GPS 測繪技術在工程測繪中的應用

劉淇 劉偉

（志丹縣自然資源局，陜西 延安 717500）

隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，各種工程項目越來越多，這就需要更加精準的數據支撐，才能建設出高品質的工程項目，GPS應用在工程測量中，全面提高測量效率，保證了數據的實用性、精準度。傳統工程規(guī)劃與勘測，依靠的是人力來完成，而人力高強度的獲取的數據存在誤差，影響了工程的質量與安全，簡單的人力勞動和簡陋的設備不能滿足現代化建設需求，只有全面依靠GPS技術，才能全面實現工程測量目標，確保建筑項目安全與穩(wěn)定。

一、GPS測繪技術基本概述與基本原理

（一）基本概述

GPS全稱為GIobal Positioning System，即“全球定位系統”，GPS并不是特指某一物體，而是指能夠定時測距的專業(yè)空間交匯定位系統的統稱，此系統能夠將具有連續(xù)性、時效性的三維位置、速度、時間等相關數據信息發(fā)送給全球范圍內的用戶。GPS在測量過程中，主要是通過將接收機有效安裝到固定位置上，隨后與GPS衛(wèi)星所發(fā)射導航電文相結合，對某一時間段內所顯現定位距離加以科學化測量，從而形成最終的相應三維坐標，并切實達到精準定位這一目標。

（二）基本原理

經由上文所述，GPS主要是通過接收機結合衛(wèi)星電文形成三維坐標，最終精準定位，而在GPS測繪技術作用之下，這一坐標可以劃分為兩種類型，分別為低地固定坐標與空間固定坐標，二者可自由互換，從而實現控制點具體位置精準判斷。除此之外，由于不同定位方式之間存在一定差異，因此也可以分為相對定位方式與絕對定位方式兩種。其中，相對定位方式主要是將空間幾何理論作為基礎，通過三顆衛(wèi)星特定距離與已知測量點，通過相關數學知識對測量點具體位置展開計算。而絕對定位方式則是將海拔信息與經緯度作為基礎，通過位置坐標具體位置，對測量點實際位置加以判斷。

二、GPS測繪技術在工程測繪中應用的優(yōu)勢特點

（一）定位效果好

盡可能地做到“圖實一致”，是工程測繪工作的第一要義。在這一方面，GPS測繪技術具備高度的可靠性與優(yōu)質性?，F階段，GPS衛(wèi)星星座的24 人造衛(wèi)星已全部投用完成，在全球范圍內的定位導航覆蓋率高達98%。同時，隨著相關技術的不斷發(fā)展，GPS測繪技術的測繪精度也不斷提升?，F階段，在300m 至1500m范圍的工程測繪中，GPS測繪技術可將數據的定位誤差縮小至毫米級別，由此產生的測繪圖紙自然也更具應用價值。

（二）操作更便捷

在傳統時期，人們若采取人工化的測繪方法，需要親身進入到目標區(qū)域當中，并開展長周期、持續(xù)性的信息采集與位置分析工作。在信息采集、分析完成后，手繪圖紙也會耗費人員大量的時間與精力，且成品精度很難保證。相比之下，GPS測繪技術以接收機、傳感器、計算機等設備為依托，可表現出很強的去人工化特性，實現便捷、高效的數據采集與數據反饋。同時，在測繪數據傳入計算機系統后，相關人員可通過GIS、CAD等軟件工具，直接進行三維坐標模型的建立生成，并通過調整局部參數、編輯模型要素的方式，便捷地實現繪圖精度的進一步提高。這樣一來，不僅可有效節(jié)省時間、人力等成本，還能降低工程測繪中誤差風險的出現幾率。

三、GPS測繪技術在工程測繪中的應用

（一）土地動態(tài)監(jiān)測

如今我國城市化進程加快，國家建設水平不斷提高，但是關于土地資源的利用面臨一些問題。為了保證社會的可持續(xù)發(fā)展，土地動態(tài)監(jiān)測工作不可或缺。土地動態(tài)監(jiān)測的對象主要是從自然和社會兩個角度，分析各地區(qū)土地資源的利用情況，為國家規(guī)劃、環(huán)境分析提供重要的決策依據。使用GPS測繪技術，將能夠提升土地動態(tài)監(jiān)測工作效率和監(jiān)測范圍，獲取更有價值的監(jiān)測數據。例如，在公共交通工程的建設中，相關部門需要對相關地區(qū)土地資源利用情況進行監(jiān)測和分析，尤其要考慮該地區(qū)民眾聚居情況、農田分布情況等，進而制定更合適的交通工程設計方案。利用GPS測繪技術，可以迅速在較大范圍內獲取相應的土地資源數據信息，并繪制相應的三維模擬圖。

（二）工程變形監(jiān)測

工程項目建設中，工程變形歷來廣受關注。一旦工程出現變形現象，勢必影響工程項目的最終建設質量，還存在一定的安全隱患。因此，在工程建設中，做好工程項目的變形監(jiān)測尤為關鍵。導致工程項目變形的因素眾多，設計和工藝除外，地質環(huán)境也是不可忽視的重要原因。因此，施工過程中必須做好工程結構以及地形環(huán)境的監(jiān)測工作。具體而言，利用GPS測繪技術，對工程建筑的結構進行三維模擬，以此來判斷建筑結構的穩(wěn)定性和變形風險。此外在水利工程項目建設中，也可以將GPS信號接收裝置安裝在大壩上，借助GPS定位系統，對大壩不同位置的變化狀況予以實時監(jiān)測，并將大壩結構可能發(fā)生的變形狀況進行模擬。工程技術人員便可以依據該變化規(guī)律，對大壩的安全性和穩(wěn)定性進行預判，及時發(fā)現安全和質量隱患，以便于盡早進行處置。

總結：隨著技術的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，GPS測繪技術實現了更加優(yōu)化的實用功能，GPS技術耗時短、操作簡便、測量精度高，能夠在實際應用中，較好地把握像控點測量、線路定線測量及建筑工程放線測量等的精細要求，全面提升了測量數據的精度，只有不斷創(chuàng)新，強化對GPS測繪技術的完善，形成廣泛應用，才能確保工程測繪工作質量，提高工作效率。