GPS在测绘工程中的实际应用

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摘 要：测绘工程中包含的工作是多种多样的，对结果的准确性和严密性有着较高的要求，将gps技术应用到测绘工程中，可以有效降低工作的难度，提高测量的精度和可靠性，提高工作效率，而且对外部环境因素要求比较低。本文对GPS技术的工作原理与技术特点进行了简单的介绍，并对GPS测量技术在测绘工程中的应用进行了深入的探讨。

关键词：GPS；测绘工程；应用

GPS是全球定位系统的简称，它是新一代随着现代科学技术的迅猛发展而建立起来的卫星导航定位系统。GPS卫星定位测量是通过研究利用GPS系统来解决空间大地测量技术问题的一种方法。随着全球定位系统（GPS）技术的普及，GPS测量技术日益成熟，GPS的测量技术已逐渐在工程测绘应用中得到快速发展。本文对GPS的工作原理与技术特点进行了简单的介绍，并对GPS测量技术在测绘工程中的应用进行了深入的探讨。

一、GPS工作原理

GPS的工作原理，简单地说，就是用我们熟知的一些几何和物理的基本原则。首先，我们假设卫星的位置是已知的，我们可以精确地确定的一个卫星的距离时，则A点必须位于一个卫星中心，测得的球体的半径就是我们需要的距离。此外，我们测量A点到另一个卫星之间的距离大约在两个交叉领域的环上的另外一个点。我们还测量了第三卫星之间的距离，A点只可以在对三个球体相交的两点来确定。据一些地理知识，可以很容易地排除不合理的位置。当然，可以从点A被测量到的其他卫星也可以进行精确地定位。

二、GPS的技术特点

GPS测量技术的特点主要是高精度，全天候，操作简单，效率高，功能多，操作，应用领域广泛。

2.1 定位精确、精度高

应用实践证明，GPS相对定位精度50公里内可达10-6，100公里、500公里可达10-7，1000公里可达10-9。在300米-1500米工程精密定位，平面溶液的位置误差在1小时内观察面可以小于1mm，并且与ME-5000电磁波测距仪侧相比，最大的误差为0.5mm，最小的误差为0.3mm。

2.2较短的观察时间

随着不断的更新和不断完善的GPS系统软件，目前是20公里内的相对静态定位，只需15- 20分钟；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基站远在15公里范围内时，流动站观测时间只需1-2分钟，然后准备定位每个观测站只需几秒钟。

2.3 GPS作业自动化、集成化程度高，测绘功能强大

GPS软件系统可以做很多内部和外部数据的联系。内置的软件控制系统，无需人工干预流动站就可以使用自动化的各种映射函数，所述辅助测量大大降低，减少人为误差，保证了作业的准确性。

三、GPS在测绘工程中的实际应用

常用于工程测绘的GPS测量技术是RTK（实时动态），即实时动态差分法，该方法是根据基于GPS的测量方法。这是一种新的GPS测量方法，与以往的方法是一样的，以往的方法需要求解得到厘米级的精度后进行快速静态和动态测量，而RTK是能够获得在该领域厘米级定位精度的实时测量，它使用动态实时载波相位差分方法，这是在GPS应用一个显著的里程碑，它在工程放样，地形测图中得到了广泛的应用，给各种控制测量带来了新的曙光，为行业大大提高了运行效率。

3.1 在城市规划测绘中的应用

为了满足城市建成区和规划区测绘的需要，城市控制网具有控制面积，精度高，和其他常用的功能，城市Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ级线材，大多在地面上，由于城市建设的飞速发展，这些问题经常遭到破坏，影响了工程的进度。如何快速，准确地提供了一个控制点，可以影响工作效率，这是目前急需解决的一个问题。传统的控制措施，如点线之间通过测量，并按要求来分配时间和劳动。GPS的视线点，虽然没有高精度的静态测量，但有着长期的数据采集时间，在对数据进行处理之后，便可以知道实时结果，作为行业发现精度不符合要求必须返工。RTK技术将在准确性和运作效率方面具有明显的优势，将会得到广泛的工作应用。

3.2 在大地控制的应用

GPS定位技术以其精度高，速度快，费用省，操作方便等优良特性，广泛应用于大地控制测量。今天，我们可以说， GPS技术已经完全取代了传统的建立角度测量，脱离了测量单元大地控制网。我们通常会使用GPS卫星定位技术，建立所谓的GPS网络的控制网络。大致可以总结出GPS网络将分为两类：一类是全球或国家高精度GPS网，这些GPS网络相邻点的距离大约在几千公里到一万公里左右，其主要任务是为全球的空间科学科研服务，或研究区域板块运动或完成变形规律等问题。另一种是区域性的GPS网，这样的网络中相邻点的距离，包括问几公里到几十公里的城市或矿区GPS控制网，其主要任务是直接为国家经济建设服务。目前，开发和GPS技术的实际应用，有美国的天宝导航公司，瑞士徕卡公司，日本拓普康公司等国际知名厂商，国内厂商主要有南方测绘，海达，中国测试，科力达等。

3.3在地界和房地产工程测绘中的应用

地籍和房地产可以应用GPS技术测定每幅土地的大小，包括测量正确的边界点、地籍测绘和房地产地图以及一些相关特征点的位置，能满足厘米级精度的实时要求。将GPS数据经过处理后输入GIS系统，可以及时、准确地获得地界和房地产的图像显示。但在接收的GPS卫星信号被屏蔽的区域，可以通过全站仪，测距仪，经纬仪等其他测量工具进行测量，通过解析法或图解法等别的方法来进行详细的调查。

在建设部门进行地质调查测量时，GPS技术可随时随地的测量界桩位置，确定土地使用的大小和范围，计算土地面积。利用GPS技术勘测定界是直接放样坐标的面积来进行测量地质调查，建设部门实际的计算方法是利用GPS软件功能，直接计算面积和清单，避免了传统的分析方法放样的复杂性，简化了地勘行业确定的小型建筑工作程序。在土地利用动态检测过程中也可以使用GPS技术。传统动力场试验是通过简单的仪器和补充法来检测到，如直角测量坐标的测量方法，对使用范围更广的小工作区使用平板仪补测。这种方法速度较慢，效率较低，而通过GPS技术的应用进行动态检测，可提高检测速度和精密度，节省了时间和劳力，实现了土地使用的实时动态监控，确保了调查的准确性。

四、小结

与以往传统的工程测绘方法，GPS技术更具有现代的意义，而它的精确定位，成本低，无需点之间传递，更重要的是，是不是受自然天气因素影响，除了设备的比较本身重量轻，操作简便科学而且简单。经过二十多年的努力证明，GPS定位系统是一个高精度，精确的全球全天候智能无线电导航，在工程测量中已被广泛应用。