工程測繪中GPS測量技術的應用

張飛

摘 要：GPS測量是一種集傳統測量技術與現代電子技術為一體的新型技術。在工程測繪過程中，使用GPS測量技術不僅能夠轉變工程測繪的工作方式，也會在一定程度上增強工程測繪的成效性，全面提升工程測繪的服務項目?；诖?，主要對工程測繪中GPS測量技術的應用進行了探討。

關鍵詞：工程測繪；GPS測量技術；水準測量；三維定位

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.140

伴隨著科技時代的來臨，工程測繪技術也在發生著天翻地覆的變化，很多新技術、新理念在工程測繪中得到了廣泛的應用，傳統的工程測繪技術很難達到測量精準化的要求，而GPS測量技術就是一種新型的技術，它具有精確度高、效率優、耗費少而且可操作性強等優點，在現代工程測量中得到了廣泛的應用。

1 GPS 測量技術的簡介及應用

GPS網是一種根據GPS衛星定位技術而構建起來的控制網，它主要可分為以下兩種類型：①全球性的高精度 GPS 網。這種高精度的GPS網不僅可以提供全球范圍內的高精度坐標框架，還能將地殼內部板塊的運動規律清晰地展現在研究人員面前。該類型的GPS網可幫助致力于科學研究的工作者做好準確的定位工作，提高他們的工作效率，方便其進行各種研究活動。該網 GPS相鄰點的距離可以達到幾萬千米以上。②區域性的 GPS 網。該網主要是為國民經濟建設服務，例如GPS城市網、GPS礦區網等，該網GPS 相鄰點的距離僅在幾十千米以內。

2 工程測繪中GPS測量技術的應用

2.1 GPS定位技術的應用

在工程測繪過程中應用GPS定位技術時，屋面主要是其與物理學科相關理論的有機結合，并根據GPS系統空間分布的衛星與地面接收裝置完成對相關測量物體的定位觀測工作。如今，很多國內外工程在測繪工作中對GPS測量技術的定位應用有兩方面，分別是靜態相對定位和動態相對定位。靜態相對定位所需要的觀測時間比較短，而且操作簡單易行，只需將多臺地面接收裝置排列成一條或者數條基線即可，最后將所測量的數據上報有關技術人員加以分析與整合。與靜態相對定位相比較而言，動態相關定位較麻煩，它不僅需要依靠載波進行測量，需要精確度高的控制點作為測量工作的控制基站，還需要安裝多臺地面接收裝置連續接收多角度、連續性的觀測結果，并及時將相關信息報送到接收部門。一個GPS接收機要能實現三維定位，至少需要接收4顆衛星。對于實時厘米級定位精度，則要求同時接收5顆以上的衛星。在理想情況下，因為GPS系統有24顆衛星環繞地球運動，因而，通常在水平角10°左右就可觀測到7顆衛星。如果所觀測的地方位于大山、建筑物等附近時，則所觀測的衛星就會相應地減少，這必然會影響到接收機的準確定位，因此，某些應用還要與慣性導航技術相結合，才能將GPS系統的真正作用發揮出來。

2.2 水下地形測繪中 GPS 的應用

GPS技術在進行水下地形測繪的過程中要形成一個完整的水下測繪系統，相關負責人員要注意將GPS機與測深儀、差分GPS接收機、潮位儀與終端設備進行完整連接。GPS接收機接收的主要信號來自于GPS衛星信號和差分基站的信號。我們可通過實例加以說明，當船開始行駛時，我們首先要在計算機中輸入測量階段的起始坐標，通過GPS接收機將所測量的坐標值準確無誤地輸入到計算機系統中，接下來是對坐標值進行參數的轉換與相關計算工作。在具體測量過程中，測量工作者要注意嚴格按照導航監視器的跟蹤路線及時修正航向。在進行測量、定位工作時，相關技術人員要操控計算機，使其自動完成數據記錄工作，并及時進行存儲。

2.3 GPS 水準測量的應用

在工程測繪的所有項目中，水準測量是其中較為常見的一種測量項目。傳統的測量方法存在一定的弊端，只是使用計算機預估出測量的水準點，而沒有進行實地考察驗證，導致所測出的水準點與預估出的水準點之間有較大的差異。而現在應用GPS水準測量可以完全避免此類情況的發生，GPS水準測量主要是通過GPS接收機獲取相關導航信號，然后進行跟蹤記錄。在外業實地觀測中，測繪人員要注意在每階段的測量中都要嚴格遵守相關規定，按步驟進行，這樣才能避免誤差的出現，最大限度地提高測量結果的準確性?，F以大型公路工程項目測量為例進行說明，在該項目中，首先測量人員可通過GPS測量技術觀測衛星同步圖片，其次按照該公路路段地形特征對其高度進行準確分析，尋求最佳的測量方法，注意要在沿路地區每隔200 m建立一個施工用水準點，最后在設置水準點時，測量人員要注意將其選在比較牢固的地方，并對其進行及時、全面的記錄。

2.4 監測工程變形中 GPS 的應用

在工程建設的整個階段中，會出現很多突發事件，工程變形現象是其中一個較為普遍的難題。出現工程變形的原因有很多，有人為因素，比如人為失誤造成建筑物的變形等以及其他因素（例如建筑物出現不同程度的位移）等。GPS測量技術的成功應用解決了上述難題，原因在于其具有三維定位的功能，而且精確度高。在實際工程建設中，工程變形現象時有發生，例如建筑物的塌陷、大壩變形等，大壩變形是由于其長時間受到水的沖擊作用，時間一長，很容易出現變形現象，因此要盡可能地減少意外情況的發生，提高大壩的可承載力。我們在檢測工程變形中使用GPS測量技術可有效避免此類情況的發生。GPS測量技術的作用主要是當大壩出現一定的變形時，GPS測量技術可迅速監測出具體的數據，而且精確度非常高，報送給相關負責人員，以便及時采取有效的措施加以制止。GPS測量技術在工程變形中的應用不僅可以提高工程測量的準確性，還促進了大壩測量工程的自動化與信息化發展，具有深遠的影響力。

3 結束語

總而言之，在工程測繪中使用GPS測量技術，不僅可以提高工程測繪的準確性和可靠性，還可以在一定程度上提升工程測繪的整體效果，有效降低工作難度與強度，在提高工程測繪的自動化程度中發揮著巨大的作用。在今后的工程建設中，GPS測量技術將在其中擔任工程測繪的主要角色，并且隨著GPS測量技術的不斷發展壯大，它也會在更多的領域發揮其潛在的價值。

參考文獻

[1]常文智，韓小波.GPS測量技術在工程測繪中的應用[J].商品與質量：建筑與發展，2011（10）：117-127.

[2]任建江，李冬梅，嚴新軍，等.GPS測量技術在水利工程高精度變形監測網中的應用[J].水利水電技術，2014（02）：145-146.

〔編輯：王霞〕