GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

凌田卉子

（青海省第二測繪院，青海 西寧 810001）

前言

隨著社會的不斷進(jìn)步，各種先進(jìn)化技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為社會事業(yè)的發(fā)展和各項工作的開展提供了重要助力。GPS測量技術(shù)憑借著其自動化程度高、準(zhǔn)確度高、經(jīng)濟(jì)性能強(qiáng)等優(yōu)勢，得到了工程測繪行業(yè)的普遍認(rèn)可，該項技術(shù)的運(yùn)用，一改過去工程測繪全靠人力完成、精度較低、任務(wù)量大的局面，帶動了測繪領(lǐng)域的巨大變革。

1 GPS測量技術(shù)的概述

GPS是一種具備海、陸、空全方位三維導(dǎo)航和定位功能的先進(jìn)的衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)。它具有全球性、全天候、連續(xù)的精密三維導(dǎo)航與定位能力，抗干擾性、保密性良好，在導(dǎo)航、運(yùn)載工具監(jiān)測、城市布局設(shè)計、工程測繪等等方面都發(fā)揮著巨大的作用。該技術(shù)由美國于上世紀(jì)70年代開始研制，于1994年成功建立；20實(shí)際80年代后，GPS定位技術(shù)的不斷進(jìn)步為測繪定位工作領(lǐng)域帶來巨大變革，為工程測量提供了一種全新的技術(shù)和方法，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各項工作中創(chuàng)造了巨大價值。

2 GPS測量技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 自動化程度高

借助信息技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)成為一件工程利器，在外業(yè)數(shù)據(jù)的信息搜集階段，所得到的數(shù)據(jù)資料需要可以以自動化的方式被記錄在電子體系中去，而這種高智能的自動程序，可以在一定程度上降低傳統(tǒng)測量和定位操作帶來的勞動強(qiáng)度和麻煩程度，并且提升勞動效率。

2.2 準(zhǔn)確度高

按照以前的定位方式，在操作中可能會受不同因素的干擾，從而造成一定的誤差，但借助GPS技術(shù)，利用衛(wèi)星的遠(yuǎn)程輔助，對地面物質(zhì)的定位可以精確到三點(diǎn)坐標(biāo)上，這就可以防止位置信息數(shù)據(jù)的誤差出現(xiàn)，最大限度地提升測量的精度問題。

2.3 經(jīng)濟(jì)性能強(qiáng)

在運(yùn)用GPS 測量技術(shù)完成工程測量項目的同時，技術(shù)的投入和資金的花費(fèi)總和往往比通常情況下的網(wǎng)絡(luò)控制要明顯地少得多，這也體現(xiàn)出了GPS在節(jié)約成本方面的優(yōu)勢特征。GPS技術(shù)在經(jīng)費(fèi)控制方面的成就主要來源于兩個方面，其一是GPS 技術(shù)的測繪效率高，這無疑可以壓縮工作周期，節(jié)省時間成本；其二是GPS在工作過程中對測量站互通的要求不高，減少了人力資源的投入。

3 GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

3.1 GPS定位技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

在工程測繪工作中，GPS定位技術(shù)的運(yùn)用主要借助對幾何與物理學(xué)科的重要知識和技術(shù)進(jìn)行綜合運(yùn)用，并以系統(tǒng)空間分布的衛(wèi)星與地面接收裝置為媒介，對需要測量物體進(jìn)行多層次、立體化定位。在目前的全球工程測繪事業(yè)中，GPS測量技術(shù)中定位技術(shù)的運(yùn)用重點(diǎn)包括靜態(tài)相對定位和實(shí)時動態(tài)相對定位兩大類，前者是將多臺地面接收裝置排列成基線后，把同步觀測時間控制在45分鐘，獲得定位數(shù)據(jù)后交給專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行統(tǒng)計和分析；而后者的利用則是把載波相對的觀測量作為重要根據(jù)，將序曲點(diǎn)位較為精確的控制點(diǎn)作為測量的控制基站，并借助安裝地面連續(xù)接收裝置實(shí)現(xiàn)連續(xù)觀測，實(shí)現(xiàn)動態(tài)信息的高效及時傳送。

3.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

在運(yùn)用GPS技術(shù)進(jìn)行測繪之前，大多數(shù)測量工作都必須由人工操作實(shí)現(xiàn)，所以，數(shù)據(jù)處理過程中很容易出現(xiàn)誤差，進(jìn)而使得各類安全事故頻頻發(fā)生。引入GPS測量技術(shù)后，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠直接在GPS系統(tǒng)計算機(jī)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)測繪環(huán)境的虛擬創(chuàng)建，發(fā)揮逼真、交互作用的優(yōu)勢，將現(xiàn)實(shí)中的工程測繪環(huán)境進(jìn)行高精度地描述與復(fù)制，并將所有測繪流程都通過三維圖像的形式在計算機(jī)中進(jìn)行顯示，工作人員可以直接對其中需要注意的點(diǎn)和需要重視的測量項目進(jìn)行標(biāo)注，工程測繪的效率和質(zhì)量得到顯著提升。

3.3 RTK技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

實(shí)時動態(tài)（RTK）定位技術(shù)作為GPS測量技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步的重要成就，在公路、地籍和房地產(chǎn)等工程項目的測繪工作中有發(fā)揮著越來越重要的作用（RTK技術(shù)的測量原理如下圖所示）。實(shí)時動態(tài)定位系統(tǒng)的主要組成部分是基準(zhǔn)站和流動站，所建立的無線數(shù)據(jù)通訊可以直接實(shí)現(xiàn)實(shí)時的動態(tài)測量，其主要測量模式包括快速靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩類。在具體應(yīng)用中，工作人員會根據(jù)不同工程需要采取不同的測量模式，比如在公路工程勘測工作中，工作人員可將兩種定位模式進(jìn)行綜合運(yùn)用，從而完成工程勘測、施工放樣、監(jiān)理等數(shù)據(jù)采集任務(wù)；在地籍和房地產(chǎn)工程測繪中，更多的運(yùn)用實(shí)時動態(tài)定位技術(shù)，在實(shí)時測量建設(shè)用地及界樁位置等項目后，可以進(jìn)一步明確土地的使用范圍，算出用地面積，并規(guī)避常規(guī)解析法放樣的操作困難，使用地勘測工作流程更為簡便，可以在保證檢測效率的同時提升測量精度。

RTK技術(shù)的測量原理圖

結(jié)語

綜上所述，加強(qiáng)對GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用問題的探討，對行業(yè)發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。相關(guān)工作人員需要明確GPS測量技術(shù)的概念，并把握GPS測量技術(shù)的特點(diǎn)；在此基礎(chǔ)上，對GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用策略進(jìn)行全面深入的探討，包括GPS定位技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用、RTK技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用等方面，保證技術(shù)在工作中充分發(fā)揮價值。