試論GPS在測繪工程中的應(yīng)用及發(fā)展

胡立波

摘 要：隨著科技的發(fā)展，GPS技術(shù)不斷發(fā)展，在測繪工作中GPS技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用。GPS技術(shù)為實現(xiàn)精確測量、提升測繪質(zhì)量提供了技術(shù)保障。本文在介紹GPS技術(shù)的同時，對GPS技術(shù)在測繪當(dāng)中的實際應(yīng)用進行分析，使GPS技術(shù)更好地為測繪工程服務(wù)。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù) 測繪工程 應(yīng)用 發(fā)展

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（b）-0038-01

由于GPS技術(shù)的高速發(fā)展使得GPS技術(shù)在測繪工程中得到普遍應(yīng)用，下面簡要介紹GPS技術(shù)的特點和工作原理。

1 GPS技術(shù)的特點和在測繪工作中的工作原理

1.1 GPS技術(shù)特點

GPS技術(shù)可以實現(xiàn)全天候定位。只要能夠連接到通過GPS定位衛(wèi)星，就可以對某一地區(qū)進行全天候的定位和測量。對著科技的不斷發(fā)展，GPS技術(shù)的穩(wěn)定性和持續(xù)性進一步增強，實現(xiàn)會不間斷地為我們提供想要的測繪數(shù)據(jù)。

GPS技術(shù)的測量精度高，對于某一區(qū)域的測量和定位GPS技術(shù)可以保證誤差在幾米范圍內(nèi)，能準確的反映出測繪地形的真實數(shù)據(jù)。在300～1500 m工程精密定位中，1小時以上觀測的解其平面其平面位置誤差小于1 mm。

操作簡便，GPS技術(shù)的儀器設(shè)備大多數(shù)都已經(jīng)實現(xiàn)自動化，當(dāng)儀器參數(shù)設(shè)置好之后只要人工監(jiān)測儀器是否正常工作就可以得到想要的數(shù)據(jù)。即使沒有受到過專門的GPS技術(shù)培訓(xùn)，也能掌握GPS設(shè)備的使用方法，利用測得的數(shù)據(jù)開展測繪工作。

1.2 GPS技術(shù)原理

傳統(tǒng)意義上GPS技術(shù)的基本原理就是通過衛(wèi)星測量出接收器與目的地之間的距離。它的工作原理是GPS接收機設(shè)置在需要進行測量的點位上，在同一時刻接收四顆以上的GPS衛(wèi)星傳輸?shù)碾娢臄?shù)據(jù)。通過計算機對GPS接收器中的各種數(shù)據(jù)進行計算分析，測算出某一時刻GPS接收器與GPS衛(wèi)星之間的距離，同時獲得測量點位的精確地理位置，獲得測量點位的三維地理坐標。

GPS系統(tǒng)主要由GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控部分和用戶接收部分組成，下面利用表格對這三個組成部分進行分析說明見表1。

2 GPS技術(shù)在測繪工作中的應(yīng)用

2.1 GPS技術(shù)在海洋測繪中的使用

隨著人們海洋意識的不斷增強，人類對海洋的開發(fā)日趨頻繁，對海洋開發(fā)的步伐日益加快?，F(xiàn)階段，人類在海洋上修建了港口、碼頭、石油鉆井等設(shè)施，在未來人類還要潛入海底對海洋進行更深層次的開發(fā)，但傳統(tǒng)的水下測繪技術(shù)一直困擾著水下地形圖的測繪，水下地形圖遠遠落后于對海洋的開發(fā)腳步。這就要求我們利用GPS技術(shù)對海洋的水下環(huán)境進行精確測繪，得到更精確的水下地圖，為人類的海洋開發(fā)做出貢獻。

水下地形測量工作中的測量重點是對海道進行測量，海底點的三維坐標或者平面坐標是依靠海地控制測量來確定的，而水下地形測量中所需要的水深數(shù)據(jù)，則是依靠水深儀器來單獨測量。在近海領(lǐng)域測繪水深圖和水下地形圖，可以將基準站建立在附近海岸上或者周邊島嶼上，為了確保海上定位的精度足夠高，可以采用動態(tài)相對位技術(shù)來進行定位。同時將GPS接收機和探測儀安裝在測量船上，測量船利用GPS技術(shù)進行導(dǎo)航和定位確保行駛在預(yù)定航線上，探測儀則按照定時或定距的規(guī)律進行超聲波發(fā)射和接受工作，并將GPS的相關(guān)結(jié)果和數(shù)據(jù)進行記錄，將這些記錄下的定位信息、水深信息輸入到系統(tǒng)（電子手簿和計算機、繪圖儀等組成）中去，從而完成測繪水深圖和水下地形圖的繪制工作。

2.2 GPS技術(shù)在土地測繪中的使用

傳統(tǒng)的土地測繪方法為得到更精確的測量數(shù)據(jù)主要采用補測法，補測法又細分為簡易補測法和平板補測法。這兩種方法主要利用簡單的測量工具和簡單的幾何方法對土地實施測繪。這兩種測繪方法要求測繪土地周圍要有足夠的參照物，否則就無法確定土地的基本數(shù)據(jù)，在測量過程中，測量出的數(shù)據(jù)容易受到主觀因素的影響，造成測繪的精度降低，測繪的質(zhì)量不高。

GPS技術(shù)的抗干擾能力強，測量精度高，操作方便，同時工作效率高，經(jīng)常被用來輔助地籍測繪工作的進行，而且GPS技術(shù)成功布設(shè)地籍平面控制網(wǎng)以后，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候作業(yè)，不受時間、氣候等因素的干擾。將GPS技術(shù)應(yīng)用于地籍測繪工作中，不僅能夠提高測繪精度，而且能夠縮短測繪時間，降低工作強度，提高測繪效率。地籍測繪工作中，需要進行進行局部地籍細部測量，測量的內(nèi)容包括測定界址點、測繪地籍圖、面積量算等，所以對技術(shù)的要求極高，而GPS測繪技術(shù)能夠?qū)y量誤差控制在5 cm以內(nèi)，足以滿足地籍細部測量中對精度的要求。

2.3 GPS技術(shù)在工程變形監(jiān)測工作中的應(yīng)用

現(xiàn)在高層建筑不斷增多，對與高層建筑的工程質(zhì)量檢測也變得越來越重要。高層建筑在施工和使用過程中有可能會出現(xiàn)變形問題，造成變形的原因可能是多方面的，也許是人為的原因造成的，也許是地質(zhì)原因造成的，也許是自然原因造成的。對變形原因的分析成為當(dāng)前保障建筑安全的最關(guān)鍵問題。利用測量精確度極高的GPS技術(shù)，對整個建筑進行三維測定，精確測定出建筑物各個位置的當(dāng)前數(shù)據(jù)。在施工和使用過程中還要對整個建筑進行實時監(jiān)測，與之前檢測到的數(shù)據(jù)進行分析對比，掌握建筑的細微變化，對建筑的施工和使用提供參考依據(jù)。

（GPS只能用于做控制。）

3 結(jié)語

在測繪工程中廣泛使用GPS技術(shù)，可以提高測繪的工作效率，提升測繪數(shù)據(jù)的準確性。GPS技術(shù)有著全天候、高效率、低成本的特點，在越來越多的測繪工作中得到應(yīng)用。目前，隨著GPS技術(shù)的不斷提高，GPS技術(shù)一系列的配套設(shè)施也得到了改進與創(chuàng)新，為測繪工程的進一步發(fā)展提供了必要條件，為人類提供了更精確的數(shù)據(jù)，為現(xiàn)代化的測繪工作作出貢獻。

參考文獻

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