工程测绘中GPS定位测量技术的优势与应用

王 超

摘要：随着我国社会经济的快速发展，科学技术水平也不断提高，在GPS定位测量技术中应用了很多先进的科学技术，极大了提高了工程测量的准确性和效率。但我国对工程测绘中GPS定位测量技术的优势与应用的研究还有待进一步深入，因此，本文在阐述GPS定位测量原理的基础上，提出GPS定位测量技术在工程测绘中应用的优势，以及具体的应用方法。

关键词：GPS测绘技术；工程测绘；应用研究

引言：科学技术的进一步发展和进步促进了信息在世界范围的传播，GPS技术促进了工程测绘快速的发展，为工程测绘提供了相当可靠的保证。工程测绘在国民经济的发展和国防的建设上都有很重要的意义。因此对工程测绘的精度和技术的关注越来越多。先进的测绘技术方法和测量仪器不断涌现，并且测绘的准确性始终很高。GPS定位测绘技术具有经济效益高，精度高等优点。工程勘测中的关键作用为加强城市和工程控制网络的建设创造了良好条件。
　　1 GPS定位测量原理
        GPS定位系统主要由三部分构成，即：GPS卫星星座也就是工程测量的“眼睛”；地面监控系统为卫星看到的信息进行实时处理，相当于工程测量的“大脑”；GPS信号接收机，接受处理后信息的主要设备并应在实处设备，相当于工程测量的“手”。GPS定位大体上可分为三大类，第一类，绝对定位，其主要原理是以GPS卫星和用户接受天线之间的距离作为观测量的基础，根据已知的卫星瞬时坐标，通过后方交会的方法来进行定位；第二类，相对定位，主要原理是通过两台GPS接收机，同时观测同一个卫星，并确定基线端点，然后通过相应的方式确定被测物具体位置；第三，实时动态相对定位测量，也是目前最先进的卫星定位技术，其定位测量的主要原理是利用2台或者2台以上GPS接收机同时接收卫星传输的信号，把一台接收机安放在已经确定坐标点上，另一台用来测量未知点，属于流动测量站，二者相互配合，实时地计算并显示用户站的三维坐标。

2GPS技术的优势
　　2.1GPS技术适应性强，测量精准度高
　　传统的工程测量方法容易受到外界环境的影响，无法实现全天候的测量，工作效率较低。GPS技术的适应性就很强，不会受到外界环境的影响，而且能够保持全天候工作，大大提高了工作效率。在工程测量的工作中，GPS技术能够应对各种环境条件，适应性极强。同时在工程测量中使用GPS技术，可以通过精确的范围定点，提高测量精准度。
　　2.2GPS技术应用灵活，测量时间较短
　　GPS技术在工程测量中的应用解决了传统测量方法存在的问题——没有测量站点之间的通视活动。GPS技术在工程测量的应用中，只要保证测量之前测量站点之间没有高大建筑物的干扰和阻碍，空间开阔，就可以开始对测量站点进行选址，保证测量站点之间的通视。另外GPS技术在工程测量中的应用，大大缩减了工程前期的测量时间，保障了工程施工的整体进度。
　　2.3GPS技术效率高，节约资源
　　GPS技术在工程测量中的应用，极大地改善了测量工作的条件和环境，智能化、自动化的测量技术和设备也极大地节约了物力、人力、财力等资源。GPS技术在工程测量中，操作简便，工作人员劳动强度降低，测量效率提升，节约了工作时间。
　　3GPS测绘技术在各工程领域中的应用
　　3.1虚拟现实技术
　　工程测绘工作多开展于户外，由于天气予以地形状况相对复杂，会大幅度增加测绘工作的难度，如此一来测量数据信息也就不具备精确性保障，严重时甚至还会引发安全事故。GPS虚拟现实技术的应用，可有效解决这一系列问题，该技术具有交互作用的特点，且十分逼真，可构建相对复杂地形区域的三维图像，同时还能细致地观察区域细节。依据三维图像不仅可形象的现实所需测量的项目，同时也能提出测量中可能存在的安全问题。依据虚拟图像显示方式，可对各项重点测量项目进行直观把握，进而对各类可能出现的安全事故提前进行预测，并制定有效的处理措施，实现事故发生率的降低、事故影响与损失的减轻。
　　3.2GPS外业测绘
　　采取GPS定位技术开展外业测绘时，合理测量点的选择十分关键，在正确选择了前期测量点后，即可顺利开展后期的观测工作，并确保测绘结果的精确性，将因不必要的步骤而产生的资源与时间耗费节省。因此，在开展测绘工作时，首先需将各方面准备工作全面落实，如完成测绘地区地理位置信息、标架与标型的收集等。此类准备工作落实之后，有利于选点精确性的提升。观测期间，GPS技术的运用是以开机观测、无线安置方式为主，该环节与传统测试项目中环节不同，在GPS安置中必须以选定的定位点为依据严格进行安置，就三脚架上安置的GPS设备而言，应与定位点垂直位置保持一致性，通过铅锤等辅助工具能为其提供准确点位的保障。

　　3.3工程测绘中GPS定位技术的应用
　　就该方面的应用而言，通过有效结合物理学与几何学原理，并借助分布于空间中的卫星进行遥感测量，通过接收设备接收并处理测量数据，可实现多角度定位及数据测量。GPS技术应用于工程测绘中主要包含静态相定位和实时动态相定位。就静态相定位而言，是在地面安置多台接收设备，依据一定规律排列为一条或多条基线后进行观察；而实时动态相定位是以载波相对观为依据进行测量，控制基站是以位置精确的控制点为主，借助地面接收装置可实现实时动态数据的多角度接收。
　　3.4GPS布网工作
　　该方面的应用是在GPS定位技术的运用下，对测绘线路及带状等工程进行网格布置，如海港、饮水相关工程。具体来说，该方面是以点连式或边连式构建持续发展的三角锁同步图形。而在测绘变形监测网或工程枢纽区施工控制网时，通常都是借助网连式或边连式来布置工程，如此可使GPS技术布置的几何程度、网格精确程度进一步提升，进而为测绘工作提供可靠的准确性保障。
　　3.5实时动态测绘法
　　GPS实时动态测绘（RTK技术）工作原理在于将GPS接收机安装在地面测量点部位作为测量点准确点，随后与GPS卫星相连接进行测量信息的接收，以此实现内容的实时获取，并将个别测得的信息朝着测量流动站、中心测量站传输。其中，测量流动站能够同时接收GPS卫星信号和其他方面的数据。在对所有信息进行科学整合之后，在GPS导航技术原理的运用下对数据进行观察分析，测量流动站具体坐标可在计算机系统的使用下获取，并完成各项信息的回传，动态测绘参数就此形成，而动态测绘成效也就此达成。
　　3.6工程变形情况测量
　　由于建筑工程项目建设中存在着人为因素及地质运动等影响，极易出现建筑变形或位移情况，所造成的后果十分严重。针对通常所见的建筑物沉降或大坝变形等，倘若发现及时并实施针对性处理措施，可实现变形破坏控制有效性的提升。在工程变形检测中运用GPS测量技术，通过高精度三维定位技术的利用，可将建筑物微小变化的产生及时发现，推动工程变形防范水平的提升。
　　3.7水下地形测绘
　　GPS技术在水下工程测绘中的运用，有利于测绘工作效率的有效提升。具体应用实践中，通常是以测深仪、潮位仪、差分GPS接收机及终端接收设备等作为主要应用设备，在彼此密切结合下完成有机测绘体系的组建，能在大比例尺下水下地形测绘工作中发挥极为显著的效果，可对水下地形实际状态进行精准、便捷的获取，同时还能实现测绘难度的降低、结果准确性的提升。

 4结束语
       总之，GPS技术被应用于工程测绘领域，大大提高了测量的效率与精确度，进而促进了工程建设质量与效率的提高。在进行具体的测量工作时，应当掌握GPS技术在测量中的运作原理，根据施工的实际情况，结合施工现场的地形情况，规范测量方式，提高测量的精确度与效率。
参考文献：
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