ＧＰＳ测绘技术在测绘工程中的应用 ＧＰＳ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 刘宏礼 （北京金房兴业测绘有限公司，北京１０２２００） ＬＩＵ Ｈｏｎｇ－ｌｉ （Ｂ ｉｎｇＪｉｎＦａｎｇＸｉｎｇＹｅＳｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄＭａｐｐｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０２２００，Ｃｈｉｎａ） 【摘要】我国的工程测绘工作主要是对工程设计实现准确且完备的勘测。ＧＰＳ测绘技术具有准确、快捷的定位功能，而且可以不 受自然地理环境和气候因素的干扰，具有极其广泛的应用前景。论文介绍了ＧＰＳ测绘技术及其优势，并对其在测绘工程中的应用进 行分析，以供参考。 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】ＷｏｒｋｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆｓｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄｍａｐｐｉｎｇｉｎＣｈｉｎａｉｓｕｓｅｄｆｏｒｄｅｓｉｇｎｗｏｒｋ，ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅａｃｃｕｒａｔｅ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｓｕｒｖｅｙｓｉｎ ｄｅｓｉｇｎ，ａｎｄＧＰＳｍａｐｐｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｆａｓｔｐｏｓｉｉｏｎｉｎｇｆｔｕｎｃｔｉｏｎｓ，ａｎｄｈａｓａｖｅｒｙｐｒｅｃｉｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｓｐｅｅｄ，ｉｔｉｓｎｏｔａｆｆｃｔｅｅｄｂｙ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｏｆｎａｔｕｒａｌｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｃｌｉｍａｔｅｆａｃｔｏｒｓ，ｈａｓａｖｅｒｙｗｉｄｅ ｒａｎｇｅｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆ ＧＰＳｓｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄｍａｐｐｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎａｌｙｚｅｓｉｔｓａｐｐｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｓｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄｍａｐｐｉｎｇ￣ｒａｇｉｎｃｅｒｉｎｇ，ｆｏｒｒｅｆｅｒｅｎｃｅ． 【关键词］ＧＰＳ测绘技术；测绘工程；应用 【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ＧＰＳ ｍａｐｐｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ；ｓｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄｍａｐｐｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｐａｐｌｉｃａｔｉｏｎ 【中图分类号１Ｐ２２８．４；ＴＢ２２ 【￡Ｉｏ日１０．１３６１６／ｊ．ｅｎｋｉ．ｇｃｊｓｙｓｊ．２０１７．０６．１０１ 【文献标志码】Ｂ 【文章编号】１００７．９４６７ ０１７）０６．０００１－０４ １引言 在我国的测绘工程行业中，ＧＰＳ以其准确的导航定位、便 其准确的位置，这样可以较好地提高ＧＰｓ基线向量的精度，减 少各种误差的影响。在测绘工程应用中，采用了ＧＰＳ静态定位 测量技术，实现对ＧＰＳ卫星信号的感应和信号数据传递，再利 捷迅速的操作优势，提高了测绘工作的效率和质量，赢得了测 绘工程作业者的青睐，具有极高的应用价值和实践意义。 用计算机进行数据分析和处理，建构三维立体的坐标系，准确 地显示接收机的位置。其三维立体坐标系统具体包括低地固 定坐标系统口和空间固定坐标系统，彼此之间可以互换，并据 此判定控制点的准确位置。在这２个不同的定位坐标体系中， 采用相对定位和绝对定位的不同方式，其中，相对定位是根据 ２ ＧＰＳ测绘技术概述 ＧＰＳ测绘技术是先进的技术，其中的静态定位技术ｆ 】主要 是利用测量型ＧＰＳ接收机，将其安置在—个固定不动的位置， 实施一段时间之内的定位观测和测量。它以卫星与观测站之 ３颗卫星之间的特定位置及距离。通过计算得知测量点的准确 间的距离观测为基准，利用接收的卫星信号或载波相位确定 位置；绝对定位是以海拔和经纬度信息为基准，利用具体坐标 的位置数据信息 Ｊ定。 【作者简介】刘宏？Ｌ（１９８３ ），男，山东乳山人，工程师，注册测绘师， 从事房产、工程、地籍测绘研究。 ＣＰＳ测绘技术在测绘工程应用中的优势特征，具体表现 为以下几个方面。 １ ｌ工程建设与设计 ｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ＆ＤｅｓｌｇｎＦｏｒＰｒｏｊｅｃｔ ２．１较高的精准度 目前，很多测绘工程还在采用传统的测量技术，然而，由 ３ ＧＰＳ测绘技术在测绘工程中的实践应用分析 ３．１ ＧＰＳ定位技术 于测量环境的复杂和恶劣，使传统的测量技术显露出自身的 短板，在测绘工程实践中逐渐被ＧＰＳ测绘技术替代。ＧＰＳ测绘 在工程测绘领域，ＧＰＳ测绘技术是以其定位技术为依托 技术具有更精准的测量功能，可以利用其独特的静态测量定 位技术，使其测量结果精确到毫米，可见，在ＧＰＳ测绘技术的 和前提的，需要利用ＧＰＳ系统的卫星定位方式，结合ＧＰＳ地 面接收机装置等设备，准确地对地面测量对象加以计算、分析 实践应用之下，极大地提升了测绘工程的测量精度１３１。 ２．２节约了测量时间 ＧＰＳ测绘技术在科技的支撑下，极大地缩短了测量的时 间，传统的测绘技术需要消耗极大的人力和物力资源，然而， 在ＧＰＳ技术引发的深刻革命下，自动化程度不断提高，智能软 件替代了原有的人工操作方式，可以利用其静态测量定位技 术，在短短的十几分钟就可以实现几十千米的测量任务；利用 其动态测量定位技术，可以仅在短短的几分钟时间内，实现对 信息数据的分析和定位判定，这在以前是无法想象的。可见， ＧＰＳ测绘技术在测绘工程领域行业内掀起了前所未有的改革 浪潮，不仅节约了测绘时间，也极大地提高了测绘工程的效 率。 ２．３操作更便捷 ＧＰＳ测绘技术中，ＧＰＳ接收机是重要的装置，它在自动化 程度提高的背景下不断地改进和完善。在实际操作应用中，工 程测绘人员只需要将其安装好，并连通电缆，即可以由ＧＰＳ接 收机设备自动完成相关任务，并显现出ＧＰＳ测绘技术自动化、 集成化、便捷化的优势特点。 ２．４推动了人工智能化 ＧＰＳ测绘技术的应用，全面地推进了人工智能化建设，有 效地解放了劳动力，推动了科学技术的进步。ＧＰＳ测绘技术的 应用为测绘，工程测量等工作提供了新的工作模式，是人工和 智能机器相结合的产物。一方面大大减少了工作量，提高了测 量过程的准确度；另一方面促进了科学工作的革新，实现了数 据建模与智能分析，高危作业等各方面的全面进步。与此同 时，ＧＰＳ测绘技术自动化、集成化、便捷化的优势特点能适应 各种环境的变化。自动化程度的提高，使智能软件替代了原有 的人工操作方式，能简单、有效地完成复杂地形的测量工作， 并作出科学可行的分析。ＧＰＳ测绘技术在测绘工程中的实践 应用有力地推动了人工智能化建设，是人类进步的一项重要 体现。 和定位［４１。在将ＧＰＳ定位技术与户外观测和专业设备的融合运 用实践中，有效地提升了工程测绘的精准度。 在ＧＰＳ定位技术的实时动态差分法中，可以采用不同的 差分定位方式，如：单站ＧＰＳ差分、局部区域ＧＰＳ差分、广域 ＧＰＳ差分等，以更好地消除公共误差，减少由于传播延迟而产 生的误差，极大地提升了测量定位精度。 在地籍测绘和地形测绘的工程应用中，ＧＰＳ测绘定位技 术可以使测绘工作人员更便捷地获得地形测绘的相关数据信 息，并在计算机软件的图形处理系统和数据分析系统之下，实 现对测绘工程的效率提升。 ３．２ ＧＰＳ外业测绘 ＧＰＳ外业测绘是重要的内容，它与测绘工程的精度和准 确度有极为密切的关联。在ＧＰＳ外业测绘中，关键点在于准确 选择测量点，在选择测量点的过程中，要考虑测量范围及信号 接收状态等因素，并且还要考虑环境周围的电磁波的干扰因 素，在全面考察这些相关影响因素的前提下，才能选择准确的 测量点，并从３个不同的方位，对测量设备加以固定，以增强 测量点标志中心的准确可靠度。 在ＧＰＳ外业测绘作业的过程中，还要利用ＧＰＳ空间卫星 导航系统，采集相关信号，精准定位天线的安装位置，将ＧＰＳ 设备安装在三角位置，并确保天线的基座要与测量点的标志 中心相对应，以增强ＧＰＳ外业测绘的精准度。 ３．３ ＧＰＳ网的布设 在ＧＰＳ测绘技术运用的过程中，需要进行合理的规划和 全面布网 。对ＧＰＳ网的布设要依据测绘的工程路线实施，并 采用点链接或线链接的方法，绘制出三交所同步图形，全面实 现对ＧＰＳ网的布设。在对ＧＰＳ网的布设过程中，要注重参考 不同的区域，结合不同的地形状况、信息网络等情况，进行具 体的分析和测量，以实现对ＧＰＳ网的布设情况的改进和优化。 在布设ＧＰＳ网的过程中，要严格依照国家的相关规范进行作 业，确保点位稳定，观测条件良好，可以保障获得高质量的信 建筑与结构设计ｌ ＡｒｃｈｉｔｅｃｆｕｒＭａｎｄ５眦ｍｒ ｌ ｌ‘｜，ｌ ｌ 息数据。在进行ＧＰＳ网的布设和观测后，要对其观测的数据进 行处理，其数据处理内容主要有：ＧＰＳ外业观测数据预处理、 数据质量检查、基线解算、网平差等，从而获得ＧＰＳ监测点的 高精度形变信息。 在ＧＰＳ网的具体观测作业中，采用的仪器设备状况如下： 容，只需要依照测量控制点的要求，对数据移动站进行平滑移 动，就可以获得测绘人员要需的数据信息，并制作成立体三维 坐标体系。 ３．４．２ ＧＰＳ－ＲＴＫ技术在施工放样中的应用 施工放样测量是ＧＰＳ—ＲＴＫ技术的关键和核心内容，它主 要是施工技术人员运用专业的测量仪器，设定好点位，并做好 实际位置的标注。通常采用的施工放样测量技术包括经纬仪 交会施工放样和距离交会施工放样。这２种技术的实践应用 要选用双频接收机，并且选择静态定位测量的方式，实现对测 量点的观测。在野外作业的环境下，要首先全面检查接收机， 依照《全球定位系统（ＧＰＳ）测量型接收机检定规程》（ｃＨ ８０１６－－１９９５），进行严格的技术操作，并采集准确的野外作业 数据，保留相关的记录。野外作业时，要确保接收机存储器有 足够的存储空间，要严格全面地检查天线或基座的圆水准气 泡、光学对中器相关设备，确保其准确性和安全性。需要加以 关注的是，我们还要提升ＧＰＳ测绘技术自身的坚固性和稳定 性，通过坚固有效的ＧＰＳ控制网，实 测量。 ３．４ ＧＰＳ－ＴＲＫ技术在测绘工程中的应用 ＧＰＳ－ＴＲＫ技术也称实时动态监测技术阿，它归属于ＧＰＳ 测绘技术应用范畴，主要是对检测对象实施实时的、动态的监 测和分析，利用载波相位观测为测量基准，采用至少２台以上 的接收器，以１台接收器作为数据基准站，另外的接收器则作 为数据移动站，与其进行对接，用于观测和监控的卫星至少要 有５颗，采取持续的、无间断的观测方式，实现卫星观测数据 的传递和接收，并采用组成差分观测值的方法，对数据信息进 行分析和处理，最终获得测绘观测所需的三维立体坐标体系。 这种技术的应用优势主要表现为：可以较好地节约测量 时间，不仅快速而且精准，可以获得可靠的测量数据，误差极 小，并且在这种自动化、集成化的测量过程中，可以最大化地 减少人为影响因素，从而有效地保障测量人员的人身安全和 财产安全。 ３．４．１ ＧＰＳ－ＲＴＫ技术在测量控制中的应用 工程测绘工作不仅要实施对局部位置的加密控制性测 量，还要对整体进行测量控制。其中，在对局部位置实施加密 控制性测量操作时，要实施对一级单线的控制测量。在整体控 制测量过程中，测量人员还要兼顾后期的加密控制测量内容。 由此可见，这种传统的工程测绘技术运用要消耗极大的成本， 而如果采用ＧＰＳ—ＲＴＫ技术，则可以无须实施加密控制测量内 都需要反复的移动测量对象，以达到设计的点位为止，并且在 这２种技术应用的过程中，需要有良好的通视点、观测点和跑 尺点， 制了放样测量的精度。因 而，ＧＰＳ—ＲＴＫ技术的引入较好地解决了这些问题，它只需要 应用专业软件即可实现数据的传送，并且不受任何因素的干 扰和影响，根据ＧＰＳ—ＲＴＫ系统的自动定位功能ｆ７】，可以分析得 出天线所处的位置坐标，与放样测量的坐标相对比，就可以自 动分析得出不同施工放样之间的坐标差值。 ３．４．３ ＧＰＳ－ＲＴＫ技术在断面测量中的应用 在原有的断面测量应用方法中，难免会出现断面桩没有 任何方向点的问题，鉴于这—现象，需要选用尽量多的数据观 测点，在较多的数据测量点的共同分析和比较下，才能最终实 现对断面的测量。然而，引入先进的ＧＰＳ—ＲＴＫ技术可以较好 地防范和规避这种断面桩无方向点的问题，它可以利用自身 的优势特点，采取接收机与手簿记录相协调的方法，运用自动 化软件实现对断面数据的采集，获取测绘人员所需的三维立 体坐标体系。这种方法可以较好地规避传统断面测量中的不 良状况，可以减少观测站的数量，避免在通视方向中出现的问 题。并且，在运用ＧＰＳ—ＲＴＫ技术的手簿记录的过程中，还可以 实时地采集、记录、显示断面的数据，并实现数字化测图，以供 测绘人员分析参考，极大地减轻了测绘人员的工作量和劳动 强度。 ３．４．４ ＧＰＳ－ＲＴＫ技术在高程测量中的应用 在运用ＧＰＳ—ＲＴＫ技术对大地水准面高程进行测量时，需 要结合ＧＰＳ测量数据和水准数据，并以ＧＰＳ观测站拥有的水 准测量数据为前提，还要保持水准测量数据的适宜密度和均 匀度。另外，还要根据不同的地形状态，建构大地水准面高程 的数学模型，利用计算机自动系统对大地水准高程的异常状 态进行自动化检测，从而获得准确的大地水准面高程差。还可 ３ Ｉ堡堡 ｌ ｃ “ｗ‘ ＆Ｄ”ｉｇｎＦｏｒＰｒｏｊｅ“ 以采用横向或纵向的测量方式，实现对测量对象的数据采集， 极大地提高测量的质量和效率。 ３．４．５ ＧＰＳ—ＲＴＫ在用地测量中的应用 ＧＰＳ—ＲＴＫ技术可以较好地应用于不同用地的勘测和定 界测量中。通过ＧＰＳ—ＲＴＫ对不同用地的坐标点进行测量，可 以使其控制在合理的范畴内，并较好地保证在土地使用的界 限内，简便易行。同时，运用ＧＰＳ—ＲＴＫ技术还可以根据测量的 数据，实现对不同用地的面积计算，通过对不同用地的面积计 算，更好地实现对不同土地的分类，从而准确地开展土地权属 调查工作。 ３．４．６ ＧＰＳ—ＲＴＫ技术在地籍和房地产工程测绘中的应用 地籍和房地产测量中应用ＲＴＫ技术测定每一宗土地的 权届界址点以及测绘地籍与房地产图，能实时测定有关界址 点及一些地物点的位置，并能达到要求的厘米级精度。将ＧＰＳ 获得的数据处理后直接录入ＧＩＳ系统，可及时地、精确地获得 地籍和房地产图。但在影响ＧＰＳ卫星信号接收的遮蔽地带，应 使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具，采用解析法或图解 法进行细部测量。 在建设用地勘测定界测量中，ＲＴＫ技术可实时测定界桩 位置，确定土地使用界限范围，计算用地面积。利用ＲＴＫ技术 进行勘测定界放样是坐标的直接放样。建设用地勘测定界中 的面积量算，实际上由ＧＰＳ软件中的面积计算功能直接计算 并进行检核，避免了常规的解析法放样的复杂性，简化了建设 用地勘测定界的工作程序。 在土地利用动态检测中，也可利用ＧＰＳ技术。传统的动态 野外检测采用简易补测或平板仪补测法。如利用钢尺用距离 交会、直角坐标法等进行实测丈量，对变通范围较大的地区采 用平板仪补测。这种方法速度侵、效率低，而应用ＧＰＳ新技术 进行动态检测则可提高检测的速度和精度，省时省工，真正实 现实时动态监测，保证了土地利用状况调查的现实性。 ４ ＧＰＳ测绘技术的应用流程 ４．１实现对测量点的定位 要选取适宜、安全而开阔的环境，以此作为ＧＰＳ测绘技术 应用的基准点，在固定好测量点后，安装必备的ＧＰＳ设备，注 意规避电磁对接收器的干扰。然后，定位好测量点后，将其标 记在测绘图纸中。 ４ ４．２建立测量标志 应用ＧＰｓ测绘技术时，要建立测量标志，由于测绘工程环 境比较复杂，影响因素较多，因而，对于测量标志的建立并无 固定模式可循，需要根据测绘人员的实践经验进行确立。 ４．３观测测量 观测和测量工作是ＧＰｓ测绘技术的核心和关键，要严格 依照野外作业的观测要求，实施安全、准确的观测和测量作业。 ４．４数据分析 观测测量数据后，ＧＰＳ测绘技术人员要对数据进行自动 化分析，通过计算机相关软件，提高对数据分析的自动化程度 和集成化程度，从而使分析结果最大化地与工程实际相吻合。 ５结语 综上所述，与以往传统的工程测绘方法对比，ＧＰＳ测绘更 具时代性意义，同时其定位精准、成本较低、点间无需通视，更 重要的是不受自然天气因素影响，ＧＰＳ定位系统是一个准确 精度高、全球全天候的智能无线电导航，在工程测量中得到了 广泛的应用。在测绘工程领域中，随着科技的不断进步和完 善，先进的ＧＰＳ定位测绘技术得到了广泛的应用，相较于传统 的测量技术，它具有不可比拟的优势，并且ＧＰＳ测绘技术也在 不断地完善和改进过程中，随着它在不同领域中的实践应用， 其测绘精度必将更加精确、测绘价值必将获得更大的提升，进 而更好地服务于测绘工程项目。 【参考文献】 【１】薛会元．浅析ＧＰＳ测绘技术在工程测绘中的应用［Ｊ】＿科技与企业， ２０１４（９）：２４３． 【２ 、玉松．论ＧＰＳ测绘技术在工程测绘中的应用 ．黑龙江科技信息， ２０１３（２７）：８２． 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