大连九成测绘信息有限公司
摘要：21世纪是信息化的时代，而作为信息化产业技术方向的一部分，测绘专业在数字化地球概念中扮演着重要的角色，而GPS全球定位系统具有性能好、精度高、应用广的特点。在测绘领域中，GPS系统广泛应用与大地测量、工程测量、航空摄影测量及地形测量等各个领域。本文首先简述GPS测量技术的发展，并对GPS测量技术在工程测绘中的应用展开论述。
关键词：GPS测量技术，工程测绘，应用
GPS测量技术概况及其在工程测绘中的发展现状
在国内工程测绘行业发展过程中，经历了无数次大规模的技术革新。其中，GPS测量技术凭借着它的精度高、速度快、操作程序简单、费用低等特点，使得测量领域进入了GPS时代，它的出现无疑是工程测绘领域的一次重大变革，其极大的促进了国内工程测绘整体工艺与技术水平发展。
在GPS测量技术中，不需要使用测距、测角手段，而使得其测量范围更加广泛。在国内工程测绘中，技术人员通过对GPS所特有的卫星定位系统技术所构建的GPS网加以运用，通过GPS网将实施测量的各类数据传输到工程测绘管理部门，尤其是相邻点的距离，其速度可达上万公里、速度之快的同时，测量工作的精确性和连续性也得以保障。而更高一级的应用是在工程测绘中采用RTK技术，即所谓的实时动态定位技术，它将在工程测绘中具有更加广阔的应用前景。
GPS测量技术的原理
GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统。在需要的位置点架设GPS机，在某一时刻同时接收了3颗以上的GPS卫星所发出的导航电文，通过一系列数据和计算可求得该时刻GPS接收机至GPS卫星的距离。
在GPS测量中通常采用两类坐标系统，一类是在空间固定的坐标系统；一类是与地球体和固联的坐标系统，称地固坐标系统，我们在工程测量中常用地固坐标系统。
GPS测量技术的特点
3.1 定位精度高
应用实践已经证明，在50km以内的基线上，GPS相对定位精度可达到1ppm;在100-500km的基线上可达到0.1ppm;当基线长度大于1000km时可达到0.001ppm。在300-1500m的工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面误差小于1mm，与ME-5000（目前最为精密的光点测距仪）电磁波测距仪测定的边长比较，其边长较差最大为0.5mm。
3.2 观测时间短
GPS技术定位耗时较短，实时动态定位模式自用几秒时间就可完成流动站 1 分钟 ～5 分钟才能完成的观测，大大提高了测绘效率。并且，运用GPS技术的观测站间不需要通视，只要求观测站15°以上空间开阔性，这就大大降低了观测环境与通视条件方面的限制，不仅缩减了测量时间及经费，而且使测量选点更具灵活性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.3 操作方便、全天候作业
运用 GPS 测量技术的观测站间不需要通视，使得测量选点更具灵活性。而随着GPS接收机已经趋向操作简单化、体积小型化，观测人员只要将天线整半、对中即可实现自动观测。由于目前卫星数目较多，且分布均匀，保证了全球地面被连续覆盖，能有效保障在任何时间、任何地点实现连续观测，并不会受到天气变化的影响。
四、GPS测量技术在工程测绘中的应用
4.1 GPS测量技术在房屋地形测图及工程细部测绘方面的应用
GPS测量技术为房屋地形测图提供许多便利，房屋地形测图中应用RTK实时动态差分法技术，可实时准确地获取土地权属界址点及相应界桩具体位置等的测量数据，测量精度可达厘米级，而且降低了传统用电子手薄利用测图软件及全球仪进行地形图绘制的工作量，只需一人即可完成原来必须2至3人才能完成的测绘工作，在提高测绘效率的同时，还有效降低了人工成本，使得GPS测量技术在房地产工程测量中的应用更加深化，而GPS测量技术在房地产工程测量方面发挥更大的作用。作为工程调查重要部分的工程细部测绘，利用GPS测量技术，可以对所需测定的土地权属界址点、位置及数量等进行准确定位，有效缩小了街坊外围界址点与内界址点之间的间距误差，提高了测绘精准度。
4.2 GPS测量技术在城市建设中的应用
随着对城市的测量范围增大，需要对城市内的测量物的各点增加测量精度。针对我国城市的不同导线级别划分，开展不同的控制点设置，为加快测量技术的准确性和效率，需要在城市配套设施建设中添加GPS这种测量难度较低、耗时较短的城市控制测量设备。而且在实行GPS测量之前，需要对地形图中所存在的细微部分也进行详细的测绘，这对于以后进行勘探工作提供便利的参考数据，而且野外的环境较为陌生和恶劣，通过添加城市测量技术的相关设备，辅助测绘城市的稳定进行。
4.3 GPS测量技术在变形监测中的应用
变形监测既可以采用专用的仪器设备如应变计、倾斜仪、流体静力水准仪等来直接测定地应力的变化、岩石的倾斜及垂直位移等，也可以采用精密大地测量的方法来测定被监测物体表面的水平位移和垂直位移，利用GPS进行变形监测属于后一类方法。利用GPS进行变形监测可达到亚毫米级的精度水平，能满足多数变形监测的要求。
4.4 GPS测量技术在水下地形测绘中的应用
在海港的建设、海岸以及码头的施工设计、海洋资源的开发等工程中都需要采用水下地形图。在进行测绘水下地形图时首先应该进行测量平面位置的三维测定以及水深。在传统的测绘工程中水深的测量主要采用测深仪，在测量时，主要根据超声波测量水深的原理进行测量。在对水深测量的同时还采用潮位仪对潮位进行测量，这样能够使水深的测量值得以改正，最后测量出水下地形的高度。而对于平面位置的测量主要采用经外测距仪、经纬仪以及三应答器等设备进行测量。这些设备操作复杂、条件要求高，在使用时极不方便，随着GPS测量技术的应用，不仅能够解决平面位置的测量的问题，而且采用差分GPS定位系统能够对大比例尺下水下地形测绘。
五、结语
综上所述，GPS测量技术以其精度高、效率高等特点已逐渐取代了传统的工程测绘技术，在各种大型工程项目的工程测绘中得到了广泛的应用。GPS测量技术在工程测绘中的应用不仅能够提高工程测绘的精度和效率，保证其在恶劣天气的测量精度，并且拓宽了工程测绘的服务项目，推动工程测绘的发展，使工程测量的准度和精度实现了质的飞跃，提高了我国的工程建设发展速度。
参考文献：
[1] 周良，刘经南，张全德.2000年前后GPS进展状况.测绘软科学研究，1998(3)
[2] 徐绍铨，张华海，杨志强，王泽民.GPS测量原理及应用（第二版）[M].武汉:武汉大学出版社，2008
[3] 秦小鹏.GPS测量技术在工程测绘中的应用探析[J].城市建设理论研究(电子版)，2013，(32)
[4] 何铭杰.GPS 测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技风， 2010（4）。
论文作者:李萍,曹娜
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第8期
论文发表时间:2017/10/9
标签：测量论文; 工程论文; 技术论文; 地形论文; 界址论文; 精度论文; 测距仪论文; 《建筑科技》2017年第8期论文;