GPS 测绘技术在测绘工程中的应用研究

1、引言

全球定位系统（GPS）是一种先进的卫星导航技术，在现代测绘工程里非常重要且不可或缺，因为其有着高精度、能全天候工作且全球都可覆盖的三大优势，并且科技飞速发展使传统的测绘方法在效率和精度方面越来越无法满足各类工程愈发复杂的需求，而 GPS 测绘技术靠卫星信号空间定位，不但让测量工作的准确性和效率大幅度提升且极大拓宽了测绘的应用范围。在地形测量、地籍调查、工程建设、工业厂房建筑以及灾害监测等诸多领域，GPS 技术都有着独特的优势，例如实时动态测量技术能实现厘米级甚至毫米级的高精度定位，给复杂地形条件下数据采集提供了可靠保障，并且GPS 测绘技术自动化程度高，减少了人为误差干扰，降低了对人力和物力资源的依赖，从而优化了整体作业流程，所以开展这项技术应用研究对推动测绘行业技术革新、提升工程测绘科学性意义重大。

2、GPS 测绘技术原理及发展

2.1 GPS 系统组成及工作原理

现代测绘工程中，GPS 测绘技术是核心技术之一且有着重要的实践意义，全球定位系统（GPS）利用卫星信号能精准定位测量，给测绘工作带来全新技术手段，在卫星星座基础上加上地面接收设备就能迅速得到目标点空间位置信息，从而实现地形地貌、地籍测量、工程建设等领域精准数据采集，实际应用时，GPS 测绘技术大大提升测绘效率并让传统测量方法可能存在的误差风险大幅降低，而且它全天候作业使测绘工作适用范围极大拓宽，是推动测绘行业技术革新的重要力量。

2.2 GPS 测绘技术的优势及局限性

它有着独特优势与无法避免的局限性，其核心是借助卫星信号达成高精度定位，这大大提高了测绘工作的效率与准确性，在复杂地形或者广阔区域里适应性特别好，并且和传统测绘手段比起来，这项技术能大幅削减人力成本与时间投入还能给出更精准的数据支持，不过它的局限性也不能小看，像城市里高楼林立的地方或者野外树林茂盛的区域信号被遮挡得很厉害时卫星信号接收质量可能会遭受到很大的影响从而使测量数据精度降低，还有设备成本不低、对操作人员技术要求比较高等这些情况也在某种程度上制约着它的普及程度，所以实际运用的时候必须重视这些问题使其能寻找解决办法才能让它的综合性能得到进一步提升，发挥更大的作用。

3、GPS 测绘技术在测绘工程中的应用

3.1 地形测量中的应用

其卓越性能和广泛适应性得到展现，在地形测量领域更是如此。运用 GPS技术能高效获取地表点三维坐标信息且靠卫星信号达成全天候、高精度定位服务，这大大提升了地形测量工作的效率和准确性。复杂地形下传统测量方法常有很多挑战而 GPS 技术不受通视条件限制（如城市内的密集建筑物、工业厂区内的厂房、管廊、树木、野外的湖泊、坑洞、土坡、庄稼地等）并能快速完成大面积区域数据采集，而且现代化数据处理软件与 GPS 测绘技术相结合可生成高精度数字地形模型，给后续工程规划设计提供可靠了基础数据支撑，这充分体现出GPS 技术在地形测量中的重要价值和广泛应用前景。

3.2 工程测量中的应用

在工程测量项目里开展 GPS 测绘技术的应用研究，该技术性能卓绝且适用范围广，在复杂地形与大规模区域的测量任务中尤为突出，其高精度、高效率的特点让工程测量质量和效率得到显著提升。GPS 技术依靠卫星信号能实现实时定位与数据采集，可快速获取目标区域三维坐标信息，给工程前期的踏勘和图纸设计以及工程项目施工（土建、钢构安装、设备安装）都能提供可靠的基础数据作为支撑。在道路桥梁建设、水利工程规划、工业厂房新建以及城市基础设施布局等领域，GPS 测绘技术都能妥善处理传统测量方法难以解决的如高楼大厦等建筑物、密集高大的树木会造成视线遮挡不通视、地形起伏厉害高差较大等之类的问题，从而大大缩短和降低了测量作业周期和人工成本。另外，GPS 技术有全天候作业的长处和惯导技术，不仅能应对各种天气下的稳定运行，还可以通过高精度 IMU 模块（陀螺仪 + 加速度计）实现任意姿态测量，显著提升复杂环境下的作业效率和精度，使工程测量的灵活性和可靠性更高，进一步推动了现代测绘工程技术革新与发展的进程[2]。

4、GPS 测绘技术在测绘工程中应用的关键问题及解决方案

4.1 多路径效应及其消除方法

在测绘工程里广泛运用 GPS 测绘技术给现代测量工作带来高效且精准的解决办法，但其在应用时无法避免会遇上些关键问题，多路径效应就是影响测量精度的关键因素之一，所谓多路径效应是指卫星信号传播时因反射或者折射走不同路径抵达接收机从而使接收信号的时间有延迟、相位有偏差进而干扰定位结果的现象，这在地形复杂或者建筑密集的地方特别明显可能导致测量数据失真甚至出错，要消除多路径效应的影响一般用高精度天线、优化接收机算法以及合理选测站点这些方法，高精度天线能有效压制反射信号的干扰并且先进的接收机算法靠滤波和信号处理技术把直接信号和反射信号分开以提高定位精度，再者实际操作的时候测站点不要放在像高楼旁边或者水面附近这种强反射环境中这也是减少多路径效应的好办法，上述措施能在一定程度上减轻多路径效应对GPS 测绘技术的影响让测绘工作的可靠性与准确性得到提高。

4.2 GPS 信号遮挡问题及解决策略

在测绘工作中，信号遮挡是个不能忽视的关键 issue，因为定位精度和数据可靠性直接受其影响。GPS 信号来自卫星，在传输时要是碰到高楼大厦、茂密树林、工业厂区或者复杂地形就会被遮挡从而使信号强度大幅减弱甚至完全中断，进而让定位误差增大或者拿不到有效数据。在城市建筑密集区或者山区、工业厂房区这种复杂环境里，这个问题特别突出。应对这个挑战一般有多种办法，比如接收多路径信号、增加基站布设密度、结合像 GLONASS 或者北斗系统的其他辅助定位技术等以实现多系统联合定位来提高信号接收的稳定性和精度，并且使用高灵敏度接收设备、优化天线设计也能够有效减轻信号遮挡的影响，保障了测绘工作顺利进行以及数据准确无误。

5、结论

其核心价值体现在多个方面，例如提升测量精度、优化作业效率、拓展应用场景等，全球定位系统的高精度定位能力被利用后，测绘工作就能突破传统方法在时间和空间上的限制，从而实现复杂地形和广阔区域的快速精确测量，这一技术有全天候作业的优势，这不但大幅缩短外业测量的时间成本，也减少人为误差干扰，让数据采集更可靠，并且 GPS 测绘技术与现代地理信息系统、遥感技术相结合，进一步推动测绘工程朝着数字化和智能化发展，在城市规划、国土资源管理、工程建设等领域有着不可替代的作用，地形复杂或者环境恶劣的地方，应用 GPS 技术能极大降低人力物力消耗，给后续数据分析提供更全面精准的基础支持，这项技术广泛使用表明它不仅是现代测绘工程的重要工具，更是推动行业技术革新的关键力量，以后还有巨大的发展潜力等待着去挖掘。

参考文献

[1]张晶利 ;.GPS 测绘技术在测绘工程中的应用研究 [J]. 科学技术创新 ,2020(16):38-39.

[2]廖斌杰 ;.GPS 测绘技术在测绘工程中的应用研究 [J]. 中国建设信息化 ,2019(19):85-86.

[3]卢铭 ; 杨兆祥 ;.GPS 测绘技术在测绘工程中的应用研究 [J]. 林业科技情报 ,2019(04):135-137.