工程测绘中的GPS测绘技术研究

工程测绘中的GPS测绘技术研究

鲁俊

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司   陕西西安710000

摘要：随着我国科学技术的不断发展，很多新技术都已经被研发且投入使用，推动了各项领域的发展，而工程测绘中，GPS测绘技术得到了广泛运用，对工程质量与施工效率提供了较大的帮助。为此本文从给GPS测绘技术的概念出发，分析了GPS测绘技术的特点，提出了GPS测绘技术在工程测绘中的应用，希望为有关部门提供参考。

关键词：工程测绘；GPS测绘；技术应用

引言：工程测绘是一项与社会生产联系紧密的工作，在我国也有着漫长的发展历史，而随着技术的不断更新，GPS测绘技术已经融入了工程测绘中，让该领域实现了现代化的转型。工程测绘可通过GPS提供的高精度、高效率全面提高工作质量，大幅度提升施工品质，因此工作人员应对该技术进行掌握，推动工程测绘的发展。

一、GPS测绘的概念

GPS测绘技术也被称为全球定位技术，是通过无线电信号的传输实现距离的测量，可通过地面基站接收广泛分布在地球轨道附近的卫星的信号，判断世界各地的地理地形，突破时间与空间的束缚，测量观测点的经度纬度，发挥定位与导航等功能。

GPS测绘技术可通过卫星无线电构成卫星导航定位，帮助汽车、飞机等各类交通工具进行导航，而在与工程测绘工作相结合时，可利用卫星信号或载波相位进行位置测量，提高GPS基线向量的精度，减少各类误差。当前工程测绘中通过GPS定位测量，可通过基站实现对卫星信号的数据接收，再通过计算机对卫星数据进行分析，在进行处理过程中，可将接收机的天线位置看做一个不随时间改变而改变的定量，并通过所获取的卫星参数变化，求得待测点的坐标，并结合构建三维空间坐标系，对一直的基线向量与坐标对观测点的坐标进行计算，从而观测判定点的位置，并利用坐标系的参数信息实现待测物体或工程计算与测量。

二、GPS测绘的优势

（一）高精度

很多测绘工程依旧沿用着传统的测量技术，但随着当前建筑工程越来越复杂，对地形的精度要求也越来越高，因此传统的测量技术明显暴露出了短板，并逐渐被各项新技术所取代。GPS测绘技术区别于传统的测量技术，可通过接收卫星信号形成坐标系，并通过计算机系统对位置信息进行计算与分析，从而得出结果，将测量结果精确度毫米，可以大幅度提高工程测量中的精准度，缩小整体测量的误差，同时卫星信号更加不容易受到天气情况的影响，拥有较高的稳定性，就算恶劣天气下也可以实现高精度测量，从而更好地满足现阶段我国各项复杂建筑的需求[1]。

（二）高效率

现代化的GPS测量可以大幅度缩减工作时间，特别是对于较大范围内的静态物体例如地形测量中，卫星可以快速向观测点距离较近的基准站与流动站进行定位，一般在十分钟之内就可以完成数千米的测量任务，甚至可以在几分钟之内完成对物体信息的分析与实时跟踪，极大提高了测量工作的效率。

另外GPS测量操作较为简便，工作人员并不需要过多的技术培训，只需要了解各个仪器的基本连线方式、测量仪安装步骤、填报气象数据报告等工作内容，并确保仪器的工作状态稳定，即可进行测量，同时电子仪器与信息技术的自动化程序还可以降低工作人员由于失误引起的数据误差。

（三）推动智能化发展

GPS测量技术可以全面推进我国智能化建设，更有效地解放劳动力，大幅度推动科学进步。传统测量工作中，需要大量的工作人员通过专业仪器与复杂的施工步骤进行测量，还要考虑到天气与环境的干扰，效率较低，劳动力投入较大，而通过GPS测量技术的应用，则可以大幅度降低工作人员的劳动强度，并提高测量的精准度，在对于恶劣天气环境检测时，可发挥出更大的优势。

同时GPS的应用还可以通过数据建模与智能分析，促进我国现代化测绘的建设，其自动化程度较高，可以通过软件自动分析代替人工，并24小时进行测量工作，同时还可以对施工工程进行监测，及时发现并警示施工过程中的失误及疏漏，更为有力地推动我国人工智能化建设[2]。

三、GPS测绘在工程测绘中的应用

（一）精密工程测量

各项工程建设都需要高精度的工程测绘数据为数据依据，为项目提供质量保障，而GPS技术在工程测绘的应用中可发挥重要作用。工程建设中，很多精密的工程项目都需要勘察环节的数据支持作为依据，并为方案设计提供标准，GPS测绘可有效帮助精密工程实现各个环节的勘查，且GPS技术的应用非常广泛，很多地形狭小、环境较差且精度要求较高的工程，例如隧道工程等，可以通过GPS技术的高精度测量提供数据依据，同时可以对隧道或路面通过卫星信息结合三维坐标系进行分析，或通过卫星系统中已知的三维坐标系对地面放样进行定位，选定工程的最佳路线，并匹配适当的布设方式，满足桥隧工程的各项需求，辅助设计人员制定出具体的施工方案，保证施工效果。

（二）工程变形监测

在工程建设中，很多建设项目都会受到地形环境或人为因素的影响，出现一些不合格的工程，难以保证施工品质，并对后续使用埋下安全隐患，例如桥梁工程可由于结构误差出现形变、隧道工程由于雨水天气影响了排水工程，影响了结构的稳定性、地基工程由于土壤土层变化，导致地基支撑结构发生沉降等，如果不对此类现象加以控制，就很容易出现安全事故，造成人员伤亡。

GPS测绘技术的应用，可通过GPS的CDMS系统对此类不安全现象进行修正，可收集到环境中灾害天气、温度变化、地形地质变化等参数，对工程的结构进行分析，还可以通过测定三维坐标结合高采样率的GPS接收机，对土体滑坡、地面沉降、水文水体等问题进行测量，且自动化程序也可以实现24小时不间断地判断工程中各项结构的可行性，如果发生异常情况或判断认为不可信，将会直接向工作人员示警，及时避免不安全事故的发生。

（三）断面测量

GPS测绘技术中，有一种GPS-TRK技术，是一种动态检测技术，可对检测对象进行实时分析，通过两台以上的接收器，其中将一台接收器作为数据基准站，其他接收器作为移动站，相互对接后可用于观测及测量，实现无间断的卫星数据接收。这种该技术可以节约测量时间，且误差极小，最大化降低干扰因素。

当前工程中，在断面测量工作中难免会遇到断面桩缺乏方向点的问题，需要选用很多数据观测点进行大面积同步分析，实现对断面的测量，而现代化工程测绘中，可通过GPS-TRK技术，通过基准站与多个移动站之间的数据共享与实时采集，结合自动化系统软件直接对断面数据进行采集，并为工作人员呈现三维坐标系，既可以降低观测站的数量，也可以提高测量的精准度，避免出现测量方向错误的问题，极大地降低工作人员的工作强度，把控工程质量。

（四）地籍与房产的测量

地籍与房产所有权的测量，需要测定每一宗土地的界址点，并结合房地产图进行测量，要求达到厘米级别的精度。应用GPS测绘技术，可将获得的大范围地形数据导入GIS系统中，并通过系统自动与房地产图进行比对。测量中GPS测绘系统可实施测定界桩的位置，并确定土地的使用界限范围，快速计算用地面积，并对所勘测的土地界址进行直接放样，提高检测的精度与效率，有效弥补了传统测定中通过直角坐标系、钢尺距离丈量、平板仪补测等方式的局限性，实现动态测量，保证了对土地实时利用的实时测量，提高测量的精准度与可行性[3]。

结语：总而言之，GPS测绘技术是现代化工程测绘中必不可少的一项重要技术，其拥有精度高、速度快等特点，在工程测量中应用GPS测绘技术，可对精密工程测量、工程变形监测、断面测量、地籍与房产测量等工作中发挥重要作用，提高测量结果的精准度，保证工程质量与施工效率，且其可以推进我国智能化发展，随着技术的进步还将会对更多工程提供帮助。

参考文献：

[1]董昊锦.数字化测绘技术在地质工程测量中的应用[J]. 科技创新与应用,2022,12(13):185-188.

[2]秦祖军.数字测绘技术在建筑工程测量中的应用[J]. 江西建材,2022,(04):129-130+135.

[3]刘庆,杨宇航,陈侃侃.浅谈GPS测绘技术在地质测绘中的应用[J]. 电子测试,2022,36(08):83-84+80.