分析GPS测绘技术在工程测绘中的应用

【关键词】GPS测绘技术；工程测绘；重要性；变形监测 

　　1 GPS测绘技术在工程测绘中的重要作用 

　　GPS测绘技术是一种全球定位系统，它能实时准确的定位某运动目标的三维位置和速度，且精度很高，在地图测绘、建立地理信息系统、市政工程建设的测量、地震预测、地球外壳畸变等方面有广泛运用。 

　　在工程测绘中应用GPS测绘技术可以将交互定位以形象逼真的测绘数据结果表现出来，使相关人员掌握工程测绘工作的全流程。运用GPS测绘技术，既可以减少工程测绘的工作强度，又可以提高其安全性，为测绘方案的修正提供技术基础。比如说：在矿井的工程测绘中，可以借用GPS测绘技术进行测量演练，发现测绘方案中存在的问题，并及时进行处理，提高测量方案的可行性和可操作性。 

　　在城市建设中的GPS测绘技术的应用能充分发挥其精度高、耗时短、操作简便等优点。城市建设进程的加快使得城市的地面出现了很大程度的破坏，为保证城市控制网测绘质量，必须保证控制点测绘的精准度，而GPS则以其测量精度高、耗时短优点被广泛应用于城市建设，它不仅提高了城市控制网建设中的项目测绘精度和效率，同时也提高了测量速率。 

　　总而言之，GPS测绘技术以其高精度、操作简便、耗时短等优点被广泛应用与工程测绘中，为工程测绘的可持续发展奠定坚实的技术基础。 

　　2 GPS测绘技术在工程测绘中的具体应用 

　　工程测绘对精度和技术要求较高，而GPS测绘技术具有精度高、速度快、成本低、不受天气影响、不用建标、设备简单、操作方便等特点，被广泛应用于各类工程测绘。接下来，本文从该技术在工程变形监测、水下地形测绘、施工临时水准点的测量、地震预报这四个方面的具体应用，并简单介绍GPS测绘技术应用中应注意的地方。 

　　2.1 工程变形监测 

　　在工程建设中，地壳变形、不合理建设行为都有可能带来建筑物的变形和位移，进而影响到工程建设质量以及安全性。在建筑物变形、大坝变形、资源开采区地面沉降、海上建筑物变形等方面应用GPS测绘技术来监测其三维位置和运动速度，既能有效保证测绘精度和速度，还能实现监测的自动化，减轻工作负担。比如说：在大坝变形的监测中，我们先在距离大坝一定距离的地方设置一个基准点，然后再选择一个监测点，在基准点和监测点上安置GPS接收机，进行实时自动化监测，将监测结果通过数据传输技术传输到信息中心，由信息中心的工作人员对其进行相应的处理和分析，为工程施工提供详细的第一手变形监测数据。我国在虎门大桥的兴建中利用GPS测绘技术进行帝王大厦的位移监测，重点监测其在台风作用下的位移和震动频率，为虎门大桥施工提供了详细的工程资料，有效保障了工程施工的安全性。英国也曾利用GPS测绘技术进行亨伯大桥的变形监测，将基准点设置在距桥1.5km的地方，监测点设置在桥中心，精准的测出基准点和监测点的三维坐标，运用Ashtech’s PNAV软件进行数据处理分析，监测大桥中央位置在桥的各轴线方向的位移和桥塔在东南、西北和垂直方向的位移。 

　　2.2 水下地形测绘 

　　水下地形测绘多在海港工程、航道整治工程、江岸码头的设计工程中出现，所有的水下工程都需要精密的水下地形图，要想绘制出精密的水下地形图，必须进行水深和平面位置的三维测定，利用微机进行水下地形图的绘制。在这里，必须应用到水深测量仪，它利用超声波测量水深原理，发射的声脉冲达到海底之后反射回接收器，并记录发射到接收使用的时间，这样就可以利用声波在水中传播的速度和时间求得水下地形的高程。在平面位置的测量上，将测深仪、潮位仪、差分GPS接收机和终端设备结合起来，形成一套完整的水下测绘系统。DGPS接收机负责接收GPS卫星信号和差分基站的校正信号。如图1所示为一个简单的水下测绘系统。 

　　2.3 施工临时水准点的测量 

　　在水准测量中，应用传统的测量方法得出的水准点之间距离较远，通常情况下的距离在500-1000m之间，这使得施工非常不方便。如果在施工临时水准点测量中应用GPS测绘技术可以提高工作效率，保证结果的准确性。比如说：在某大型公路工程测绘中，应用GPS测绘技术拍摄卫星同步图片，分析路基高度，考察地形地貌条件，沿公路沿线布置间隔200-300m的施工临时水准点，水准点设置在房基、机井台等坚固处，利用GPS测绘技术定位每个临时水准点的三维坐标，并做详细记录。 

　　2.4 在地震预报中的应用 

　　对于地质学家而言，研究地壳运动、地球动力学问题、地震前夕的地形变化是其重要课题，这也是测绘工作者的重要任务之一。在过去，测绘工作者和地质学家借用传统大地测量技术取得了不少宝贵的地球动力学资料，证明地壳运动是客观存在的，但是这种运动非常缓慢，而运动的规律则有待人们继续研究和分析。应用传统大地测量技术测量地壳运动需要耗费大量的时间和金钱，复测周期长，影响了地震预报的及时性和准确度。GPS测绘技术弥补了传统大地测量技术在地震预报上的缺点。 

　　2.5 注意事项 

　　GPS测绘技术在工程测绘中的应用非常简单，网形结构简单，选点快，节省建标费用，降低测绘成本。当然，GPS测绘时的选点也必须满足一定的条件，选点位置应满足交通便利、视野开阔、易于安装接收设备、避开高压线、电台、高层建筑物等障碍物。选点之后，按照要求埋置标石，并保存点位，最后绘制出GPS网选点图。 

　　观测成果是保证外业测绘准确性的关键性资料。当观测任务完成后，相关工作人员必须第一时间对收集到的数据资料进行检验和核对，并根据相关标准淘汰掉不必要的数据，必要时进行补测工程，严厉审核数据资料，确保信息的百分百准确，接着才能利用软件进行数据处理分析，否则处理出来的结果就会与真实情况出现很大误差。而GPS测绘技术是一种连续的同步测绘技术，每隔15s就会自动记录一组数据，这是常规测绘方法所不能比拟的，而利用软件进行数据处理也提高了其测绘的自动化程度，这也是GPS测绘技术广泛应用的原因之一。 

　　结束语 

　　伴随着GPS测绘技术的快速发展，工程测绘精度越来越高，操作更简单，为各行各业的发展创造了新方向和领域。而GPS技术的发展也必将推动其成为一个国际性高科技产业。本文简单介绍了GPS测绘技术在几种工程测绘中的应用，供同行参考。 

　　参考文献： 

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　　[2]韩大为.GPS定位测量技术在工程测绘当中的重要作用[J].科技传播，2012（24）：123-124. 

　　[3]刁建波.深入探讨GPS新技术在工程测绘中的应用及发展[J].中华民居，2011（8）13-14.