论工程测绘中的GPS测绘技术
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【摘 要】目前，随着工程的数量越来越多、规模不断扩大，传统的工程测绘技术已无法满足实际的测绘需求，无法有效控制测绘的质量，同时，需要耗费大量的人力物力，缺点较为明显。因此，测绘快、定位准、操作方便的测绘技术应运而生，即GPS测绘技术。论文分析了工程测绘中GPS测绘技术的工作原理、技术优势及应用范围等，对GPS测绘技术展开了论述。
【Abstract】At present， with the increasing number and scale of the engineering， the traditional engineering surveying and mapping technology has been unable to meet the actual needs of surveying and mapping， and can not effectively control the quality of surveying and mapping. At the same time， it needs a lot of human and material resources， the shortcomings are more obvious. Therefore， the surveying and mapping technology with fast surveying and mapping， accurate positioning and convenient operation came into being， that is， GPS surveying and mapping technology. This paper analyzes the working principle， technical advantages and application scope of GPS surveying and mapping technology in engineering surveying and mapping， and discusses GPS surveying and mapping technology.
【关键词】工程测绘;GPS;测绘技术
【Keywords】engineering surveying and mapping; GPS; surveying and mapping technology
【中图分类号】P285 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2019）11-0191-02
1 引言
GPS技术是美国研发的全球导航系统，还有一种说法是卫星定位技术。该系统的组成包括两个方面——硬件与软件。软件是程序员利用计算机编程设定的工作流程，硬件的构成包括地面的信号接收装置与卫星设备。GPS技术飞速进步，值得大范围的推广和应用。GPS技术在工程测绘中具有专门的GPS测绘技术，其优势特征明显，如能够智能测绘、结果准确、操作便捷以及随时可用等，所以愈发受到工程测绘行业的喜爱。同时，GPS测绘技术还有利于国防建设、经济建设、交通建设等社会各行各业的发展。当前，工程测绘中的GPS测绘技术还在持续创新发展，提高了测绘的准确程度与工程测绘的水平。
2 工程测绘中GPS测绘技术的工作原理
GPS测绘技术的引言有赖于GPS导航系统，利用GPS卫星定位完成工程测绘，其结果非常准确，所以可以提升工程测绘的准确程度。GPS测绘技术与传统的测角测距手段相比测绘更加准确、经费成本较低、节省了大量的人力物力，GPS测绘技术使工程测绘的效率得到提升。该技术通过记录卫星信号传播到测绘工程经过的时间，用时间乘光速，计算测绘工程到卫星的距离。但是由于受到大气层、电离层影响，测量结果并不完全真实，俗称伪距。所以应用GPS测绘技术测绘时，GPS卫星需要不断随机生成伪码，随机生成的伪码由1和0二进制码元随机组成，随后GPS卫星将上述伪码向测绘者传输，测绘者收到卫星电文后，提取卫星信号的传播时间，与自己的时钟进行对比，可过得到测绘工程与卫星的实际距离。结合电文数据，进而明确测绘工程在大地坐标系中的真实位置。因为测绘者无法确保自己的时间与GPS导航系统卫星的时间保持同步，所以除了建立x、y、z三维坐标的大地坐标系，还要引入Δt作为二者的时间差，再应用方程组计算Δt的具体数值。
3 工程测绘中GPS测绘技术的优势
GPS测绘技术与以前的测绘技术比较优势明显，如测绘快、定位准、操作便捷等，因此，在工程測绘领域得到广泛应用。该项技术结合电子科学，依靠相关软件，能够在15min之内完成20km的工程测绘工作。基准站和移动台距离不超过1km时，该项技术能够在2min内结束工程测绘工作，其结果精确性的特征十分显著[1]。
4 GPS测量技术的特点
4.1 定位精度高
在具体进行工程测量时，利用实践表明GPS技术可以得出准确的测量结果。一般而言，GPS接收机有双频作用，基线非常精确，甚至超过了红外仪的应用效果。另外，GPS测量技术不易被外界环境所干扰，无论测量地形条件是否恶劣，周围环境是否便利，都能正常开展工作。同时，GPS定位系统还可以在很短的时间内准确地进行长距离定位，甚至可以精确到厘米。 4.2 观测时间短
GPS定位系统不需要花费很长的时间，具体操作时一般利用动态定位方法，大大提升了测绘的速率，数秒内即可完成工程测繪工作，不仅提高了测绘效率，测绘结果更加准确。通过应用GPS技术测绘，在测站点之间并不需要通视，只要空间足够开拓，不管观测条件是否恶劣，都可以进行测绘，节省了测绘时间的同时，降低了成本支出，所以GPS技术测绘的应用前景十分广阔。
4.3 自动化水平高
技术人员对GPS测绘技术的改进趋势是更加简单和智能。GPS系统工作时，技术人员需要逐步完善观测手段与系统，利用软件处理数据，给出结果的三点坐标，其他测量工作仅靠卫星或其他检测技术完成，极大提高了自动化工作能力与检测效率。
4.4 全球全天候定位
检测时，需要利用比较多的导航卫星，卫星分布均匀，不管在哪个地方都可以系统地进行检测，不仅确保测绘精确，GPS检测技术还不用考虑任何天气因素，因此，能够实现全球全天候定位。
5 GPS测量技术在工程测绘中的应用范围
5.1 测绘房屋地形
GPS测量技术在工程测绘中的应用范围十分广泛，特别是对房屋地形的测绘非常普遍。一般而言，对房屋地形测绘工程而言，应用GPS测绘技术有效且快速准确。主要用于测量分析房屋土地的界址点数据，其测绘速率和准确度都较以往有很大提升，该法可以弥补以前电子测绘手段的不足，完善了测绘模式。
5.2 建设现代化城市
建设城市化时，GPS测绘技术可以很好地控制城市网的精确度。可是在现实操作时，城市建设控制网容易受到各种因素的干扰，导致网络系统故障。因此，城市控制网需要重视监督工作，提高控制点的准确程度，比较常见的是控制测量导线与工时，因为GPS技术能够准确地规划城市，且应用广泛，因此，技术特征显著。所以GPS测绘技术取代了以前的导线测量模式，有利于未来更好地建设城市。
5.3 测绘水下工程
部分测量水下工程，特别是纵向测量，经常通过探测仪按照超声波在水下的传播时间测绘水深，还可以潮位测定，更正水深与地形的高程。解决了以前操作麻烦、无法对抗外界干扰等弊端，提高了水下工程的测绘效率。
5.4 测量大型桥梁与隧道工程
大型桥梁工程需要丰富的测量方法，利用许多仪器设备，耗费了不少人力物力，工程时间很长，还容易受到天气环境因素的干扰，测量结果不准确。目前，工程规模不断开扩大，以前的工程测绘技术功率不够，无法有效进行工程测量。对于大型桥梁来说，两岸通视难度较大，需要通过以前的测量手段直接布置大桥工程控制网与施工测量工作。因此，施工技术人员需要研发出更有效测量大型桥梁工程的办法，GPS测绘技术就是有效的措施手段。
5.5 大地测量控制网点
通过GPS卫星定位技术可以测量我国基础控制网。我国地大物博大，大地控制网点相隔距离较远，普通测量设备没有办法测量距离。测量城市控制网时，多次使用测量设备，测量结果的准确性也无法得到保障。GPS测绘技术和以前的测角测距手段相比测绘更加准确，GPS测绘技术使工程测绘工期得到有效缩短，可以有效测量大地控制网点。
5.6 监测工程的变形
建设工程时，由于地壳运动发生位移，导致工程形变，通过GPS测绘技术能够实时监测工程形变。工程形变包括地表沉降、陆地变形或围堰大坝变形等，GPS测绘技术能够完美地观察各阶段的变形情况。
5.7 测绘工程建设
建设城市时，要严格划分城市规划区。GPS测绘技术能够胜任该项工作，协助做好城市建筑物的建筑方案，尽量避免影响城市环境与格局。
6 工程测绘中GPS测绘技术的应用前景
GPS技术能够提高施工效率，相较于以前的测绘技术优势明显，在各个工程领域都得到了广泛的应用。工程测绘行业应用GPS测绘技术，以测量理论为基础，突破传统的约束，改进了测量模式。按照目前的GPS测绘技术应用现状，技术水平在不断提高，技术也更加完整，未来的工程测绘中GPS测绘技术一定有更加广阔的应用前景，发展空间更大。
7 结语
由于GPS测绘技术不会被外界因素所干扰，操作便捷，设备轻巧，应用市场广阔。该项技术为工程测绘领域提供了技术支持，也有利于建设现代化城市与工程控制网，使工程测绘更加准确，不仅做到了科学测绘，工程测绘的过程与结果都更加可靠。
【参考文献】
【1】姜鸿.论CORS框架下的高精度GPS测量方法在公路测量中的应用[J].公路工程，2018（2）：78-80.
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