研究GPS测绘技术 在测绘工程中的应用路径

赵孜康

随着我国经济的快速发展，各种工程项目被相继开发出来，测绘工程得到了越来越广泛的应用。在测绘工程中，GPS技术的使用也逐渐成为了当前测绘工作的主要方向之一。在进行GPS测量时，需要根据实际的地形图，对其数据信息的准确性、可靠性、及时性等方面的性能做出合理的评估与判断，从而为相关工作人员提供有效的参考依据。本文以GPS的观测特点作为基础，分析了其在测绘工程中的应用效果，并提出了相应的建议和措施。通过对这些方法的应用实践，能够更好地促进我国的现代化建设，为国家的经济增长奠定良好的基石。

工程测量数据的准确性对建筑项目的质量和效率有直接影响。地理环境的复杂性和多样性使得传统的测绘方法难以适应复杂的地质条件，从而难以适应当前的时代潮流。因此，为了实现测绘工程的可持续发展，必须结合当前时代和社会发展的具体环境，积极引进能够与网络化信息技术高度融合的测绘新技术，通过与数字技术的结合，提高工程测量的自动化程度，使测绘结果更加立体、直观。目前，测绘新技术的应用范围也在加大，与传统的测绘技术相比，新技术不仅有效地提高了测量精度，而且测量也更加方便快捷，为开展测绘工程测量，为测绘工程的长期发展奠定了坚实基础。GPS技术在测绘工程中的应用是非常广泛的一项工程，在实际的施工过程中，可以有效地对测绘工作进行控制，从而提高了测量精度，同时也降低了成本，减少了人力物力的浪费情况。

一、GPS测绘技术概述

GPS测绘技术作为一种成熟的空间定位解决方案，通过定位卫星的深入参与，可以形成空间模块、地面模块和用户模块的三维技术体系。三维模块的技术系统能够准确获取空间数据元素，如纬度、经度、海拔和高度。越来越多的技术团队正在尝试在测绘项目中使用GPS技术。凭借其强大的空间定位能力和高精度的空间数据反馈系统，可以在短时间内完成一系列工程测绘任务，快速确定驱动测量结果和测量驱动数据的误差率，实现测绘数据的实时更新，动态反映观测区域的地面状态。在进行GPS测绘的过程中，利用三维空间定位系统来对其进行实时的监测和控制，通过这些技术的应用就能实现对施工现场的动态监控，确保工程的顺利开展。现阶段，我国对于GPS的应用还不是很成熟，因此，在实际的工程建设中，相关工作人员必须要结合自身的专业知识，充分了解其具体的操作方法，只有如此才可将其应用到建筑工程的设计当中，进而促进该方面的发展速度。

二、GPS测绘技术的优势

1.作业范围广

在测量中使用GPS技术，基于其强大的定位能力，可以在实际生产中实现远程定位。GPS技术能很好地替代传统的测量技术，尤其是在一些远距离的工程测量中，利用GPS技术可以有效地提高测量的效率和降低传输误差。GPS测量技术具有测量精度高、操作简单等优点，能够将测量系统的总体测量误差降到很低的程度，从而使测量的总体质量得到显著改善。例如：在公路、桥梁等一些大型的建设项目中，需要对地下的管线以及其他的设施实施全面的监测和保护，因此，GPS技术的应用就能有效地解决这一问题。此外还有很多的工程还存在着不同的地质情况，所以在实际的勘察设计的时候也要根据具体的环境条件来选择合适的勘测方法，这样才能保证数据的准确性和可靠性。

2.操作便捷度高

由于GPS的测量精度较高，因此，在进行测绘工作时，可以根据不同的地理环境，选择合适的测绘方法，从而提高测绘效率。例如，在对地物的位置、形状等方面的处理时，采用了先进的数字化的技术来完成，这样就能使其具有更高的可靠性和准确性。同时GPS的使用还能减少对地图的人为干预，使其更加地准确与合理，进而保证了测绘的质量与数据的真实可靠。此外，还可通过卫星定位系统的建立实现对地物的精确识别，并将这些信息及时地反馈给相关部门，以便做出科学的决策和调整。另外还可借助RTK技术，将地面点的坐标作为基准，然后利用GIS软件中的空间分析功能，计算出点的三维坐标，并将其转化为二维平面的坐标图，再由相应的控制点表示出来，最后再把该坐标图的标注好，就能够得到整个的地形地貌，这也是一种高效的图形识读方式。

3.自动化水平高

自动化水平高的测量工作能够有效地提高测绘的效率与质量，在进行测绘的过程中，可以利用GPS的定位系统来对其坐标信息进行自动地处理与储存，这样就能保证在实际的施工中，工作人员只需要将自己的操作指令录入到相应的软件当中，然后再由技术人员对其数据的分析、整理以及计算，就能快速地完成整个的测绘作业。自动化水平高的测图设备，不仅仅是一个很好的辅助工具，同时也是一种很好的测绘方式，这种测图的方法，既节约了成本，又方便快捷，因此，被广泛地应用于工程的建设之中。自动化的测图技术，主要就是通过计算机的强大功能，将地图的位置和方向等相关的参数都以三维图形的形式显示出来，并且还能根据不同的地理环境，选择合适的地形来建立起相对应的模型，从而实现精准的导航和遥感。所以说，自动化程度的高低直接关系着GPS的应用效果，也会影响到后期测绘成果的精度问题。

三、GPS测绘技术在测绘工程中的具体应用

1.实时动态测绘法

实时动态测绘技术RTK技术（Read Time Kinematic，RTK）需要确定测量位置后进行使用。RTK技术在实践中主要是由基准站发射出相位差GPS变体，而移动站的主要任务是在接收后对数据进行修正，以提高GPS定位的精度。利用RTK技术，接收方被放置在参考站，然后在流场中安装一个或者多个接收机。同时，这个流动站与基准站接收来自GPS卫星的信号，并将这些数据与参考站的数据进行比较，以获得不同的校正GPS数据。采集的信息被记录下来，绘制的信息被传送到中央或者移动调查站。然后，这些信息由调查站合成，利用GPS导航原理进行比较，并通过计算机系统确定移动监控的确切位置，从而实现调查地图的动态映射。

2.工程水准测量中的应用

在测绘工作中，水准测量是工作内容的重要组成部分，使用传统的水准测量方法会导致误差的积累，从而影响到信息的准确性。通过使用GPS技术，结合高度信息和地形曲率，可以准确计算出各点之间的高度差，并与水平误差的累积值相结合，从而可以比较和分析水平测量点之间的高度差。同时，GPS技术实现了对高程测量的连续观测，并与平台的同步数据处理功能相结合，使数据规范化，更准确地反映空间数据形态的变化，提高了准确性和实时性。在进行地质勘察以确定水下地形时，应事先明确标记，并使用计算机绘制水下地图。传统的水下测绘方法很复杂，需要大量的人力和物力以及专门的仪器。例如，基于超声波的探测器有一个相对较高的使用门槛，需要高水平的操作人员，因此，需要特殊的技术培训。但应用GPS系统以后，使原本十分复杂的水下测绘变得很好解决。

3.公路测量中的应用

在公路测量中，对于测量精度有很高要求，做好测量精度是公路工程开工的前提。在传统的公路测量中，一般使用经纬仪、全站仪等设备，这些设备需要工作人员在测量之前进行调平、对中等工作，浪费了大量的时间，且容易出现比较大的人为误差，影响工程后续进展。利用GPS技术，其操作更为简便，并可以不受人为因素的干扰，提升测量结果的准确度。相比于城市道路建设，在野外的道路建设，过程更为艰难，面临的环境因素也比较多。而利用GPS静态定位技术，可以使测量结果不受环境因素的影响。

4.矿山测量中的应用

矿山测量中的应用主要是对矿区的地质进行勘测，通过对矿山的勘探工作，可以有效地了解到矿区内的地形地貌、水文情况以及地下水位等，从而为矿山的开采提供了一定的依据和参考。在矿山的开发过程中，需要根据实际的需求来确定矿产资源的储量和分布状况，并合理地利用GPS技术来实现对其的科学管理，进而促进矿业的发展速度。在矿区内的工程建设中，有很多的工程项目都会涉及测绘的内容：钻孔、放线、采空区的探测等。因此在施工的时候就必须要严格地按照相关的要求开展，这样才能够保证工程的顺利实施。同时也要做好相应的记录与分析，并将其作为重要的资料加以保存，以便于后期的查询与核实。

5.双测数据预处理

由于GPS测绘技术包含数据与信息的处理模块，使得GPS技术可以在内部进行预处理工作。其可以将收取的数据进行编辑与整理，并将这些数据应用于后期的数据记录、统计与分析，切实提升了相关工作的效率。在使用的过程中，可以将一些比较重要的信息通过网络技术等方式上传至系统，并根据需要的数据类型，将这些信息录入到计算机当中，便于后续的管理和查询。在实际的GPS测量中，一般会采用双基准坐标系，即在一个坐标轴上，同时还可建立起相应的二级水平，这样就能保证整个观测结果的准确性以及可靠性。如果要想获得高精度的高程，则必须要利用GPS的空间定位功能，以达到高程控制的目的；而对于那些无法确定的地面点，则可借助卫星的导航功能，来实现高程精确计算。在实际应用时，先将数据进行预处理，之后将其中的向量等信息进行计算，并与观测数据做对比分析工作，以此提升数据的准确度。经过预处理之后的数据，在计算方差、平差时，可以提升数据精度。

四、GPS测绘技术在测绘工程中的应用前景分析

若想从根本上提高GPS应用在测绘工程中的效果，并提高其效率，需要加速GPS测绘技术的创新和开发力度，而未来GPS测绘技术应用具有几点发展前景。

GPS测绘技术应用的发展前景：

1.可以实施动态映射方法

动态映射方法是GPS测量技术中最常用的一种动态规划的方法之一，它能够将GPS观测点的坐标信息转换成空间的图形数据，然后在计算机上进行分析处理，从而得到被测点的位置、方位和高程等参数。动态映射的基本思想是利用动态的规划方法，根据实际的地理条件，对一个时间序列内的各个变量建立静态模型，并将其与已确定的状态下的值作比较，如果有变化，则用该曲线的平均值来表示该时刻的值；反之，若无变化，则用该曲线的平均值来表达此刻的高程。通过这种方法，可以实现对未知的系统中的对象和目标的三维立体建模，并能快速地找到最优的解决方案；还可以在不同的环境下，采用不同的解算方式，以满足用户的需求，还可以提高工作效率，减少人力物力的投入量。

2.GPS网络设置分析

对于GPS网络的设置分析，需要根据实际的情况进行分析，在对其进行布设的过程中，要保证网络的稳定性和安全性，这样才能够确保数据的准确性和可靠性。在对其布设的时候要注意以下几点：（1）在使用的时候要选择合适的位置；（2）在进行布设的时候应该将其与其他的因素结合起来，避免出现一些不必要的问题；（3）如果是采用了新的技术或者是新的方法来实现的工作时，那么就要将其与传统的测量方式相结合，从而达到更好的效果；（4）当我们的监测点的坐标以及相关的信息量都比较小的时候就可以考虑将这些点通过网络传输到卫星当中，进而使得整个的监控系统更加的完善和安全。但是由于GPS的定位精度较高，因此，必须做好合理的布局规划，使之成为一个整体。所以为了满足上述的要求就一定会采取相应的措施来提高GPS的精确度、降低误差。另外还应当建立起一套完整的网络体系，使之能有效地发挥作用。

五、结语

综上所述，GPS测绘技术在工程测量中具有精度高、易操作、效率高的特点，已经在工程测量中被广泛使用。在未来的测绘工作中，可以将其应用于其他领域，如地质勘测、水利工程建设等。随着我国科学技术的不断进步，GPS技术的应用也会更加地普遍化，因此，未来的测绘工程的发展趋势是将地理信息系统与遥感系统结合起来，通过对卫星数据的分析和处理，实现对空间信息的有效利用，从而为人们的生产生活提供更好的服务。由于数字化的测量手段的出现和发展，使传统的测绘工程技术得到了极大的改进与完善，所以未来的测绘工程将会向着更高的精度、更精确的作业要求方向发展。