研究GPS测绘技术在测绘工程中的应用路径

张红山
身份证号：412724198002113011
摘要：随着科学技术的快速发展，先进的科学技术在人们的生活中应用。通过GPS控制网及各个节点的布设，引入GPS测绘技术的测绘目标定位，对GPS数据格式进行转换，完成工程结构参数测定与测绘结果立体成像，提出一种全新的工程测绘方法。通过新的工程测绘方法差值得到有效控制，测绘精度更高，可为工程后续勘察和建设提供更可靠的测绘依据。
关键词：GPS测绘技术；测绘工程；技术应用
引言
测绘是人类认识自然的重要手段,也是收集图形数据和相关信息的重要方式。随着时代的发展和技术的更新迭代,传统测绘工具和方式不断被新工具、新技术、新的操作程序等替代。高精度的测绘技术在目前的测绘工作中得到了广泛应用。其中,GPS测绘技术凭借智能化的数据处理功能和高效的测绘效率,已经成为我国工程测绘领域中的重要工具,对我国工程测绘服务行业的持续发展起着积极的推动作用。
1 GPS测绘技术相关理论
1.1GPS的组成
GPS的全称是全球定位系统,它由空间部分（卫星群）、地面部分（地面监控站）及用户设备组成。GPS的空间卫星群由均匀分布在6个轨道上的24颗卫星组成。GPS的地面监控站利用大型计算机等设备,对卫星状态、监测站自身状态进行监控,并通过修正数据将偏离正常轨道的卫星拉回正轨。
1.2 GPS测绘技术的基本工作原理
GPS测绘技术的基本工作原理为：测绘人员根据工程要求,将设定的GPS接收机定位在特定位置,然后用计算机对接收到的卫星信号进行处理,以形成特定的三维地图。GPS测绘技术主要包括两个部分,即空间部分和地面固定部分,这两个部分都是用来确定测点的精确位置的。首先,基准站接收机可通过搭载平台获取卫星发出的信号,并根据相关指示将信号转换为对应的数据或参数。其次,专业设备可计算分析出精度较高的位置坐标。再次,流动站接收机接收基准站发送的内容并进行初始化处理。最后,自带相对定位功能的控制器对相关内容进行解算并通过显示器显示出测点的数据精度及三维坐标,同时以对应的文件形式储存这些数据。
2 GPS测绘技术的优势
2.1作业范围广
在测量中使用GPS技术，基于其强大的定位能力，可以在实际生产中实现远程定位。GPS技术能很好地替代传统的测量技术，尤其是在一些远距离的工程测量中，利用GPS技术可以有效地提高测量的效率和降低传输误差。GPS测量技术具有测量精度高、操作简单等优点，能够将测量系统的总体测量误差降到很低的程度，从而使测量的总体质量得到显著改善。例如：在公路、桥梁等一些大型的建设项目中，需要对地下的管线以及其他的设施实施全面的监测和保护，因此，GPS技术的应用就能有效地解决这一问题。此外还有很多的工程还存在着不同的地质情况，所以在实际的勘察设计的时候也要根据具体的环境条件来选择合适的勘测方法，这样才能保证数据的准确性和可靠性。
2.2操作便捷度高
由于GPS的测量精度较高，因此，在进行测绘工作时，可以根据不同的地理环境，选择合适的测绘方法，从而提高测绘效率。例如，在对地物的位置、形状等方面的处理时，采用了先进的数字化的技术来完成，这样就能使其具有更高的可靠性和准确性。同时GPS的使用还能减少对地图的人为干预，使其更加地准确与合理，进而保证了测绘的质量与数据的真实可靠。另外还可借助RTK技术，将地面点的坐标作为基准，然后利用GIS软件中的空间分析功能，计算出点的三维坐标，并将其转化为二维平面的坐标图，再由相应的控制点表示出来，最后再把该坐标图的标注好，就能够得到整个的地形地貌，这也是一种高效的图形识读方式。
3 GPS测绘技术在测绘工程中的具体应用
3.1实时动态测绘法
实时动态测绘技术RTK技术（ReadTimeKinematic，RTK）需要确定测量位置后进行使用。RTK技术在实践中主要是由基准站发射出相位差GPS变体，而移动站的主要任务是在接收后对数据进行修正，以提高GPS定位的精度。利用RTK技术，接收方被放置在参考站，然后在流场中安装一个或者多个接收机。同时，这个流动站与基准站接收来自GPS卫星的信号，并将这些数据与参考站的数据进行比较，以获得不同的校正GPS数据。采集的信息被记录下来，绘制的信息被传送到中央或者移动调查站。然后，这些信息由调查站合成，利用GPS导航原理进行比较，并通过计算机系统确定移动监控的确切位置，从而实现调查地图的动态映射。
3.2工程水准测量中的应用
在测绘工作中，水准测量是工作内容的重要组成部分，使用传统的水准测量方法会导致误差的积累，从而影响到信息的准确性。通过使用GPS技术，结合高度信息和地形曲率，可以准确计算出各点之间的高度差，并与水平误差的累积值相结合，从而可以比较和分析水平测量点之间的高度差。同时，GPS技术实现了对高程测量的连续观测，并与平台的同步数据处理功能相结合，使数据规范化，更准确地反映空间数据形态的变化，提高了准确性和实时性。在进行地质勘察以确定水下地形时，应事先明确标记，并使用计算机绘制水下地图。传统的水下测绘方法很复杂，需要大量的人力和物力以及专门的仪器。例如，基于超声波的探测器有一个相对较高的使用门槛，需要高水平的操作人员，因此，需要特殊的技术培训。但应用GPS系统以后，使原本十分复杂的水下测绘变得很好解决。
3.3公路测量中的应用
在公路测量中，对于测量精度有很高要求，做好测量精度是公路工程开工的前提。在传统的公路测量中，一般使用经纬仪、全站仪等设备，这些设备需要工作人员在测量之前进行调平、对中等工作，浪费了大量的时间，且容易出现比较大的人为误差，影响工程后续进展。利用GPS技术，其操作更为简便，并可以不受人为因素的干扰，提升测量结果的准确度。相比于城市道路建设，在野外的道路建设，过程更为艰难，面临的环境因素也比较多。而利用GPS静态定位技术，可以使测量结果不受环境因素的影响。
3.4矿山测量中的应用
矿山测量中的应用主要是对矿区的地质进行勘测，通过对矿山的勘探工作，可以有效地了解到矿区内的地形地貌、水文情况以及地下水位等，从而为矿山的开采提供了一定的依据和参考。在矿山的开发过程中，需要根据实际的需求来确定矿产资源的储量和分布状况，并合理地利用GPS技术来实现对其的科学管理，进而促进矿业的发展速度。在矿区内的工程建设中，有很多的工程项目都会涉及测绘的内容：钻孔、放线、采空区的探测等。因此在施工的时候就必须要严格地按照相关的要求开展，这样才能够保证工程的顺利实施。同时也要做好相应的记录与分析，并将其作为重要的资料加以保存，以便于后期的查询与核实。
结束语
综上所述,相较于其他测绘技术,GPS测绘技术不仅能满足厘米级测量精度的要求和多种测绘工作的要求,还能有效提高测绘的效率和自动化水平,其在测绘工程领域拥有广阔的应用前景。广大测绘人员要提高对GPS测绘技术的重视程度,把握其应用要点,提升GPS测绘技术的应用水平,从而保证工程测绘工作的顺利开展。
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