淺析GPS技術在工程測繪中的應用
工程技術
作者：董衝 楊旭
【摘要】GPS技術隨著電子科技與信息科技的飛速進步而得到了快速的發展，在我國許多領域，尤其是工程測繪領域內發揮著重要的作用，受到了廣泛的關注和好評，已經成為該領域內所采用的核心技術之一。同以往的測量技術相比，GPS具有顯著的優勢，如測量精度高、耗時短、穩定性好等特點，本文結合了現代工程測繪發展的特點，分析了GPS技術的運行原理及存在的一些問題，並提出改進意見，以期對我國的測繪工作起到一定的促進作用。
【關鍵詞】GPS；工程測繪
GPS是全球定位係統的縮寫，該係統的硬件由兩大部分組成，即位於地球同步軌道的通訊衛星以及位於地麵的接收和處理係統，軟件部分則針對不同的應用場合，采用不同的應用軟件，如導航係統、三維坐標模型係統等。隨著近年來信息科學與電子技術的飛速發展，GPS技術也得到了快速的提高，無論從定位精確性還是實時性來看，均能滿足目前各個領域對GPS的性能需求，因而得到了廣泛的應用。
1、GPS技術特點
1.1功能特點及使用範圍。GPS測量技術能夠為用戶提供多種測量信息，如三維坐標信息、高精度的時間信息以及三維空間速度信息等，再同各種應用係統軟件相結合，可極大的擴展其使用範圍和場所，從傳統的導航、時間流測定、速度測試以及測量等應用發展到同測繪相關的各個領域，如工程測量、大地測量以及海洋測繪、航空攝影測量、地籍測量等。
1.2可實現高效高精度定位。GPS測量技術在工程應用中表明，利用靜態相對定位模式，在50km以下的基線中，其定位精度可以達到1×10-6～2×10-6，如果在100km～500km的基線上，其定位精度可增加至10-6～10-7，以目前GPS技術的發展趨勢來預估，在不久的將來，在1000km以上的基線中，其定位精度甚至可以超過10-8，在實時差分定位中，其精度可達分米級，而在實時定位中，其精度可達厘米級。就目前的各種工程測量精度需求而言，GPS都能夠滿足。
1.3智能化、自動化程度高，自適應性強。GPS測量技術工程操作應用的過程中，明顯高於其他傳統的測繪方法，且操作非常簡便，使用門檻較低，對操作員僅需要進行簡單的使用培訓即可。在操作時，隻需要根據測量對象進行初期的設備參數設定，如氣象數據、量取儀器高度參數、監測儀器的工作參數等，參數設定完成之後係統即進入自動工作狀態，如工程中的跟蹤觀測、衛星的捕獲以及記錄等，完全由GPS係統進行自適應的調整。在完成了監測任務後，隻需用係統軟件對采集的數據進行彙總分析，即可形成各種測量報告和繪圖，大大簡化了工作量。
2、GPS測量技術在工程測繪中應用
2.1水下地形測繪中GPS的應用
傳統的測繪水下地形圖的方式過於繁瑣，需要用到大量的專業工具，如基於超聲波原理的測深儀、潮位儀以及經外測距儀、經緯儀和三應答器等設備，這些設備使用門檻較高，掌握起來較為困難，必須花費很大代價對操作者進行專業培訓，成本較高，且因受到外界環境影響而導致測量誤差很難把握，而使用GPS係統後，隻需將測深儀、差分GPS接收機以及潮位儀與終端設備相連接，就可構成完整的自動化水下測繪係統。並采用基台校正數據進行修正測量船蹬S的誤差。比如在船行駛之前，首先在計算中輸入測量階段的起始坐標，在測量的過程中采用DGPS接收機將測量的坐標值輸入到計算機係統中，然後進行坐標之間轉換以及參數的計算，並且係統中的顯示屏能夠實時顯示航行的路線以及導航的參數，如定位時間、定位序號以及基線方向角、偏離航線的距離、測量起點和終點的距離等參數。在測量中，測量工作者能夠根據導航監視器進行修正航向，在測量、定位時，計算機係統能夠自動進行記錄，並保存在硬盤或者軟盤中。