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测绘工程中GPS测绘技术的应用分析王樱桢

发表时间：2021/5/27 来源：《基层建设》2021年第2期作者：王樱桢

[导读] 摘要：GPS测绘技术的不断发展，已逐渐加深了其在工程测绘领域的应用，不仅促进了工程测绘的进步与发展，而且提高了其技术水平。

        嵊州市曹娥江测绘有限公司 312400
        摘要：GPS测绘技术的不断发展，已逐渐加深了其在工程测绘领域的应用，不仅促进了工程测绘的进步与发展，而且提高了其技术水平。在分析GPS测绘技术的基础上，分析了其在测绘工程中的实际应用，重点是GPS测绘技术在城市建设，土木工程和水下地形中的应用，为从业人员提供了一些参考价值。
        关键词：工程测绘；GPS测绘；城市建设；建筑工程；水下地形
        经济的飞速发展促使项目的建设的进步，在项目准备期间，有必要通过勘测和测量来获取相关数据，以确保设计和施工所需的数据，与基于GPS定位技术的GPS测绘技术一样，GPS跟踪测绘技术在工程测绘中具有明显的优势，很大程度上提高了工程测绘的效率和质量。因此，应加强对GPS测绘技术的研究，以在工程研究和测绘中发挥更大的作用。
        1 GPS测绘技术
        GPS测绘技术基于全球定位系统（GPS）基础上的一种测绘技术。在工程测量过程中，GPS测量与制图技术在许多方面发挥了重要作用，并表现出出色的性能，该技术的技术基础是GPS卫星定位系统。GPS系统由三部分组成：空间星座，地面跟踪和用户设备，使用空间星座，可以在地面观测和用户设备之间传输信息，以确保测量和制图操作。根据GPS测绘技术在工程研究和制图中的实际应用，具有以下优点。
        （1）基于全球定位系统的GPS测绘技术，它可以在高山或深海地区实现全球覆盖，如果GPS系统可以检测到位置，则可以使用相关的设备来完成。
        （2）GPS测绘技术不受时间和空间的限制，并且可以全天候运行。由于GPS定位系统可以全天候运行控制，因此基于该系统的测量和制图技术也能够进行全天候连续的测量和制图作业。只要测绘设备能够进行全天候的连续进行测量作业，那么测绘工作就不会中断。
        （3）如果测绘作业进度高，那么获得的测绘数据可用性也非常强。工程测量和制图的主要目的是使用GPS测量和制图方法来获取必要的地理地形图和其他数据，并将这些数据应用于土木工程的各个方面。但是，土木工程需要非常高的数据准确性，如果不能保证数据的准确性，则工程结构中可能存在非常大的误差问题，高精度的GPS测量和制图技术可以有效避免这种问题的出现。
        （4）其静态定位和观测效率非常高。静态定位和观测经常被应用于测绘工程中当中，传统的测绘方法不仅需要大量的人力物力，而且效率低下，同时其精确度无法保证。使用GPS测量和制图技术，测量和制图所需的时间从几分钟到几天不等，具体取决于不同的测量和制图精度要求，这有助于自动更有效地自动收集和传输数据，和传统方法进行比较效率非常高。
        （5）鉴于GPS测绘技术的上述优势，它已广泛应用于从工程到地质勘测当中，再到农业，林业，畜牧业，渔业和环境等许多行业，效果非同寻常，非常好。
        2 GPS测绘技术在工程测绘中的实际应用
        （1）在城市规划中的应用
        近年来，经济水平的不断提高带动了城市建设的发展，外部扩张已成为城市建设规划的必然趋势。但是，城市周围的土地资源更加复杂，构成也更加多样化。为了获得最科学合理的规划设计，必须从工程研究和工程图纸中获取相关数据，并提供必要的规划和施工指导。例如，在土地勘探和制图过程中，在确定相关项目的土地时，可以使用GPS勘探和制图技术来识别土地的勘测和地图以确定项目土地。此外，它还可以使用GPS测量和制图技术来查看和显示工程用地的形状，位置，地形和其他内容，处理完数据后，将其转换为模型，以为建筑规划人员提供直观的结果，并为城市建设决策提供一定参考价值。
        （2）在土木工程中的应用
        城市的发展和进步促进了建设项目的快速发展，由于城市建设项目的发展将受到周围环境的显著影响，因此使用GPS测绘技术的工程研究可以为准备建设项目提供重要数据保障。

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例如，在建设项目中，对于定位环节的建设问题，如果此过程由人力完成，则不可避免地会发生定位错误，这将导致施工问题，目前，GPS设计测绘技术可用于根据项目计划进行定位。由于GPS测绘技术的精度可以达到厘米级，其位置可以满足设计要求和施工要求。另一个示例是涉及测量环节（例如沉降监测）的建筑项目，需要根据沉降的类型进行监测，沉降监测可分为周期性监测和连续监测。当需要连续跟踪时，GPS测绘技术可以很好的发挥其作用，GPS测量和制图技术可以全天候进行执行连续的测量操作，通过连续沉降测绘，可以在沉降体上设置测量点，设置GPS测量设备以连续测量测量点，并将测量数据汇总为图表或模型以观察沉降趋势，以确定建筑物是否符合质量要求。
        （3）在水下地形测绘中的应用
        随着海洋资源的不断发展，水工工程的实施在不断的增加。在水资源保护项目中，这包括水下地形测绘和制图作业。然而，无论是遥感测绘还是航空摄影，对于水下地形图的测绘都有其局限性，很难满足工程图的需求。当前，需要采用GPS测量和制图技术来完成测绘工程工作。在研究水下地形测绘制图工作时，通常可以通过两种方式执行测量和制图操作：实时差分GPS定位和处理和差分GPS动态定位。
        1.实时差分GPS定位测绘技术的应用
        对于水深的测量，通过使用深度计可以完成测量工作。根据超声波检测原理，脉冲通过传感器发送到海底，然后反射回并由测量设备接收，水深值可以通过持续时间来进行测量。在测量水深时，还可以使用潮汐仪测量潮汐水位，以更正水深值，以确保水下高度值更准确。对于平面位置的测量工作，可以选择使用诸如经纬仪之类的无线电定位设备进行测量和制图操作，但是由于非常容易受到外部环境的影响，因此使测量变得复杂且数据准确性不高。如果通过使用GPS测量和制图技术来进行测量平面位置，那么可以忽略外部环境干扰，不仅可以实现高精度的测量，而且可以实现大规模的水下地形图的测绘工作。目前已经开始采用通过将潮汐仪，测探仪，差分GPS接收器和其他设备有机地结合在一起的方式进行水下地形测绘工作，这样可以系统化实现执行水下测量和制图操作。
        2.差分GPS动态定位技术在处理后的应用
        差分GPS动态定位测绘技术是在差分基站和船基站上创建两个GPS测绘设备，以同时测量卫星群信号，然后通过基站对测量数据进行优化，以获得测绘数据。GPS测量和制图技术本身已取得了重大进步，通过使用两个同步的GPS进行测量和制图操作，然后对结果进行校正，从而进一步提高了测量和制图结果的准确性。实际上，这种智能测量和制图技术的优势在于它可以同时进行测绘，不会受到障碍物的影响。
        （4）在矿物研究中的应用
        矿物勘探也是GPS测绘技术应用的重要方面，通常，这可以是GPS水准测量方法和GPS高程测量方法。GPS水准测量方法是使用GPS定位系统汇总所有测量结果以确定海拔是否异常。在实际操作过程中，为了清楚，准确地描述区域的高度异常，通常需要将等值线图法和高程拟合法结合起来。GPS高程测量方法是将GPS定位系统的所有测量数据与大地平面数据结合起来，然后直接从数据中计算所需点的高程。目前，这种方法很少被应用于矿物研究当中，主要原因是我国地形复杂多变，获取的数据过于复杂，这种方法增加了测高的难度，同时也降低了测高的精度。
        3结束语
        综上所述，从目前的发展状况来看，GPS测绘技术相对来说比较全面，相关的设备和方法也很全面，已经广泛应用于各个行业，但是不能仅仅满足于此，需要在GPS测绘技术的原理和优势的基础上，对GPS在城市规划，土木工程，水下地形和矿物勘探中的应用进行全面研究，通过突出优势，纠正缺点，然后将GPS测绘技术提高到一定的新水平。
        参考文献：
        [1]万谋知,冯江宏.GPS测绘技术在工程测绘中的应用探析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2017,(07):127-128.
        [2]蔡炳堃.关于GPS测绘技术在工程测绘中的应用研究[J].山东工业技术,2017,(01):82.
        [3]石显祥.关于工程测绘中GPS测绘技术的应用探析[J].江西建材,2017,(10):239.