GPS技术在测绘工程领域中的实践

摘 要

随着科技的发展很多技术有了进一步发展，实现了技术水平的提升，所有技术中，GPS技术的推广改变了多个领域的工作方式，其对测绘工程领域的影响是基本处于主导地位，提高了测绘工程的水平与效率，让测绘结果更加精确。所以，本文分析了GPS技术的优势与途径，阐述它在测绘工程领域的具体实践。

关键词： 1 、GPS技术 2 、测绘工程领域 3 、控制网 4 、高程控制

一、GPS技术应用的优势与途径

GPS系统广泛运用于测绘行业，基于他所具备的显著优势：全天候、全球覆盖、三维定速定时高精度、快速省时经济、应用广泛的功能。

1 、首先，误差小。测绘工程进行时会进行大范围的测量，要求测量得到的结果精确，并优化细部测量的效果，用GPS测量中，可准确确定支点的位置，通过保证支点位置的准确，有效控制误差，缩小误差的大小。

2 、其次，提高了运行效率。这一方式和原有的方式相比，可以为工作的进行提供便利，即如果需测绘的位置地形单一，用该技术测绘时只需设置一个站点即可完成，测量的半径达到5km，用这一方式处理，可减少测绘人员的工作量，控制成本。

3 、最后，适用范围较大。用GPS技术完成测绘工程的测量工作，可根据现场的基本情况，选择最佳的点，无需通视。

1 、掌握测绘技术的精度与密度。在整个测绘工程中，如果要完成整个工程的测绘，需经过多个步骤，确定测绘点、采集数据、处理数据，但这些工作的进行必须注意两点，控制测绘的精度与密度。基于此提出的要求是，测绘人员需保持专业的态度，选择最佳的测绘点，注重测量工作中细节的处理，而保证测绘工作的精度、密度，是为后续范围的界定提供准确的数据。测绘工程的内容包括两部分，基本控制与地籍控制，这两部分数据结果的判定有各自的标准，区别是前者有四个等级，后者是两个等级。

2 、建立控制网。控制网是很多测绘工程常用的方式。控制网的建设包括两方面，其一是布置的原则，其二是设计的基本要求。

（1 ）首先，布置的原则共有三点，第一点是，控制网建设后，需在网中设置三角、三边、网边与角边，以及GPS网，要求边、角的设置必须满足三级，网的设置满足两级；第二点是，测量人员对具体的测量范围有基本的判断，基于判断选择控制点，并把这些点作为首要控制的对象；第三点是，测绘人员用技术测量时，可用近乎等边的三角形代替原有的三方形，对整个区域进行全面控制。

（2 ）其次，其必须遵循的设计原则是：保证网位置的基准、确定方向、控制最佳的尺度，这三点是控制网建设的基本要求，而测绘人员确定基准的方式是计算平差数据，根据计算得到的结果，完成最终的基准设计。工作人员完成基准设计的过程中，若想确定最佳的位置，必须先确定基准点。

3 、遵循点的确定与拟定的原则

GPS技术具体实践时，无需在点和点之间通视，且工作人员可根据情况的变化选择不同的结构。把这项新技术与常规技术比较后，从中发现，用新技术进行点的选择时，不会局限于某些点，而是灵活选择，方式简单，便于操作，具有较强的执行性。

二、具体实践

1 . 空间部分

全球定位系统的空间组成部分包括24 颗全球定位系统卫星，包括21 颗操作卫星和3 颗备用卫星。24 颗卫星在6 个轨道上运行12 小时。在任何时候，无论在什么地方，都必须在15 度以上的高度观测到四颗以上的卫星。

主要作用：卫星信号传输用于导航定位。

组成:24 颗卫星= 21 颗运行卫星+ 3 颗备用卫星

2. 控制部分

GPS控制部分包括一个主控制站、五个检测站和三个注入站。

作用:监测和控制卫星运行，建立卫星历史(导航信息)，维护系统时间。

主控制站:从各监测站收集卫星数据，计算卫星日历和时钟校正参数等，通过注入站注入卫星;发布卫星监测和故障备用卫星规划的卫星指令。位于美国科罗拉多州（Calorado）的法尔孔（Falcon）空军基地。

监测站:接收卫星信号，探测卫星运行状态，收集气象数据，并将其传输到主监测站。1 个与主控站在一起；3 个与注入站在一起；另一个在西太平洋的夏威夷。

注入站:注入卫星，如时钟和主站计算的时钟校正参数。大西洋阿森松岛;迭戈加西亚，印度洋;kawagalan， Kwajalein，东太平洋。

3. 用户部分

GPS定位原理

24 颗GPS卫星以12000 公里的高度环绕地球运行12 小时，可随时在地球上同时观测到4 颗以上的卫星。

民用GPS的定位精度只有10 米，这是由于卫星的轨道和时钟误差以及对流层大气和电离层对信号的影响。为了提高定位精度，差分GPS (DGPS)技术被广泛应用微分，参照站(站点)被建立为GPS进行观察并比较基准站的观测值与精确坐标已知数量，从而获得更正和对外发布。当接收机接收到修正数时，它会比较自己的观测值，消除大多数错误，并获得一个更精确的位置。实验表明，利用差分GPS，定位精度可提高至5 米。

1 、高程控制。对于高程控制，是在分析中加入控制网，根据控制网反映的情况确定桥梁最佳跨河、跨海水准。即工作人员从已经确定的一点，得到高程控制的差值，用平差计算后，让大地的高度差变为正常高度，基于数据完成勘察。案例中选择的桥段是白龙湖的桥梁公路，该桥梁公路建成后，直接连接湖两岸的乡镇，长度达到了1.1km。 由此，工作人员的具体操作是：在两侧的土地分别选择了一点，使用的测量设备是水准仪，按照四等水准测量的方式测量，进行跨河面测量时，选择的是控制网中的二等GPS网，完成测量；测量中数据的接收设备是双频接收机，完成点的静态定位，确定精度坐标与大地对应的高度；分析中，会画出对应的地形图，并在图上画出基线，这些基线构成了使用的控制网，同时，其也会建立相应的坐标系，完成计算；计算出基准位置后，工作人员又会用全站仪、等边等高的三角形重新测量基准，与之前得到的结果进行对比，得出结果，对于短距离的测量，是用GPS基准测量并分析数据，保证测量结果的精度。

2 、结构变形。结构变形的监测有以下几方面，包括平面位移、墩台与桥塔的形变。对于这些内容的监测，工作人员使用的方式是垂直位移监测，以及静力水准的测量。其中，判断桥梁是否水平位移的方式是，根据桥梁线型的不同，在整体桥梁中选择某几个点，完成水平监测，方法是基准线与测角法，前者是确定一条基准线，检查各点的水平位置是否与基准线一致，后者是由专业人员测量角度的变化，这两种方法多用于直线型的桥梁，弯线型桥梁采用的方法是到导线法、GPS测量法。

总而言之，建筑行业的快速发展提高了对工程测绘的要求，对此，需促进各测绘技术的发展，并深化这些技术的应用。其中，GPS技术的使用，可保证测绘结果的精度，而该技术也有高精度、实时性的特征，但需注意的是，这项技术还需进一步发展，只有如此才可以拓展其应用的范围，充分发挥作用，提高建筑工程建设的质量。