关于工程测绘中GPS技术的应用探析

张存千

摘要：伴随着现代科学技术的不断进步发展，新技术不断应用于各个行业之中，全球定位系统（GPS）技术得到很大的提高，GPS测量技术也日益成熟；在工程测绘中， GPS测量技术逐步得到应用。在此文中，笔者首先分析了GPS测量技术的特点；其次从控制城市建设中测绘精度，应用于大地控制，RTK技术在地籍和房地产工程测绘中的应用等方面就GPS测量技术在工程测绘中的应用进行了探讨。

关键词：GPS技术；工程测量；测绘；应用；

中图分类号： TB22 文献标识码： A 文章编号：

随着经济的发展和社会的发展水平的不断提高，使用GPS进行测量的技术也日益增多，其应用范围也不断扩展，在工程测绘中也有广泛的应用。为了能够使GPS技术在工程测绘中更顺利的发展，近几年来对工程测绘中使用GPS测量技术特点及现状的研究越来越多。笔者也以此为课题进行相关内容的探讨。

1 GPS全球定位系统测量技术的特点

传统的测量技术，其方法繁琐，操作步骤严格，容易引起较大的操作误差。而GPS全球定位系统测量技术较之其有明显的进步和显著的特点。其主要表现在以下几个方面，GPS测量技术测量结果的准确性更高，速度更快，且全天都可以进行，在传统测量的基础上还增加了许多新的功能，与计算机技术相结合使得测量的操作大大的简化，降低了对操作人员专业知识的要求，扩大了其使用的范围和领域。

1.1观测速率明显高

自改革开放以来，我国经济建设的快速发展，社会对测绘业的需求结构有了更高层次的要求，因此从存在GPS这个概念以来，人们致力于研究GPS的发展方向，其一直以较快的速度发展，随着科技的发展，软件的功能的增加日趋完善。现在仅用15min就可以对20km以内的静态目标进行精确的定位；基准站与各流动站的距离在1.5km以内时，进行快速静态相对定位的测量，流动站观测仅要不到2min的时间即可以准确定位，在此之后可以随时对目标进行定位，各站之间的观测差距在几秒钟之内。

1.2定位的准确性更高

全球定位系统是一个极为先进的新技术。全球定位系统是一个拥有全天候并且不受任何天气因素影响的定位系统，在全球覆盖率已经高达98%，是拥有利用七维定点定速定时，并且可以移动定位等优点的新技术。在实际工作当中，笔者根据相关研究数据及实际操作证实，GPS定位的准确度较传统的定位方式有明显的提高。具体数据如下，在5km以内定位的精度约在10~6之间；当定位范围扩大到一百到五百公里之间时，定位的精确度约在10~7；定位距离在1000km时可达10~9。应用于300m~1500m的工程定位，进行1小时以上观测的数据误差仅在1mm之内，较ME-5000电磁波测距仪测得的数据精确度有明显的提高。

1.3操作更简单

GPS就是通过太空中的这24颗不同功能的GPS卫星来完成最终定位工作的。随着科学技术的发展，GPS测绘技术与各先进技术的手段不断结合，其操作方法得到了大大的简化，同时使用的范围也随之扩展。GSP操作的集成化、自动化程度较其他测绘手段有明显的提高。由于GPS的测绘功能丰富适合测绘内、外业等领域的应用。工作人员通过软件系统进行作业的操控，减少了人工测绘的误差，在减少工作人员工作量和专业要求的同时极大地提高了操作过程中的准确度。

2工程测绘中GPS测量技术的应用

RTK（Real-timekinematic）即实时动态差分法是在工程测绘中常用的GPS测量技术。该方法是以GPS测量方法为基础改进而来的，较原有的GSP测绘技术有更大的进步，以前GPS的快速静态、静态、动态等测量得到的数据需要进行相应的处理才能获得要求精度的数据，而实时动态差分法可以在野外实时测量过程中直接获得所需的数据。进一步提高了测量的速率和简便程度，对GPS技术的发展具有十分重要的意义，应用于工程测绘中给地形测图、工程放样以及地籍测量等操作带来了新的方向，大幅度地提高了测绘工作的效率和准确性。

2.1 GPS在控制城市建设中的应用

为满足城市规划的需要，我们可以将GPS测绘技术应用于城市建设的控制中。城市规划具有要求精度高、控制面积大、使用频繁的特点，要严格区分城市建成区与规划区的分界。对城市进行整体规划，对建筑物的建设做出预计，减少对城市的布局及公共环境的影响，从而实现城市建设的合理化。随着现代化城市建设的发展发展，对城市资源的过度开发，严重影响了城市的合理化发展。在这样的背景下，对控制城市的测量有着更高的要求，测量水平直接影响到工程的质量和进度。各大测绘部门都在建造自己的CORS站。GPS测绘技术的引入改变了城市控制测量的速率和准确度，且可以随时采集相关的数据，并根据要求进行适当的调整，较传统测量有着十分明显的进步。GPS定位技术具有速度快、精度高、费用低以及操作简便等诸多优势，在现阶段是城市控制测绘的最理想选择。已逐步取代了传统的测量方式，随着新技术的不断融入，将给GPS技术在该领域的测量中带来更多的优势。同时GPS技术的发展也将城市控制测量推上一个更高的水平。

2.2 GPS技术在房屋工程测绘中的应用

第一,GPS技术参数的确定。GPS全球定位系统的技术参数,主要包括以下几个方面。(1)设计精度:根据工程需要和测区情况,选择特定的地区等级GPS网作为测区首级控制网。(2)设计基准和网形:控制网共12个点,其中联测已知平面控制点2个,高程控制点5个。采用3台GPS接收机观测,网形布设成边连式。(3)观测计划:根据GPS卫星的可见预报图和几何图形强度,选择最佳观测时段,并制定作业调度表。

第二,GPS技术测量的外业实施。在应用GPS测量时,卫星主要被作为空间观测目标,形成了不需要地面点的后方交会,每台接收机都有自己的控制点,经过接受到的数据解算出点的经纬坐标,在多台接收机同时接收数据便形成了很多三角网形参与平差解算,自由网无约束平差解算出其坐标,然后把己知的控制点进行约束平差得到坐标。GPS联测和高等级导线在各个单位均有各自不同软件和方法平差解算。在做较长距离导线时就会产生投影变形,投影变形处理与否将直接导致整个坐标系统成败。

第三,GPS技术测量的数据处理。GPS接收机观测基本实现了自动化、智能化,观测时间也在不断减少,降低了作业强度,观测时卫星的空间分布和卫星信号的质量影响观测的效果。由于各别点受地形条件限制,影响对卫星的观测及信号的质量。因此,要严格按有关要求选点,选择最佳时段观测,同时注意通讯设备的使用。GPS技术测量的数据传输和处理是随机完成的，但是只要满足接收卫星信号的质量和已知数据的数量、精度这个条件，就可以快捷、方便的得出符合要求的坐标。

3.GPS技术在其他方面的应用

GPS技术还可用于土地地籍测量的吃应用。改变了动态野外测绘的方法，以现代的GPS测绘方法代替了传统的平板仪补测法和简易补测等方法。通过这种新兴的测绘方法完全可以满足现阶段土地动态检测的需要。且克服了传统方法速度慢、效率低等问题，同时可以大幅度提高测绘的速度和数据的精度，在进行动态监测的同时，节省了时间和人力。

4．结语

同行业的人员都知道，GPS全球定位系统作为新形式测量系统,早已广泛用于大地测量、工程测量、航空摄影测量以及地形测量等各个方面。但是，GPS技术应用于房屋工程测绘和地籍测绘中,是最近几年才开始的,主要原因是GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数,为房屋测绘和地籍测绘工作带来便利。我们于GPS技术在房屋工程测绘和地籍测绘中的应用作了深入的分析,得出一个结论,GPS技术在当前的房屋工程测绘和地籍测绘中有着十分广阔的发展前景。

参考文献

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[2]李玮，万仕平.浅析GPS在龙岗净化厂控制测量中的应用[J].天然气与石油，2010(1).

[3]姚冬青，李庆勇.GPS在矿山控制测量中的应用[J].山西建筑，2010(22).

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