进，这项技术的测绘功能不断增加，精确度也变得更加准确。

关键词：GPS测绘技术;测绘工程;应用

传统的测绘技术有很大的缺陷，随着GPS测绘技术的开发与应用，并在信息科技时代下不断地发展完善，GPS测绘技术已经克服了传统测绘技术测绘精确度低、需通视全程、耗时高、效率低、操作复杂等特点。现如今GPS测绘技术广泛应用于测绘工程中，在一定程度上保障了工程质量，使得GPS测绘技术有很大的发展前景。本文主要阐述了GPS技术的工作原理以及它相比于传统测绘技术的优势，并探究了GPS测绘技术在测绘工程中的应用研究。

一、GPS测绘技术的系统组成、基本原理和技术优势

（一）GPS系统组成

GPS系统主要由以下三部分组成：卫星星座（空间部分）、地面监测系统（地面部分）和GPS接收机（用户设备部分）。根据测绘工程要求选择某一位置设定信号接收装置，这样一来地上信号接收装置就会接收到来自GPS卫星系统的数据信息，并且信号接收装置会处理所得信息，分析不同地区信息和位置，获得详细的地理坐标系信息。

（二）GPS系统的卫星定位原理

单点定位：单点定位也称作绝对定位。单点定位指的是在一个待测点上，通过应用一台接收机跟踪GPS卫星，对待测点的地心坐标进行测定。因为很多用户只单纯的了解C/A码（粗码），但是不熟悉P码（精确码），使得导航电文测量的卫星位置存在一定的误差。同时由于空气会影响电波的传播，使得测量结果出现误差，所以，单点定位法的精度相对较低，通常是30m左右。此种方式的定位精度无法满足工程测量的需求，不过在飞机导航、船舶航行等领域应用较为普遍。相对定位：相对定位指的是利用测量卫星将电波传输到两台接收机，会出现时间差，从而实现待测点的定位。通过两台同一型号的接收机对相同的4颗卫星信号进行实时跟踪，合成处理两台接收机接收的电波，这样就能计算出两台接收机之间的相对位置，此时只要给定一个接收机位置就能计算出另一个站点坐标。若是两台接收机坐标距离在10公里以内，因为两台接收机同时观测同一个卫星时产生的卫星星历误差、时钟误差和电波空气传播误差大体相同，所以，在进行相对定位时，就能够有效抵消（或削弱）上述误差的影响，提升定位精度。通常情况下，相对定位精度±（5mm+1ppm.D）。这种测量定位方式主要在大地测量以及工程测量中使用。相对定位方法确定一个点大概观测时间为0.5h～1h。差分定位：差分定位指的是在定位过程中使用2台以上的GPS接收机，把其中一台接收机安装在地面已知坐标点位置上作为基准点，剩余的接收机安装在待测电商。所有的接收机在同一时间实施单点定位，按照基准站测量所得坐标以及已知的坐标就能计算得出定位结构的位置差分或者是伪距差分。

（三）GPS测绘技术的优点

精确度高：和传统测绘技术相比，GPS测绘技术具有良好的准确性以及精度。GPS测绘技术直接和卫星相连接，因此可以直接获得点的三维坐标位置。并且，很多传统测绘技术由于条件限制而不能完成的测绘任务都可以经由GPS技术快速、准确的完成。从总体来说，在测绘工程领域，GPS测绘技术属于现代测绘技术的一个高峰，这是很多传统测绘技术不能达到的。节省测量时间，提高测量效率：传统测绘技术往往需要较长的时间，同时对人力、物力具有较大的需求，随着现代化科学技术的日趋成熟，测绘技术的相关软件得到了很大程度的改进，能够有效的提升测绘工作效率，节约测绘时间。在应用GPS测绘技术时，应用改进的软件对收集的信息进行计算和整理，行之有效的节约了测量时间，提升了测量效率，减少了人力、物力的浪费。

二、GPS技术在工程测绘中的具体应用

GPS测绘技术运用的领域很多，水电站、大坝等工程都离不开工程测绘，GPS测绘技术不仅不可以为工程师提供地理位置数据，还可以提供各种施工地点的磁场分析，目前主要运用GPS测绘技术的领域还是市政交通效率铺设领域。在城市交通线路的建设中，它被用于交通线路的纵横断面的测绘，根据测量的数据设定交通线建设坐标，然后开始中桩放样的工作，之后的抄平工作则利用水准仪进行。在城际或者国际高速公路等的建设中，除了提供各种地理坐标以外，还可以为工程师进行施工环境的分析提供参考数据。

（一）GPS测绘技术的外业测绘

在室外的测绘工作中，GPS定位仪器的选择点很重要，选择点直接影响观测数据的精确值。所以，在进行测绘工作之前必须要花一定的时间和精力去做好选择点的工作，为了确保选择点的准确性，工作人员要事先进行实地考察，检查坐标系统是否完好，然后再经过對比分析确定一个最为合适的选择点，同时要考虑选择点所在的外部环境条件，比如风向、风力等。如果选择点所在位置处于风口，那在安装坐标系统时要注意固定坐标架，考虑到三角形的稳定性，可以将坐标系统设置为三角形来抵抗外部的压力。

（二）GPS测绘系统布网工作

GPS测绘系统的布网工作有以下常规的程序：比较蜿蜒盘旋的盘山公路等工程的实施过程中，一般情况下要将测绘系统的各个选择点连成三角形，因为在测绘设计时考虑到了三角形具有稳定性的数学原理，当然，在遇到所需测绘地域面积过大、选择点较多的情况时，采用边连式和网连式两种连接方法都是可行的，通过将各个选择点连接成几何形状的方法很大程度上有利于测绘数据的精准。以上介绍的是GPS测绘技术在测绘工程中比较常见、也比较实用的方法。除了这些还有很多其他的方法，工程师们将其运用到各种交通线路铺设工程中，发挥它高效率、高精准度的特点为测绘工作带来了许多便利，促使整个建设工程顺利进行。

（三）高程测量

在测绘工程测量工作当中，高程的测量是一个较为重要的测量工作内容。在一定程度上，高程的测量往往关系着水利水电类工程对应工程量推算及计算的精准性，直接影响着测绘工程造价预算及安全性等各项问题。那么，在实际的测绘工程测量工作当中，通过GPS该项测量技术，就能够实现高精准度地高程测量，可直接将地面点大地的实际高度精准度测量出来，并将GPS测量点大地的高与标准高之间的差异，准确地计算出来，而后采用曲面拟合或者平面拟合法实施高程的拟合。那么，通过GPS该项测量技术有效性地运用，能够最大限度地提高测绘工程总体测量工作的精准度，为其后期的施工建设提供完备地、精准地数据资料。

三、结语：

在当今的GPS测绘技术中，GPS测绘不仅可以将位置以坐标点的形式展现给使用者，还可以将测绘的时间、地点、速度等信息传递给使用者，进一步扩大了使用者对测绘信息的认识面。另外，GPS测绘技术还广泛应用于导航领域中，现在电子版地图几乎已经替代了纸质版地图，人们只需要一只装有导航系统的手机就可以自动规划最优路线，对人们的生产、生活起到了很大的作用。最后，GPS测绘技术还应用于海洋测量、航空摄影测量等领域，GPS技术对人们的生活产生了积极的作用，但是它的发展历程还需要随着时代的变化不断地发展。

参考文献：

[1]刘静.GPS测绘技术在工程测绘中的应用研究[J].工程建设与设计，2018（14）：248-249.

[2]吴敏东.GPS测绘技术在工程测绘中的应用研究[J].绿色环保建材，2018（8）：227+230.