摘要：隨著工程數(shù)量增多、規(guī)模擴(kuò)大，傳統(tǒng)工程測繪技術(shù)存在的功效低、測繪質(zhì)量控制難以及勞動強(qiáng)度大等缺點(diǎn)逐漸被凸顯出來。因此需要測繪速率高、定位準(zhǔn)確、操作簡單的測繪技術(shù)來提高工程測繪的質(zhì)量，GPS測繪技術(shù)應(yīng)用而生。本文通過分析工程測繪中的GPS測繪技術(shù)工作原理、技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用流程以及應(yīng)用范圍，完成了工程測繪中GPS測繪技術(shù)的論述。
關(guān)鍵詞：工程測繪；GPS測繪技術(shù)；工作原理；技術(shù)特點(diǎn)
GPS技術(shù)是由美國研發(fā)出來的，也叫衛(wèi)星定位技術(shù)。GPS系統(tǒng)由軟件和硬件兩部分構(gòu)成，其軟件由程序員通過計算機(jī)編程來完成設(shè)定其工作程序，硬件是由地面的信號接收設(shè)備以及組成衛(wèi)星的各種裝置構(gòu)成。GPS技術(shù)的高速發(fā)展，使其被大范圍的應(yīng)用。GPS技術(shù)應(yīng)用在工程測繪中，形成新的測繪技術(shù)，即GPS測繪技術(shù)[1]。GPS測繪技術(shù)的自動測繪、高精度、操作簡單并且全天候的良好特性，使其在工程測繪這一領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。除此之外，GPS測繪技術(shù)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)、交通建設(shè)以及社會的各個領(lǐng)域也都取得了驕人的成績。目前工程測繪中的GPS測繪技術(shù)仍在不斷創(chuàng)新，不斷完善測繪精確度，致力全民提高工程測繪的質(zhì)量。
1工程測繪中的GPS測繪技術(shù)工作原理
GPS測繪技術(shù)以GPS導(dǎo)航系統(tǒng)為測繪基本原理，通過GPS衛(wèi)星定位實(shí)現(xiàn)工程測繪。GPS導(dǎo)航系統(tǒng)定為準(zhǔn)確率極高，因此有效的提高了工程測繪的精準(zhǔn)度。GPS測繪技術(shù)相比傳統(tǒng)的測角測距方法具有測繪精準(zhǔn)度高、成本低、節(jié)省人力物力等優(yōu)點(diǎn)，GPS測繪技術(shù)加快了工程測繪的發(fā)展速度。GPS測繪技術(shù)通過記錄衛(wèi)星信號傳播到測繪工程所經(jīng)歷的時間，通過將時間乘以光速，完成測繪工程到衛(wèi)星的距離測量。然而受到大氣層電離層的干擾，使得計算出的距離并不是測繪工程與衛(wèi)星的真實(shí)距離，即偽距。因此在應(yīng)用GPS測繪技術(shù)進(jìn)行工程測繪時，GPS衛(wèi)星需要不斷隨機(jī)生成偽碼，隨機(jī)生成的偽碼由1和0二進(jìn)制碼元隨機(jī)組成[2]。然后GPS衛(wèi)星將隨機(jī)生成的偽碼以電文形式傳送到測繪者手中。當(dāng)測繪者接收到衛(wèi)星傳遞的電文后，提取衛(wèi)星信號傳播的時間，與自己的時鐘進(jìn)行做對比，就可過得測繪工程與衛(wèi)星的實(shí)際距離。再結(jié)合衛(wèi)星電文中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，便可獲知測繪工程在大地坐標(biāo)系中的位置。由于測繪者與GPS導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星的時間不能確保同步，因此，除了建立x、y、z三維坐標(biāo)的大地坐標(biāo)系，還要引進(jìn)Δt作為二者的時間差，然后應(yīng)用方程組計算出Δt的具體數(shù)值。并且想知道測繪工程的具體位置，必須利用4個衛(wèi)星的信號，2臺以上接收機(jī)，依托差分定位原理來完成工程測繪。工程測繪中的GPS測繪技術(shù)工作原理示意圖如圖1所示。
2工程測繪中的GPS測繪技術(shù)的特點(diǎn)
GPS測繪技術(shù)相比于傳統(tǒng)的測繪技術(shù)，具有測繪速率高、定位準(zhǔn)確、操作簡單等特點(diǎn)，使其成為工程測繪中使用最廣泛的測繪技術(shù)。GPS測繪技術(shù)結(jié)合電子科學(xué)技術(shù)，依托軟件技術(shù)，可以在15min內(nèi)完成20km范圍以內(nèi)的工程測繪任務(wù)。當(dāng)基準(zhǔn)站與各移動臺的之間的距離小于1.5km時，GPS測繪技術(shù)可以在2min內(nèi)完成目標(biāo)工程測繪。GPS測繪技術(shù)相比于傳統(tǒng)測繪技術(shù)，具有更高的準(zhǔn)確度。GPS測繪技術(shù)在定位5km的范圍之內(nèi)的目標(biāo)測繪工程時，目標(biāo)測繪工程的定位精度大約在5m~9m之間；在定位100km~150km的范圍之內(nèi)的目標(biāo)測繪工程時，目標(biāo)測繪工程的定位精度大約在6m~10m之間；在定位1000km的范圍之外的目標(biāo)測繪工程時，目標(biāo)測繪工程的定位精度大約在9m~10m之間[3]。如果在對目標(biāo)測繪工程定位時，連續(xù)進(jìn)行小時以上的測繪，那么GPS測繪技術(shù)能將目標(biāo)工程的測繪數(shù)據(jù)誤差控制在1m以內(nèi)，GPS測繪技術(shù)的極高準(zhǔn)確度使得傳統(tǒng)測繪技術(shù)望塵莫及。
3工程測繪中的GPS測繪技術(shù)應(yīng)用
3.1工程測繪中的GPS測繪技術(shù)應(yīng)用流程
GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的工作通過3步來完成，首先系統(tǒng)定位測繪點(diǎn)，然后構(gòu)建測繪標(biāo)點(diǎn)最后測繪觀測。首先系統(tǒng)定位測繪點(diǎn)要設(shè)置在視野比較廣闊的環(huán)境中，這樣既保證了測繪過程的安全便捷，同時又避免了多種干擾因素對GPS衛(wèi)星信號傳輸和接收造成干擾。在設(shè)置完成系統(tǒng)定位測繪點(diǎn)后，要將測繪點(diǎn)準(zhǔn)確的記錄到圖紙中，記錄測繪點(diǎn)的工程測繪圖紙是后續(xù)的工程測繪的基礎(chǔ)。構(gòu)建GPS測繪技術(shù)測繪點(diǎn)時，首先要利用指示和提示兩個測點(diǎn)，結(jié)合兩個測繪點(diǎn)的作用，完成測繪點(diǎn)的構(gòu)建。隨后安裝GPS測繪標(biāo)志，GPS測繪標(biāo)志隨著工程測繪環(huán)境的改變也會不斷的改變。在完成設(shè)置系統(tǒng)定位測繪點(diǎn)、構(gòu)建GPS測繪技術(shù)測繪點(diǎn)后，要開始進(jìn)行工程測繪。GPS定位系統(tǒng)中重要的測繪技術(shù)就是測繪觀測，依托室外的觀測結(jié)果，對應(yīng)用GPS測繪技術(shù)完成的工程測繪進(jìn)行嚴(yán)格的對比，只有測繪和觀測二者相結(jié)合，才能確保工程測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
3.2工程測繪中GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用范圍
GPS測繪技術(shù)以GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)為基礎(chǔ)，利用實(shí)時動態(tài)差分法完成工程測繪，在工程測繪中被廣泛應(yīng)用。在實(shí)際工程測繪中，GPS測繪技術(shù)主要應(yīng)用在工程變形的監(jiān)測、國土地形地貌測繪、工程建設(shè)測繪以及大地測量控制網(wǎng)點(diǎn)等幾方面。（1）工程的變形監(jiān)測中的GPS測繪技術(shù)，是指工程在建設(shè)過程中，會因?yàn)榈貧み\(yùn)動而產(chǎn)生相應(yīng)的位移，導(dǎo)致工程發(fā)生形變，應(yīng)用GPS測繪技術(shù)可以完成工程形變的實(shí)時監(jiān)測。工程的變形主要由地表沉降、陸地工程的變形以及圍堰大壩的變形，應(yīng)用GPS測繪技術(shù)可以在工程基準(zhǔn)設(shè)計、工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計、工程觀測時段設(shè)計、工程監(jiān)測周期設(shè)計等各個階段起到變形觀察作用。（2）國土地形地貌測繪中的GPS測繪技術(shù)，是指在國土地形地貌測繪工作中，應(yīng)用GPS測繪技術(shù)的實(shí)時動態(tài)差分的方法來完成土地權(quán)屬界點(diǎn)的精確確定。在應(yīng)用GPS測繪技術(shù)進(jìn)行國土地形地貌測繪時，一名測繪工作者僅需要幾秒鐘就能完成相關(guān)工作。首先測繪者在各個測定點(diǎn)上獲取數(shù)據(jù)，然后接獲取的數(shù)據(jù)上傳至計算機(jī)，由計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算，然后依托GPS系統(tǒng)便可完成國土地形地貌的測繪。（3）工程建設(shè)測繪中的GPS測繪技術(shù)，是指在城市建設(shè)的過程中，需要將控制面積大、要求精度高、使用頻繁的城市規(guī)劃具體化，即嚴(yán)格劃分城市規(guī)劃區(qū)、建成區(qū)。應(yīng)用GPS測繪技術(shù)可以完成城市的整體規(guī)劃，提前做出城市建筑物的建筑計劃，從而減少對城市環(huán)境以及格局的影響。（4）大地測量控制網(wǎng)點(diǎn)中的GPS測繪技術(shù)，是指利用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)來完成我國基礎(chǔ)控制網(wǎng)的測量工作。我國國土面積龐大，各個大地控制網(wǎng)點(diǎn)之間的距離都以千公里為單位，使用常規(guī)的測量工具根本無法完成距離的測量。同時在測量城市控制網(wǎng)時，需要頻繁使用測量工具，并要求測量工具測量面積廣精度高，常規(guī)測量工具的測量精度不均勻，嚴(yán)重影響城市控制網(wǎng)測量的精度。GPS測繪技術(shù)具有測繪速率高、定位準(zhǔn)確、操作簡單等優(yōu)勢，可以很容易的解決上述問題，使得大地測量工作有了破性的進(jìn)展。
4結(jié)語
傳統(tǒng)工程測繪技術(shù)存在功效低、測繪質(zhì)量控制難以及勞動強(qiáng)度大等缺點(diǎn)，應(yīng)用GPS測繪技術(shù)可以提高工程測繪數(shù)據(jù)的真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠性。目前工程測繪中的GPS測繪技術(shù)仍在不斷創(chuàng)新，不斷提高測繪精確度，未來，隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，GPS測繪技術(shù)將會有更廣闊的發(fā)展空間.
