研究GPS測繪技術在測繪工程中的應用路徑
張紅山
身份證號：412724198002113011
摘要：隨著科學技術的快速發展，先進的科學技術在人們的生活中應用。通過GPS控制網及各個節點的布設，引入GPS測繪技術的測繪目標定位，對GPS數據格式進行轉換，完成工程結構參數測定與測繪結果立體成像，提出一種全新的工程測繪方法。通過新的工程測繪方法差值得到有效控制，測繪精度更高，可為工程後續勘察和建設提供更可靠的測繪依據。
關鍵詞：GPS測繪技術；測繪工程；技術應用
引言
測繪是人類認識自然的重要手段,也是收集圖形數據和相關信息的重要方式。隨著時代的發展和技術的更新疊代,傳統測繪工具和方式不斷被新工具、新技術、新的操作程序等替代。高精度的測繪技術在目前的測繪工作中得到了廣泛應用。其中,GPS測繪技術憑藉智能化的數據處理功能和高效的測繪效率,已經成為我國工程測繪領域中的重要工具,對我國工程測繪服務行業的持續發展起著積極的推動作用。
1 GPS測繪技術相關理論
1.1GPS的組成
GPS的全稱是全球定位系統,它由空間部分（衛星群）、地面部分（地面監控站）及用戶設備組成。GPS的空間衛星群由均勻分布在6個軌道上的24顆衛星組成。GPS的地面監控站利用大型計算機等設備,對衛星狀態、監測站自身狀態進行監控,並通過修正數據將偏離正常軌道的衛星拉回正軌。
1.2 GPS測繪技術的基本工作原理
GPS測繪技術的基本工作原理為：測繪人員根據工程要求,將設定的GPS接收機定位在特定位置,然後用計算機對接收到的衛星信號進行處理,以形成特定的三維地圖。GPS測繪技術主要包括兩個部分,即空間部分和地面固定部分,這兩個部分都是用來確定測點的精確位置的。首先,基準站接收機可通過搭載平台獲取衛星發出的信號,並根據相關指示將信號轉換為對應的數據或參數。其次,專業設備可計算分析出精度較高的位置坐標。再次,流動站接收機接收基準站發送的內容並進行初始化處理。最後,自帶相對定位功能的控制器對相關內容進行解算並通過顯示器顯示出測點的數據精度及三維坐標,同時以對應的文件形式儲存這些數據。
2 GPS測繪技術的優勢
2.1作業範圍廣
在測量中使用GPS技術，基於其強大的定位能力，可以在實際生產中實現遠程定位。GPS技術能很好地替代傳統的測量技術，尤其是在一些遠距離的工程測量中，利用GPS技術可以有效地提高測量的效率和降低傳輸誤差。GPS測量技術具有測量精度高、操作簡單等優點，能夠將測量系統的總體測量誤差降到很低的程度，從而使測量的總體質量得到顯著改善。例如：在公路、橋樑等一些大型的建設項目中，需要對地下的管線以及其他的設施實施全面的監測和保護，因此，GPS技術的應用就能有效地解決這一問題。此外還有很多的工程還存在著不同的地質情況，所以在實際的勘察設計的時候也要根據具體的環境條件來選擇合適的勘測方法，這樣才能保證數據的準確性和可靠性。
2.2操作便捷度高
由於GPS的測量精度較高，因此，在進行測繪工作時，可以根據不同的地理環境，選擇合適的測繪方法，從而提高測繪效率。例如，在對地物的位置、形狀等方面的處理時，採用了先進的數字化的技術來完成，這樣就能使其具有更高的可靠性和準確性。同時GPS的使用還能減少對地圖的人為干預，使其更加地準確與合理，進而保證了測繪的質量與數據的真實可靠。另外還可藉助RTK技術，將地面點的坐標作為基準，然後利用GIS軟體中的空間分析功能，計算出點的三維坐標，並將其轉化為二維平面的坐標圖，再由相應的控制點表示出來，最後再把該坐標圖的標註好，就能夠得到整個的地形地貌，這也是一種高效的圖形識讀方式。
3 GPS測繪技術在測繪工程中的具體應用
3.1實時動態測繪法
實時動態測繪技術RTK技術（ReadTimeKinematic，RTK）需要確定測量位置後進行使用。RTK技術在實踐中主要是由基準站發射出相位差GPS變體，而移動站的主要任務是在接收後對數據進行修正，以提高GPS定位的精度。利用RTK技術，接收方被放置在參考站，然後在流場中安裝一個或者多個接收機。同時，這個流動站與基準站接收來自GPS衛星的信號，並將這些數據與參考站的數據進行比較，以獲得不同的校正GPS數據。採集的信息被記錄下來，繪製的信息被傳送到中央或者移動調查站。然後，這些信息由調查站合成，利用GPS導航原理進行比較，並通過計算機系統確定移動監控的確切位置，從而實現調查地圖的動態映射。
3.2工程水準測量中的應用
在測繪工作中，水準測量是工作內容的重要組成部分，使用傳統的水準測量方法會導致誤差的積累，從而影響到信息的準確性。通過使用GPS技術，結合高度信息和地形曲率，可以準確計算出各點之間的高度差，並與水平誤差的累積值相結合，從而可以比較和分析水平測量點之間的高度差。同時，GPS技術實現了對高程測量的連續觀測，並與平台的同步數據處理功能相結合，使數據規範化，更準確地反映空間數據形態的變化，提高了準確性和實時性。在進行地質勘察以確定水下地形時，應事先明確標記，並使用計算機繪製水下地圖。傳統的水下測繪方法很複雜，需要大量的人力和物力以及專門的儀器。例如，基於超聲波的探測器有一個相對較高的使用門檻，需要高水平的操作人員，因此，需要特殊的技術培訓。但應用GPS系統以後，使原本十分複雜的水下測繪變得很好解決。
3.3公路測量中的應用
在公路測量中，對於測量精度有很高要求，做好測量精度是公路工程開工的前提。在傳統的公路測量中，一般使用經緯儀、全站儀等設備，這些設備需要工作人員在測量之前進行調平、對中等工作，浪費了大量的時間，且容易出現比較大的人為誤差，影響工程後續進展。利用GPS技術，其操作更為簡便，並可以不受人為因素的干擾，提升測量結果的準確度。相比於城市道路建設，在野外的道路建設，過程更為艱難，面臨的環境因素也比較多。而利用GPS靜態定位技術，可以使測量結果不受環境因素的影響。
3.4礦山測量中的應用
礦山測量中的應用主要是對礦區的地質進行勘測，通過對礦山的勘探工作，可以有效地了解到礦區內的地形地貌、水文情況以及地下水位等，從而為礦山的開採提供了一定的依據和參考。在礦山的開發過程中，需要根據實際的需求來確定礦產資源的儲量和分布狀況，併合理地利用GPS技術來實現對其的科學管理，進而促進礦業的發展速度。在礦區內的工程建設中，有很多的工程項目都會涉及測繪的內容：鑽孔、放線、採空區的探測等。因此在施工的時候就必須要嚴格地按照相關的要求開展，這樣才能夠保證工程的順利實施。同時也要做好相應的記錄與分析，並將其作為重要的資料加以保存，以便於後期的查詢與核實。
結束語
綜上所述,相較於其他測繪技術,GPS測繪技術不僅能滿足厘米級測量精度的要求和多種測繪工作的要求,還能有效提高測繪的效率和自動化水平,其在測繪工程領域擁有廣闊的應用前景。廣大測繪人員要提高對GPS測繪技術的重視程度,把握其應用要點,提升GPS測繪技術的應用水平,從而保證工程測繪工作的順利開展。
參考文獻
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