摘要：隨著工程數(shù)量增多、規(guī)模擴大，傳統(tǒng)工程測繪技術存在的功效低、測繪質量控制難以及勞動強度大等缺點逐漸被凸顯出來。因此需要測繪速率高、定位準確、操作簡單的測繪技術來提高工程測繪的質量，GPS測繪技術應用而生。本文通過分析工程測繪中的GPS測繪技術工作原理、技術特點、應用流程以及應用范圍，完成了工程測繪中GPS測繪技術的論述。
關鍵詞：工程測繪；GPS測繪技術；工作原理；技術特點
GPS技術是由美國研發(fā)出來的，也叫衛(wèi)星定位技術。GPS系統(tǒng)由軟件和硬件兩部分構成，其軟件由程序員通過計算機編程來完成設定其工作程序，硬件是由地面的信號接收設備以及組成衛(wèi)星的各種裝置構成。GPS技術的高速發(fā)展，使其被大范圍的應用。GPS技術應用在工程測繪中，形成新的測繪技術，即GPS測繪技術[1]。GPS測繪技術的自動測繪、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域被廣泛應用。除此之外，GPS測繪技術在經濟建設、國防建設、交通建設以及社會的各個領域也都取得了驕人的成績。目前工程測繪中的GPS測繪技術仍在不斷創(chuàng)新，不斷完善測繪精確度，致力全民提高工程測繪的質量。
1工程測繪中的GPS測繪技術工作原理
GPS測繪技術以GPS導航系統(tǒng)為測繪基本原理，通過GPS衛(wèi)星定位實現(xiàn)工程測繪。GPS導航系統(tǒng)定為準確率極高，因此有效的提高了工程測繪的精準度。GPS測繪技術相比傳統(tǒng)的測角測距方法具有測繪精準度高、成本低、節(jié)省人力物力等優(yōu)點，GPS測繪技術加快了工程測繪的發(fā)展速度。GPS測繪技術通過記錄衛(wèi)星信號傳播到測繪工程所經歷的時間，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)星的真實距離，即偽距。因此在應用GPS測繪技術進行工程測繪時，GPS衛(wèi)星需要不斷隨機生成偽碼，隨機生成的偽碼由1和0二進制碼元隨機組成[2]。然后GPS衛(wèi)星將隨機生成的偽碼以電文形式傳送到測繪者手中。當測繪者接收到衛(wèi)星傳遞的電文后，提取衛(wèi)星信號傳播的時間，與自己的時鐘進行做對比，就可過得測繪工程與衛(wèi)星的實際距離。再結合衛(wèi)星電文中的各項數(shù)據(jù)，便可獲知測繪工程在大地坐標系中的位置。由于測繪者與GPS導航系統(tǒng)衛(wèi)星的時間不能確保同步，因此，除了建立x、y、z三維坐標的大地坐標系，還要引進Δt作為二者的時間差，然后應用方程組計算出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，依托差分定位原理來完成工程測繪。工程測繪中的GPS測繪技術工作原理示意圖如圖1所示。
2工程測繪中的GPS測繪技術的特點
GPS測繪技術相比于傳統(tǒng)的測繪技術，具有測繪速率高、定位準確、操作簡單等特點，使其成為工程測繪中使用最廣泛的測繪技術。GPS測繪技術結合電子科學技術，依托軟件技術，可以在15min內完成20km范圍以內的工程測繪任務。當基準站與各移動臺的之間的距離小于1.5km時，GPS測繪技術可以在2min內完成目標工程測繪。GPS測繪技術相比于傳統(tǒng)測繪技術，具有更高的準確度。GPS測繪技術在定位5km的范圍之內的目標測繪工程時，目標測繪工程的定位精度大約在5m~9m之間；在定位100km~150km的范圍之內的目標測繪工程時，目標測繪工程的定位精度大約在6m~10m之間；在定位1000km的范圍之外的目標測繪工程時，目標測繪工程的定位精度大約在9m~10m之間[3]。如果在對目標測繪工程定位時，連續(xù)進行小時以上的測繪，那么GPS測繪技術能將目標工程的測繪數(shù)據(jù)誤差控制在1m以內，GPS測繪技術的極高準確度使得傳統(tǒng)測繪技術望塵莫及。
3工程測繪中的GPS測繪技術應用
3.1工程測繪中的GPS測繪技術應用流程
GPS測繪技術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，然后構建測繪標點最后測繪觀測。首先系統(tǒng)定位測繪點要設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。在設置完成系統(tǒng)定位測繪點后，要將測繪點準確的記錄到圖紙中，記錄測繪點的工程測繪圖紙是后續(xù)的工程測繪的基礎。構建GPS測繪技術測繪點時，首先要利用指示和提示兩個測點，結合兩個測繪點的作用，完成測繪點的構建。隨后安裝GPS測繪標志，GPS測繪標志隨著工程測繪環(huán)境的改變也會不斷的改變。在完成設置系統(tǒng)定位測繪點、構建GPS測繪技術測繪點后，要開始進行工程測繪。GPS定位系統(tǒng)中重要的測繪技術就是測繪觀測，依托室外的觀測結果，對應用GPS測繪技術完成的工程測繪進行嚴格的對比，只有測繪和觀測二者相結合，才能確保工程測繪數(shù)據(jù)的準確性。
3.2工程測繪中GPS測繪技術的應用范圍
GPS測繪技術以GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)為基礎，利用實時動態(tài)差分法完成工程測繪，在工程測繪中被廣泛應用。在實際工程測繪中，GPS測繪技術主要應用在工程變形的監(jiān)測、國土地形地貌測繪、工程建設測繪以及大地測量控制網點等幾方面。（1）工程的變形監(jiān)測中的GPS測繪技術，是指工程在建設過程中，會因為地殼運動而產生相應的位移，導致工程發(fā)生形變，應用GPS測繪技術可以完成工程形變的實時監(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，應用GPS測繪技術可以在工程基準設計、工程結構強度設計、工程觀測時段設計、工程監(jiān)測周期設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，是指在國土地形地貌測繪工作中，應用GPS測繪技術的實時動態(tài)差分的方法來完成土地權屬界點的精確確定。在應用GPS測繪技術進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工作。首先測繪者在各個測定點上獲取數(shù)據(jù)，然后接獲取的數(shù)據(jù)上傳至計算機，由計算機系統(tǒng)進行運算，然后依托GPS系統(tǒng)便可完成國土地形地貌的測繪。（3）工程建設測繪中的GPS測繪技術，是指在城市建設的過程中，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，即嚴格劃分城市規(guī)劃區(qū)、建成區(qū)。應用GPS測繪技術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）大地測量控制網點中的GPS測繪技術，是指利用GPS衛(wèi)星定位技術來完成我國基礎控制網的測量工作。我國國土面積龐大，各個大地控制網點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，嚴重影響城市控制網測量的精度。GPS測繪技術具有測繪速率高、定位準確、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展。
4結語
傳統(tǒng)工程測繪技術存在功效低、測繪質量控制難以及勞動強度大等缺點，應用GPS測繪技術可以提高工程測繪數(shù)據(jù)的真實、準確、可靠性。目前工程測繪中的GPS測繪技術仍在不斷創(chuàng)新，不斷提高測繪精確度，未來，隨著技術的進一步發(fā)展，GPS測繪技術將會有更廣闊的發(fā)展空間.
