GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点

李国庆

摘 要 社会经济迅猛发展为科学技术水平的提高提供了有力的保障。科技的日益发展为社会各行各业提供了便利的条件。在当今社会，计算机技术的普及促进了全球信息的共享，在全球信息传递与沟通中离不开GPS技术的支持，GPS是一种全球定位系统，其中，发展最快的是GPS定位测量技术，在工程测绘中起到了重要的作用。下文将从GPS测量技术的基本概念、GPS测量技术的特点和GPS测量技术的应用这三个方面进行阐述。

关键词 GPS测量技术；工程测绘；应用与特点

引言

现代科学技术的发展需要一种全新的卫星导航定位系统，GPS作为一种全球定位系统，由全球通信卫星和接收这两部分装置组成，根据卫星无线电导航定位系统，或进行精准的定位。而GPS卫星定位测量是对大地进行测量的一项技术。全球定位系统技术与GPS测量技术两者密不可分的，GPS技术的提高必然会带动GPS测量技术水平的提高，近年来，GPS测量技术日益完善，有效地应用到工程测绘中去，本文主要对GPS测量技术在工程测绘中的特点和应用进行探讨。

1 GPS测量技术的基本概念

我们把全球定位系统简称为GPS，是以卫星无线电导航定位修通为依据，主要用来检测距离和时间而建立起来的一种新型的高科技的定位系统。对该系统研究的较早，早在1973年便开始对其进行研制，至今已有20多年。GPS测量技术有三个重要组成部分，主要包括：空间卫星星座、地面检测系统以及有关用户的设备等。GPS当行利用无线方式为用户实现无线导航，提供精准定位，促进社会经济发展。除此之外，还能够用于军事和国防建设中，为其提供必要的定位服务，GPS技术的作用巨大。由于近年来国家对科学技术领域投入增加，GPS测量技术也得到了改善，变得日益成熟。经济快速与高精度时期主要的优点，进一步使得测绘与测量领域取得更大成就。常规的测量技术不能进行全天候作业，而GPS测量技术可以有效弥补这点。在数据监测过程中，GPS卫星的数目分布众多且分布得较规则，所以，运用GPS对其进行定位能够对同一地点连续观测，对于不同地点可以实现同步观测，并且是全天候进行检测。GPS具有三维定位作用，无论所属地球上哪个地点、位置、时间，都能对其进行监测。并且，GPS系统监测时受到外界环境影响较小。由此可见，无论从时间还是地点上吗，GPS技术在测量领域上都迈出了全新的一大步，使测量更精准有效。

2 GPS测量技术的特点

2.1 定位精度高

目前其他侧来那个技术无法达到对位置的相当精确的定位，而GPS测量技术可以达到1ppm的精确度。在相对精度在50km以内的，相对定位精度可保持在1mm内，在工程精度定位中，300～1500m的，使用GPS观测数据低于1mm。总之，采用GPS测量技术可以满足各种工程测量的需要，当观测技术与数据处理方法进一步完善时，GPS测量技术的精确深度也会进一步提高。为我国的经济建设提供更精准的定位服务[1]。

2.2 操作简单便捷

GPS测量技术有安装相应的定位开关设备，在定位时能够实现自动化定位，还能对较远距离实现监控，收集到的信息精准、全面、可利用性较高。例如：在收集有关气象的数据时，整个测量与搜取系统会进行高度的监测，与接收机一起配合，确保工作的顺利完成。如果要对一个观测站进行连续的观测，它会与其他的接收和通讯装置连接，将所采集到的信息储存，之后在数据处理中心对数据进行处理。在这过程中，减少了人力的看守，使采集数据与处理更加自动化。

2.3 功能齐全应用领域广泛

GPS主要为各用户提供动态的位置定位和相关的时间信息，它不但可以测量位置还能进行位置导航，另外，还可以对用户的速度及所用时间进行测量。GPS技术依旧在不断地发展，滞后，它所应用的范围会不断地扩展[2]。已经取得了应用成效的包括对运动目标的监控。定位技术还能对大地进行测量，所以，GPS技术是一个功能齐全，可以广泛应用与各个领域的技术。

2.4 观测时间短

在测量过程中，以一条基线为依据，与所需要观测的精度相结合，采用静态定位的办法，1～3小时才能完成全部的测量工作[3]。在以往观测时所耗时间要几个小时，当GPS系统得到不断提高和完善时，观测时间只需要几十分钟，更短的只需要几分钟。通常系统在1小时内完成对数据的采集，经过GPS接收器对数据进行收集，再进行系统处理，保持准确性。科學技术的发展与创新，GPS的硬件与软件更新也得到完善，利用GPS观测能更加减少观测的时间，提高观测工作的效率。例如：GPS技术升级后能够更准确迅速地在20km范围内进行相对静态定位，定位时间只需要16～20分钟。如果是进行静态定位，所用时间会 更短，只需要1～2分钟或者仅用几秒钟。

2.5 全天候作业

在我国，大量的GPS卫星合理地分布，因此，无论走到地球上的哪个地点，都可以同步地对4颗卫星进行连续性的观测，这就保证了对全球气候进行连续性的三维定位。它还不易受外界环境影响，除了雷雨天不适合进行观测外，其他天气都可进行观测。

2.6 对观测站之间无要求

在传统观测技术观测时，要求量观测站之间相互通视。而GPS测量技术没有这方面的要求，它只需要观测站间保持15度以上的开阔空间即可，所以，不需要建造相应设施。这能够极大地减少成本，节约大笔费用。另外，也不需要点间通视，所以，点位位置设定可以灵活多变，传统测量中需要进行的对网中传递点的控制、对过渡点的测量工作等，在GPS测量技术中，都能省去，选点工作更加简单轻便。

2.7 有较高的经济效益

GPS测量技术有较高的经济效益，大量的实践表明，常规方法建立大地控制网需要较高的费用，因为GPS有较快的定位速度使得工程建设所耗时间较短，所以使用GPS测量技术比起常规方法能节省大约三分之一的费用。另一方面，采用GPS定位，观测站点间不需要相互通视，所以建立视标所需要的人力、物力、财力都得到了节省。所以，GPS测量技术的经济效益与日俱增。

3 GPS测量技术的应用

3.1 定位技术的应用

将GPS技术应用于工程测绘中，采用的基本原理是结合了物理与几何的一般原理，利用GPS系统的空间分布，在地面接收装置的配合下对物体进行监测。如今，较多采用的技术方法主要有静态相对定位法和动态定位法。静态定位是一种相对简单的定位方法，在地面上按照一定的规范装置定位装置，进行维时45分钟左右的观察，专业人员采集相关的数据。动态定位工作的首要环节是对工作点的选择，然后在地面安装接收装置，从多个角度进行监测。

3.2 虚拟现实技术的应用

在实际的测绘工作中，都会受到人为的干扰或者其他因素的影响，都会造成测绘数据不准确，如果采用GPS测量技术，联系交互定位方法，可以增加工程测绘的有效性，使数据更加真实形象，另一方面，还可以对工程测绘的整个过程进行全面的监测。例如：进行工程测绘时，根据地质情况，利用计算机，将测绘过程也给以数学模型的方式表现出来，测绘场景被真实的模拟，对测绘过程进行动态掌握，有利于发现测绘过程的错误，在下次测绘过程中就能有效避免同类问题的发生，采取合理的措施，进行科学的处理。极大地增加了测量数据的准确性。

3.3 城市控制网的精度要求

城市控制网对精度的要求较高，并且其面积广泛使用的概率大，对城市的现代化建设有影响。而GPS定位测量技术是具有高精度、操作较便捷的技术，适合在城市建设中广泛应用，有利于实现城市控制网对高精度的要求，提高测绘精度与效率。GPS技术应用与城市建设中，不仅能够满足对城市规划的标准要求，还能够提高城市控制测量的准确性，加快城市控制测量的速度。

总而言之，目前GPS测量技术应用领域相对宽泛，涉及工程测量、地质测量、资源勘察等各个方面，并取得了有效的成果。在实际运用过程中，GPS测量技术所展现的巨大潜力和作用将进一步应用到其他领域。随着社会经济和科技的发展，GPS测量技术还会更加完善，从而更有效地为我国经济发展提供服务。

4 结束语

工程建设离不开工程测量技术的，工程测量技术发挥着越来越重要的作用。而在工程测绘中运用较为广泛的是GPS定位测量，因为GPS测量技术具有高精度和较高的经济效益等优点。这些优势应用到工程测绘中，为其提高了强悍的技术支持，也有效地促进现代化城市建设，保障测量结果的精确性，促进了信息全球化的进一步发展。

参考文献

[1]刘三枝，李明峰，冯宝红.定位技术与应用课程教学改革研究[J].矿山测量，2005，（2）：64-65.

[2]張延忠.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技传播，2011，（7）：198-198.

[3]张雷.论GPS RTK技术在现代工程测量的应用[J].科技致富向导，2011，（8）：228-228.