浅析GPS测绘技术在测绘工程中的应用

浅析GPS测绘技术在测绘工程中的应用

乔杨

  滨海新区自然资源调查与登记中心，天津  300450

摘要：在经济发展的同时，我们的科技也获得了重大的发展和突破，并逐步追赶上了世界先进水平。随着GPS技术的不断发展和成熟，GPS在各行各业都得到了广泛的应用，特别是在测绘方面有着广阔的发展前景。这既为我国的测绘事业发展做出了重要的贡献，也为我国经济和军事能力的发展奠定了坚实的基石。为此，本文现对GPS测绘技术在测绘工程中的应用进行分析与研究，以期给测绘工程日后的发展提供一定的参考价值。

关键词：GPS；测绘技术；测绘工程

1、GPS测绘技术概述

GPS技术即全球定位系统，其在各领域都具有广泛应用。在国土测绘工程中，GPS技术的专业性以及技术操作性较强，实际的技术应用需要技术人员注意以下两点：其一，明确测绘区域，优先将环境测绘所需要的标志进行设定，随后精准测量距离以及布设节点位置等，最后通过反复测量获得最终测绘结果，并将结果进行记录。其二，工作人员需要对所测量的全部结果进行整理与分析，从中截取最关键以及最精准的数据信息，随后上传至相关平台进行归档储存，以便于为后续工作的开展提供数据参考。此外，GPS技术具有精准定位、全天实时跟踪导航、抗干扰以及保密等功能，其在国土测绘工程中的应用可以实现对被测区域的精准定位，以便于为后续测绘工作的开展起良好开头。在实际的测绘工作中，GPS技术可以直接锁定被测对象，无需中间转换环节，随后该技术还具有数据传输与处理功能，可以助力工作人员顺利完成国土资源的测绘工作。

2、工程测绘中GPS技术应用探讨

2.1在工程变形监测中的应用

如果不能按规定执行，将会造成严重的安全风险，严重的还会危及人们的生活和财产。这种潜在危险就是工程的一个代表。工程竣工后，因工程质量问题而未能取得应有的成果，因而有很大的安全隐患。GPS技术可以有效地减少这些风险，并在技术测量中，及时地检测出因人、物、环境等原因而造成的结果偏离。在项目的实施过程中，充分利用自身的技术力量，对引起工程的各种影响因子进行实时监控，并对其进行追踪，一旦有潜在危险，就可以提醒施工方及时采取相应的对策。施工中应尽可能减少外部因素对施工质量的冲击，并能在施工中对施工产生的变形进行及时调整，以保证施工人员和财产安全，并最终改善工程施工的总体质量和实际效益。

2.2在野外地理测绘中的应用

测绘工作比较艰难和复杂，在绘制地图的时候，必须要解决地理环境的问题，而在野外环境之中，GPS测绘技术就有了用武之地。首先，利用GPS定位与GPS导航系统，对所选的观测站进行精确的测量。这样一来，工作人员的劳动量就会大大降低，同时也会让现场勘测工作变得更为迅速。其次，在地形复杂的地形中，GPS技术是最好的，它可以由人造卫星进行观测，而不需要经过任何地形的观测，所以它的使用价值更高。例如，在野外的地质观测中，在现场进行测量时，应首先选择好位置，位置应与表面有适当的间隔，且所选位置四周不得有障碍；每次开机前，都要对测点的气象条件、经纬等进行细致的记录，并将相应的海拔数据进行记录，具体的时间要视实际的测量而定。户外工程的测绘工作，是以选择点为主，而选取的地点是否科学、是否合理，对其精度有很大的影响，所以在实际GPS技术的运用中，为了确保野外测绘工作的正常进行，必须做好充分的前期工作，掌握好所需的坐标、坐标架、坐标模型等，并仔细地研究其具体状况，确保所选地点的合理与可靠。相关工程实践表明：由于无线装置的特点，特别是它的启动观测，与普通情况下相比，有很大的不同，因此，必须科学地使用GPS观测，并将无线电信号置于三脚架的信号中央，精确地对信号进行定位，使天线底座上的圆形水平泡达到平整，并能在强风的情况下将其牢固地保持成一个三角形，确保了无线设备的稳定性和可靠性。

2.3工程定位测量

工程定位测量是测绘工程基础工作，将GPS测绘技术应用，可保证定位测量质量，GPS测绘技术的应用主要有两种方法即动态定位法、静态相对定位法。前者表现出较高的烦琐性，需利用多个参考点完成参数的求取与转化，并对未知控制点的坐标信息进行确定，但能够获得精准测绘结果。静态相对定位法的操作原理是采集某一时间节点的静态数据，尽管操作简单，但需要花费较多观测时间，通常需在点位上安装GPS接收机。依托GPS测绘技术自动化程度高的优势，执行工程动态测量，可通过运行设备系统完成数据的自动化处理，并在此过程中发现存在的测量问题，有助于数据处理精度与速度的进一步提高。此外，工程水准测量也是测绘工作重要内容。借助GPS测绘技术，根据地球曲率与高度，开展点位之间高差的计算工作，合理约束水准误差累积值，着手于水准测量点之间高差的比较分析工作。同时，技术的应用可不间断测量高程监测点，充分发挥平台同步数据处理功能，实现对测量数据的规范化处理，还可以精准反映空间模型数据变化，确保测绘结果精确性。

3、GPS测绘技术在测绘工程中的具体应用

3.1把控深基坑变形监测的频率

基坑变形监测工作具有较强的时效性，需要以城市基坑工程的施工规划为基础，合理设置深基坑观测的时间间隔，控制好深基坑检测工作的频率。在基坑变形监测点布置完成之后，需要在2d后开始进行深基坑数据初始值的测量，并且需要连续测量2次及以上，再取平均值作为深基坑的原始数据。开始深基坑挖掘施工后，需要根据基坑施工情况适当增大基坑变形监测的频率。一般情况下，在深基坑的开挖施工阶段，需要保持1次/3d的基坑变形监测频率，一旦发现异常情况或安全隐患，需要进行加密监测，可以根据异常情况的严重程度增加到1次/d，甚至每施工2h就要进行1次基坑变形监测。当深基坑开挖工作完成之后进入地下结构的施工建设时，可以适当减少基坑变形监测工作的频率，每7d进行1次监测。对于每个深基坑工程项目的基坑变形监测工作而言，都需要在监测方案和基坑设计方案中确定报警值和预警值。如果方案中没有确定报警值和预警值，则需要在监测过程中根据实际情况确定预警标志，一旦达到报警值，必须及时地停止施工，并采用有效的安全措施，避免深层基坑施工出现安全或质量问题。

3.2站点部署

在针对建筑基坑工程开展监测工作时，应根据监测对象合理布置监测站点，以提升监测效果。首先应对基准站位置进行合理选择，要求在此过程中充分考虑流动站位置，保障在工作过程中能够顺利接收各项信息。一般来说，流动站、基准站的位置应处于基坑的重点监测部位附近，尽可能使各个站点设置于数据链范围中，以利于提升监测结果的精度。在监测地表沉降时，为了提升监测数据的准确性，还需要在周边土体位置设置专门的站点。为了促使基坑支撑围护顶部位移相关检测水平得以提升，应严格保持相邻站点的水平间距为0~15m，且应将站点主要布置在位移相对较大的区域，例如，基坑的中部或是阳角。施工时，应针对内力监测仪器进行合理设置，包括锚头、锚索、土钉等，保持其中的数量与精度均能够与实际要求相符合。完成基准面的架设之后，安装接收机和电源线，开机后，设置测量系统，获取转换参数和基准站坐标，完善无线电设置工作，获取天线高程信息。在对流动站进行设置之后，将其初始化处理。

3.3在不同变形监测中的测量

由于GPS监测对象与要求均各不相同，所以，其测量方法可以归纳为3种：静态、快速静态以及动态测量。静态测量法与动态测量法均有着各自的优点与缺点，在实际测量中应根据具体需求来选择最佳的测量方法。通常情况下，监测网、基准网边长＜10km时应选用静态测量法，设置GPS接收机≥3台，进行同步观测，测量时间控制1h内，每隔10s进行一次采样，要求其水平精度＜3mm，垂直精度＜5mm；测量监测网应选用快速静态测量法。设置GPS接收机台，进行同步观测，时间在5~10min，每1s进行一次采样，其水平精度＜5mm，垂直精度＜8mm；监测桥梁或进行低精度监测时，可选用动态测量法，设GPS接收机1台，于各个监测点进行流动观测，每1s采样1次，其精度可达1cm。

结语

综上所述，GPS技术被应用于测绘工程领域，使计量工作的精度和工作效率得到极大的改善，从而使施工的质量和效益得到明显改善。在进行具体的测量时，必须了解GPS技术在测量中的作用机理，并结合工程的实际条件，结合工程场地的地形条件，对其进行标准化处理，以保证其精度和工作效率。

参考文献

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