GPS測量技術在工程測繪中的應用及特點淺析

沈瑞

摘 要 隨著我國經濟提高，基礎建設工作力度也在不斷加大，對于工程項目而言，涉及很多的環(huán)節(jié)以及技術，其中最為重要之一就是工程測繪工作，工程最后的質量如何與測繪工作有著直接的關系。而傳統(tǒng)的測量工具已經逐漸由GPS測量技術取代，因為其不但效率高，而且精度也高。因此，本文對工程測繪中GPS測量技術的應用以及具有的特點進行分析與闡述。

關鍵詞 GPS測量技術;工程測繪;應用;特點

GPS的組成有兩部分，接收裝置以及全球通信衛(wèi)星，其是一種全球定位系統(tǒng)，以衛(wèi)星無線電導航定位系統(tǒng)，將定位精準的獲取，而GPS測量技術隨著全球定位系統(tǒng)技術的提高而提高，二者緊密相關。對于工程建設而言，工程測繪是最為基礎存在的，工程建設質量有測繪精度有著直接地關系，具有十分重要的作用。因此，本文主要探討了在工程測繪中GPS測繪技術有何特點以及應用。

1GPS測量技術具有哪些特點

（1）較多的功能以及廣泛的應用。近年來，GPS應用逐漸廣泛，這是因為GPS可以將精準的技術參數全天候且連續(xù)的提供給全球用戶，技術參數主要包括時間信息、速度以及三維坐標等。GPS除了導航以及測量之外，對于測時和測速也有所應用。由于GPS測量技術發(fā)展速度不斷提升，使之其應用越來越廣泛，各大領域中都有所涉及。現階段，對于導航而言，除了陸地、空中以及海上導航目標應用廣泛之外，還能夠應用于很多方面，比如說，救援運動目標及其報警、管理和監(jiān)控運動目標等。對于測量而言，在很多領域中都具有廣泛的應用，其中包括海洋測繪、工程測量、地籍測量、大地測量、航空攝影測量以及工程和地型變形監(jiān)測等，比如說，對地殼形變以及地球板塊運動狀態(tài)進行檢測時，對航空航天中的即時攝像頭位置進行測定，并在幾乎沒有地面控制的情況下實現航測快速制圖[1]。

（2）較短的觀測時間。實時導航定位可以應用GPS實現。邊長在十五千米以下的靜態(tài)相對定位中GPS接收機的使用，這種情況下，將一小時內的數據進行采集，可以將高精度定位獲取。若是有兩臺儀器正常工作，每天四條基線是最少測定的數量。若是雙頻接收機在快速靜態(tài)定位模式下，只要將時間大約在五分鐘內的信息進行采集就可以，若是單頻接收機的話，能夠對五顆衛(wèi)星進行觀測的話，時間也只需要十五分鐘進行采集就可以。所以，建立控制網時利用GPS技術，就可以將觀測時間有效地減少，并且能夠將作業(yè)效益有效的提升。

（3）較高的定位精度。大量工程應用GPS之后，表明和傳統(tǒng)的測繪技術相比，GPS測繪技術具有的優(yōu)勢是無法比擬的。五十千米的范圍內都是其可精確測量的范圍，厘米級別是其能夠達到的精度值，這一點傳統(tǒng)測繪技術無法相比。在工程測繪中，GPS測繪技術的精準度會根據測量深度的下降而不斷提高，對地下三百米至一千五百米進行測量時顯得尤為明顯，測繪誤差不超過一毫米。因為工程建設與工程測繪質量有著直接的關系，由于GPS測量技術不斷提高精度，使得工程測繪質量不斷地提升，進而保障了工程建設的質量。

（4）簡單的操作方式。GPS測量在操作上具有極高的自動化程度，有些自動化程度甚至達到了“傻瓜式”，儀器的開關以及安裝、對儀器工作狀態(tài)的監(jiān)視、對儀器高度的量取以及對環(huán)境氣象數據的采集這些工作是由操作人員進行，其他的工作，比如說記錄、跟蹤觀測、捕獲衛(wèi)星等都由GPS接收器自動完成。比如說，在一個測站進行觀測時，要長時間且連續(xù)的進行，利用這種方式，就可以將觀測數據進行采集并利用網絡等方式向數據處理中心進行傳輸，并不用任何值守人員，就可以將采集以及處理數據全自動的完成。觀測結束時，要做的只有將電源關閉，將接收機收好，就可以將野外數據采集工作有效地完成。而現階段的接收機也在不斷地革新，不僅具有十分輕的重量，而且具有越來越小的體積，搬運以及攜帶都極為方便。

（5）通視不用在觀測站間進行。傳統(tǒng)測量技術要進行通視在各個觀測站之間，GPS測量技術與之相比正好相反，在通視不需要在觀測站間進行，只要視野內障礙物高度角保持在超過十五度就可以，所以不需要將覘標進行建造，若是造標的話，其費用在總費用中的百分之三十至百分之五十之間，而此項技術的應用可以將造標費用大大節(jié)約，這也是GPS測量技術的一大優(yōu)勢。另外，點間通視不需要進行，就可以根據實際需要對點位位置進行布設，極具靈活性。在傳統(tǒng)工作中還有很多測量工作都已經省略，比如說，測量控制網中的過渡點以及傳遞點等，GPS測量技術的應用可以有更為靈活的選點工作。

（6）作業(yè)具有全球全天候性質。因為目前具有較多數量的GPS衛(wèi)星，同時具有合理的分布情況，因此，無論是在地球上那個位置，都能夠連續(xù)地對四顆以上的衛(wèi)星進行同步觀測。為三維定位連續(xù)的全球且全天候觀測提供保障。觀測不宜在雷雨天進行，除此之外，天氣狀況對其觀測不會造成任何影響。

（7）三維地心坐標可全球統(tǒng)一的提供。傳統(tǒng)測量控制說的是應用不同類型的手段對高程以及平面進行測量。但是，GPS測量不僅要將觀測站二維坐標，也就是平面位置精確測定，還要對觀測站的大地高程進行精確測定。三維地心坐標可以全球統(tǒng)一提供的特點，對大地水準面形狀以及地面點高程的確定有著很大的幫助，另外，其應用于精密導航、航空物探、航空攝影測量等，可將高程數據有效地提供。

（8）具有較高的經濟效益。GPS測量在國內外的應用極為廣泛，而通過實踐證明大地控制網的建立利用GPS的話，與常規(guī)方法相比，節(jié)省了大量的費用。原因就是GPS具備較快的定位速度，以此有效地縮減了工期，而且GPS定位在測站間內并不要求通視，因此，視標不需要建立，將大量的時間，財力、人力等有效地節(jié)省，而且現階段，一臺全站儀的價格和GPS測地型接收機三臺價格接近一致，所以其具有極高的經濟效益[2]。

2在工程測繪中GPS測量技術有何應用

2.1 應用于工程變形監(jiān)測中

在工程建設中會出現工程變形的情況，而且較為普遍，產生的原因通常是由人為因素導致的，一般出現的情況是建筑物的位移或者是地殼的變形以及建筑物變形。GPS測量有很多的優(yōu)勢，其中高精度在三維定位中最具明顯。因此，它成為一種有效的測量工具，對于各種工程變形的監(jiān)測。在工程建設過程中，經常會出現一些大壩變形、海上建筑物的沉降、資源開采區(qū)的地面沉降以及建筑物缺陷和變形等各種各樣的變形情況。比如說，在監(jiān)測大壩變形中應用此項技術，大壩就可能因為水負荷重壓以至于變形出現，而大壩變形的話，會導致安全事故的發(fā)生，為了將安全事故有效地避免，就要對大壩進行監(jiān)測，而且保證其精密又連續(xù)。GPS精密定位技術的應用，除了能夠將監(jiān)測大壩變形的精度提高，對于監(jiān)測工作的自動化實現也很大的幫助，例如，為了對大壩變形實行監(jiān)測，基準站可以進行選擇在距離壩體較遠的地方進行，將若干個監(jiān)測點選擇在變形的區(qū)域內，然后將GPS接收機分別安置在監(jiān)測點以及基準站，就可以將連續(xù)的自動觀測實現，另外將數據傳輸技術適當的應用，就可以將監(jiān)測的數據實時地向數據傳輸中心自動的發(fā)送，可以良好顯示并分析以及處理。

2.2 應用于精密工程方面

在各個領域中都要進行工程測量，而都可以應用GPS測量技術，工程測量說的就是針對工程進行勘察、設計、施工、驗收等工序，另外，還有一些應用性的測量工作，比如說安裝設備等，具有較為廣泛的范圍。而GPS測量具有很多的優(yōu)勢，比如說簡便的操作方法、較快的速度以及較高的測量精度。不僅應用于一般的工程測量，還應用于很多重要的工程建設中，比如說隧道與管道工程、橋梁工程以及精密設備安裝工程等等。應用于隧道貫通控制測量方面，對于一些地下工程，比如說城市地鐵、海底隧道工程、鐵路以及公路隧道等，任務極為重要。為了將隧道開挖的方向有效控制，利用聯測方式在隧道中間開挖面處或者是兩端的開挖面處，將起始的基準方向建立起來，為隧道的貫通準確性提供保障。若是運用傳統(tǒng)的測量方法進行，就要將通視建立在各控制點之間，所以GPS測量的應用意義重大，而GPS精密定位技術在以上控制測量工程中具有廣泛的應用，不僅效益高，而且精密度也高，使得工程測繪工作質量有效的提升，進而保障了工程的質量[3]。

3結束語

總而言之，GPS定位測量技術就很多的優(yōu)勢，其中最明顯的就是高效的經濟以及精度極高，另外，自然天氣因素不會對其造成任何的影響，而且設備具有簡單的操作且方便攜帶甚是輕巧，因此，廣泛的應用于工程測繪中，是一項極為有利的技術保障，對工程測繪良好的發(fā)展有著促進的作用。另外，不論建設工程控制網，還是說現代化城市建設，都具有極大的幫助。在工程測繪中有效提高了測量精度，為科學可靠的測繪結果提供保障，將社會經濟進步發(fā)展以及全球化信息發(fā)展趨勢更為有利的加快。

參考文獻

[1] 黎懋銘.GPS測量技術在工程測繪中的應用關鍵要素探究[J].中國標準化，2019（18）：106-107.

[2] 劉浩.GPS-RTK測量技術在工程測繪中的應用和特點分析[J].智能城市，2019，5（8）：60-61.

[3] 陳超.GPS測量技術在工程測繪中的應用及特點[J].現代物業(yè)（中旬刊），2018（8）：43.