GPS测绘技术铁路工程论文

【摘要】近年来，我国工程测绘工作广泛开展，越来越多先进的测绘技术逐渐应用其中，精确的测绘结果可以为工程建设提供更多的参考依据。GPS测绘技术是当前工程测绘领域中应用的较为广泛的一种测量技术，其不仅为测绘工作提供了新的测量手段，同时也能有效的提升测量结果的准确性和精确性。本文就主要针对GPS测绘技术在工程测绘领域中应用的相关问题进行简单的探讨。下面是小编整理的《GPS测绘技术铁路工程论文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。

GPS测绘技术铁路工程论文 篇1：

浅析工程测绘中GPS测绘技术的应用

摘要：本文重点介绍了GPS 测绘技术及其在工程测绘中的应用。

关键词：工程测绘；GPS； 测绘技术

前言：

工程测绘是指在工程建设中，需要进行的所有测绘工作，按测绘对象划分，可以将工程测绘分为建筑工程测绘、矿区测绘、水利工程测绘、海洋工程测绘、军事工程测绘、交通基础设施测绘等，在工程建设中，只有保证工程测绘的准确性，才能为工程建设的施工质量提供保障。GPS 测绘技术具有多功能、高精度、观测时间短、提供三维坐标等优点，将其应用在 工程测绘中，能极大的提高工程测绘的准确性。

1 GPS 测绘技术的概述

1.1 GPS 系统的组成

GPS 系统主要由GPS 卫星星座、地面监控系统、GPS 信号接收机等三大部分组成，其中GPS 卫星星座是由3 颗轨备卫星、21 颗工作卫星共同组成的，这24 颗卫星按照每组4 颗卫星平均分配在6 条相互成60°的轨道平面上运行，其运行周期为24h，因此无论在地球那个方位，都能在任何时间观测到最少有4 颗属于GPS 系统的卫星，GPS 空间星座的主要作用是观测目标，并将观测信息转换成载波信号，传输到地面监控系统中，实现目标定位。地面监控系统主要由主控制站、监测站、地面天线几部分组成，主要负责收集空间卫星传输回来的信息，然后利用这些数据计算出卫星星历等数据。

1.2 GPS 工程测量原理

在工程中，GPS 测绘技术有两种方法测量出被测对象的信息，一种是测量伪距离，另一种利用载波相位进行测量。测量伪距离是根据接收机接收到的GPS 卫星发出的测距码及电文内容，根据信号发射到用户接收信息的时间，计算出卫星与接收机天线之间的距离，由于用户接收机的时钟难以与GPS 卫星时钟保持同步，计算出来的数据有一定的误差，因此，称为伪距离。用载波相位进行测量是测定GPS 卫星载波信号在传播路径上的相位变化，从而计算出信号传播距离。

2 GPS 测绘技术的特点

2.1 定位精度高

随着科技的不断进步，GPS 测量精度也在不断的提高，GPS 测绘技术的测量精度十分高，在100km 以外、500km 以内，其测量精度能达到106-107，对于500km 的基线范围，其测量精度能达到1-2×106。

2.2 观测时间短

GPS 测绘技术的观测时间很短，尤其是在近几年，随着GPS 技术的快速发展，其观测时间也越来越短，传统的静态定位方法，受卫星数目及精度的影响，需要花很长时间进行观测，但新兴的GPS 技术只需要在几分钟，甚至是几秒钟就能完成观测。

2.3 观测站之间不需要通视

在进行工程观测时，对通视有很高的要求，同时对测量网络的几何结构也有很高的要求，由于两者间存在很大的矛盾，对工程测绘造成很大的影响。GPS 技术能有效地解决这个问题，它不需要各观测站之间通视，能灵活的选用观测点，极大的提高了观测效率。

2.4 提供三维坐标

在传统的工程测绘中，需要通过观测、计算得出高程及平面坐标，采用GPS 测绘技术能同时获得高程以及平面坐标，直接提供三维坐标。

3 GPS 测绘技术在工程测绘中的应用

在工程测量中，GPS 测绘技术有很大的优势，对于一些大型的工程项目，如水利工程、铁路工程，需要进行全局把握，全面控制，如果采用传统的测量方法会存在很大缺陷，而采用 GPS 测绘技术则能有效地解决这些缺陷，为工程的顺利进行提供保障。

3.1 工程测绘之中GPS 測量技术的应用原理

工程测绘中采用GPS 定位测量技术应用原理结合了交互定位和物理以及几何学科中的相关原理，并且通过GPS 卫星与地面接收装置来完成对测量物的定位，综合结合已接收到的卫星信息来求取未知点位置的定位，根据距离等于光速与传播时间之积来确定卫星的距离，此计算关键是记录时间的时钟精确性。

3.2 在城市建设中GPS 测量技术

在城市建设中，应用GPS 测绘技术，不仅能够满足城市的规划要求，还能够改善城市控制测量的准确性以及测量速率。在实行GPS 测量作业前，提前收集测量地区较小比例的地形图以做参考，或是进行野外勘探作业，按照城市测量地点所具备的特点来进行相关的工作。比如依据工程项目，设定项目名称，整理测量地区的已控制点，来监测其是否符合GPS 作业的要求。进行野外勘探时，把基准站建立在选定的控制点内，取出接收器进行相应的输入再予以设置，完成后要检查GPS 卫星数是否在五颗以上，发射台的指示灯是否正常工作，要选2到3个已知的控制点看是否符合测量精度，要对传输得到的坐标来进行相应的整理、分类、评定以及判断而后作出详细文件。

3.3 监测工程变形中GPS 测量技术

工程建设的过程中，工程变形是常见的问题，主要是由人为造成地面或者建筑物的变形，以及建筑物移位等，GPS 测量技术三维定位精度高，所以在监测工程中被重点加以运用。变形中有很多种，建筑物沉陷、资源开采地面的沉陷和大坝变形等，对大坝进行监测能够很好的预测变形所造成的意外状况。

3.4 地下工程测绘中GPS 测量技术

传统的测量技术主要采用三应答器、经外侧距仪及经纬仪等设备来测量平面位置的三维坐标，采用测探仪来测量具体的水深程度，测探仪的工作原理主要是利用超声波进行测定，因此必须借用潮位移来测量潮位来校正水深测量值，最后再得到水下地形的高度。在实际的测绘过程中，可将潮位移、差分GPS 接收设备以及测探仪共同组合成水下测绘的完整系统，工作者即可通过导航监视器来实时监测航向并进行及时的修正，操作简便，可提高测绘的工作效率。

3.5 地控制网点测定中GPS 测量技术

随着GPS 技术的不断发展，目前传统的常规测量建立的大地控制网点已经完全被GPS 测量技术所取代。通常情况下，大地控制网点测量包括城市控制网点测量以及全国性的大地控制网点两种类型。①城市控制网点测量：通常这种工程测绘的长度在几十公里左右，一般面积较大，使用频率较高，对测量的精度要求极高，常规的测角、测距测量的精度不高，且控制点会经常被破坏，从而使测量进度缓慢，工作效率极低。②全国性的大地控制网点测量：通常这种测量工程的距离较长，一般在几千公里甚至几万公里以上，常规的测角、测距不仅需要大量的人工劳动，而且测量误差较大，工作效率较低。GPS 测量技术的测量快速、精度高、定位范围广等优点可完全克服这些缺陷。

3.6 房地产测绘中GPS 测量技术

在实际的工程测绘过程中，较为常用的是实时动态差分的GPS 测量技术，尤其是在房地产的工程测绘中尤为适用，这种全新的先进技术可以在观测户外位置后进行跟踪定位，随即取得精度较高的定位。在实际的房地产以及地籍测绘过程中，只需要一位技术操作人员、一台监测仪器，利用 GPS 测量技术来测定每种土地的权属界点，由于实时动态差分技术并不需要测量测定点之间的通视，因此每一个测定点的定位只需要几秒钟的时间即可，借用计算机软件将获得测量数据进行运算、处理，可直接输入GPS 系统中就可以获得相应的所需的房地产测绘图或地籍测绘图，可以减少人员的劳动量，提高工程测绘的工作效率。

4 结束语

随着GPS 技术的飞速发展，GPS 技术应用的范围也越来越广，作为先进的测量手段和新的生产力，其具有全天候、高精度和自动测量的良好特性，经过多年的发展，在经济建设、交通建设、国防建设以及社会的各个领域GPS 技术都取得了骄人的成绩。在工程测绘这一领域，GPS 技术也有非常广泛的应用。

作者：张明辉　孙伊昌

GPS测绘技术铁路工程论文 篇2：

GPS测绘技术在工程测绘中的应用分析

【摘要】近年来，我国工程测绘工作广泛开展，越来越多先进的测绘技术逐渐应用其中，精确的测绘结果可以为工程建设提供更多的参考依据。GPS测绘技术是当前工程测绘领域中应用的较为广泛的一种测量技术，其不仅为测绘工作提供了新的测量手段，同时也能有效的提升测量结果的准确性和精确性。本文就主要针对GPS测绘技术在工程测绘领域中应用的相关问题进行简单的探讨。

【关键词】GPS；测绘技术；工程测绘

GPS测量技术是一种全新的测量技术，其以GPS系统为主要的依据，并且在工程测绘领域中发挥了巨大的作用。GPS测量技术的应用，可以为工程测绘工作提供全新的测量方式，并且有利于拓展测量范围，实现新的定位测量，极大的提高测量的准确性，也可以减少测量人员的工作强度。

一、GPS测绘技术

全球定位系统（Global Positioning System，GPS）是一种可以定时和测距的空间交汇定位的导航系统，可以向全球用户提供连续、实时和高精度的三维位置、三维速度和时间信息等。GPS测绘技术的测量过程，主要是通过在固定位置安装GPS接收机，根据GPS卫星发出的导航电文，对某一时刻的GPS距离进行测量，形成三维坐标，以此来达到更加精确的定位。

二、GPS定位特征

1.测量精度较高。GPS测绘技术与传统的测量技术相比，具有更精确的测量结果，其在静态测量精度方面已经提高到毫米甚至亚毫米级，很多高程精度也能够达到毫米级。在动态测量精度定位方面，也有可以达到厘米级，可以满足各个工程测量领域的需求，同时也可以实现如建筑物变形测量等特殊的测绘要求。与传统的测量技术相比，GPS测绘技术在精度方面有着其他传统测量方式无法比拟的优势。

2.测量时间短。科学技术的快速发展促进了GPS系统的不断完善，相应的软件水平也在不断的提升，以往需要几个小时才能完成的测量，GPS系统只需要几十分钟，甚至几分钟便可以实现。如静态测量定位给IE模式，对于20km以内的极限测量，只需要15-20分钟便可以实现；动态定位模式下，流动站只需要1-2分钟就可以快速起动完成数字化，进而可以根据测绘需求随时进行定位，每个流动站观测值需要几秒钟的时间。因此，很多测绘工程都利用GPS技术建立起一个全面控制的网络，可以极大的提高测绘效率。

3.测站间无需通视。传统的测量方式对于观测点的通视要求较高，这也为测量工作带来了很大的障碍，同时也增加了人员的工作强度。GPS测量条件下，只要求测站的上方开阔，能够与卫星保持通视，便可以实现测量工作，对于测站之间则没有通视的要求，所以也不需要为了测绘工作建造大批的觇标，可以极大的减少测量的经费，节约测量时间。

4.操作简单。GPS接收机在科学技术不断发展的背景下，也不断地改进和完善，而且其自动化程度越来越高，人员操作简单方便，只需要在测量领域内安装仪器、接通电缆，对天线高度和气象数据进行记录，便可以由GPS设备完成其他的观测工作。当测绘完成后，只需要关闭电源，收好设备，就可以完成数据采集。

三、GPS测绘技术在工程测绘领域发展的现状

随着科学技术的快速发展，测绘设备和方法也越来越多样化，GPS则是其中最为重要的一项内容。目前，GPS测绘技术已经受到越来越多的关注，而且越来越多的研究人员开始将重点转移到测量新技术和新方法的研究方面。GPS测绘技术在工程测绘中受到欢迎，主要是由于其具有测量精度高、成本低等特点，而且克服了传统测量技术必须要通视的弊端，可以在测绘工作中通过卫星定位系统的变更，获得及时的数据。我国在测绘工程领域采用了24颗美国发射的导航卫星，实现了地面三维坐标的测量。

社会和经济的快速发展也为现代测量工程带来了更多的挑战，GPS测绘技术有着很多的优势，因此其在工程领域中的地位也日渐重要。在测绘工程中，利用GPS实现静态测量是其最基本的应用，进而可以利用GPS测绘技术实现对渠道、堤坝、阀门的控制，而高级的应用则是利用GPS与RTK技术的有效结合，实现动态定位，以此增强工程测绘数据的精确性，促进工程测绘领域的持续发展。

四、 GPS技术在工程测绘中的应用

目前，GPS测绘已经在工程测绘领域中获得广泛的应用，而且在不同的领域中都可以实现有效的测量，如建筑工程、铁路工程、水利工程等，都可以获得准确的测量结果。具体的说，GPS测绘技术在工程测量中的应用，可以从以下几个方面分析：

1.GPS外业测绘

在进行GPS外业测绘时，需要选择一个准确的测量点，这也是保证测绘结果准确性的基础。测量点的选择和确定，直接影响整个测绘工作的进度和测绘结果的准确性，因此在进行测量点选择之前，首先要做好充分的准备工作，包括对测绘区域的地理位置、标架的确定等，这也是保证GPS测绘技术有效应用的前提。GPS技术在测绘的过程中主要是依靠开机观测和无线安置的方式来实现，这与传统的测量技术相比，有着很强的优越性。同时，在GPS测绘的过程中，由于已经确定了准确的测量点，所以只要将GPS设备准确的安置在测量点定位，便可以得到准确的测量结果。另外，需要对三个不同方向上的测量设备进行固定，以此来保证天线基座与标志中心位置的准确相对。

2.GPS布网

GPS测绘技术在应用的过程中，需要通过全面的布网，布网工作主要是沿着测绘工程的线路要求进行测绘。在测绘的过程中，布网工作的实现主要是利用点连接或者线连接的方式，对三交所同步图形进行发展。在针对不同的测量区域进行布网时，一般需要按照实际需要，如施工网或者信息网等不同的方式来选择布网的方式。有效的布网可以增强网络自身的强度，使得GPS可以通过控制网络自如的实现数据的测量和储存，也能保证测量结果的准确性。

3.实时动态测绘方法

针对某些已经经过检测点之上的新基站进行设定，同时需要安装一台GPS接收设备，便可以实现在该区域内的现场测绘。通过无线电传送的方式，可以将GPS测绘结果及时传递到信息接收站。观测现场的流动站在接收来自不同发送站的信息的同时，也可以依靠基站传输的数据进行定位，这时基准站及流动站将该数据与本身观测到的数据进行差分解算，从而得到两观测站之间的相对位置，解算出流动站所在位置的三维坐标并实时存储和输出。

结束语

综上所述，本文主要对GPS测绘技术的工作原理、特点以及其在工程测绘中的应用进行了简单的分析。GPS测绘技术在工程测绘工作中有着十分广泛的应用，而且在提高测绘结果的精确性和准确性方面都有着显著的优势。需要注意的是，在应用GPS测绘技术的过程中，要将其测量结果有效的运用到工程测绘工作中，才能充分发挥其作用。随着科学技术的快速发展，GPS测绘技术也将不断的完善，对于促进我国测绘工程的持续发展，有着重要的意义。

参考文献

[1]孙玉松.论GPS测绘技术在工程测绘中的应用[J].黑龙江科技信息，2013-09-25.

[2]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，2014-05-05.

[3]张延忠.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技传播，2011-04-08.

[4]林新超.GPS测量技术在工程测绘中的应用分析[J].科技风，2012-01-25.

作者：宋云山

GPS测绘技术铁路工程论文 篇3：

浅谈工程测绘中GPS测绘技术的应用

【摘 要】工程测绘是指在工程建设中，需要进行的所有测绘工作，按测绘对象划分，可以将工程测绘分为建筑工程测绘、矿区测绘、水利工程测绘、海洋工程测绘、军事工程测绘、交通基础设施测绘等，在工程建设中，只有保证工程测绘的准确性，才能为工程建设的施工质量提供保障。GPS测绘技术具有多功能、高精度、观测时间短、提供三维坐标等优点，将其应用在工程测绘中，能极大的提高工程测绘的准确性。

【关键词】工程测绘；GPS测绘技术

1、GPS测绘技术的概述

1.1 GPS系统的组成。GPS系统主要由GPS卫星星座、地面监控系统、GPS信号接收机等三大部分组成，其中GPS卫星星座是由3颗轨备卫星、21颗工作卫星共同组成的，这24颗卫星按照每组4颗卫星平均分配在6条相互成60°的轨道平面上运行，其运行周期为24h，因此无论在地球那个方位，都能在任何时间观测到最少有4颗属于GPS系统的卫星，GPS空间星座的主要作用是观测目标，并将观测信息转换成载波信号，传输到地面监控系统中，实现目标定位。地面监控系统主要由主控制站、监测站、地面天线几部分组成，主要负责收集空间卫星传输回来的信息，然后利用这些数据计算出卫星星历等数据。GPS信号接收机也就是用户端，它能搜索、捕捉卫星，然后卫星传输的数据进行处理，计算出GPS信号接收机所在位置的经纬度及高度。

1.2 GPS工程测量原理。在工程中，GPS测绘技术有两种方法测量出被测对象的信息，一种是测量伪距离，另一种利用载波相位进行测量。测量伪距离是根据接收机接收到的GPS卫星发出的测距码及电文内容，根据信号发射到用户接收信息的时间，计算出卫星与接收机天线之间的距离，由于用户接收机的时钟难以与GPS卫星时钟保持同步，计算出来的数据有一定的误差，因此，称为伪距离。用载波相位进行测量是测定GPS卫星载波信号在传播路径上的相位变化，从而计算出信号传播距离。

2、GPS测绘技术的特点

2.1 定位精度高。随着科技的不断进步，GPS测量精度也在不断的提高，GPS测绘技术的测量精度十分高，在100km以外、500km以内，其测量精度能达到106-107，对于500km的基线范围，其测量精度能达到1-2×106。

2.2 观测时间短。GPS测绘技术的观测时间很短，尤其是在近几年，随着GPS技术的快速发展，其观测时间也越来越短，传统的静态定位方法，受卫星数目及精度的影响，需要花很长时间进行观测，但新兴的GPS技术只需要在几分钟，甚至是几秒钟就能完成观测。

2.3 观测站之间不需要通视。在进行工程观测时，对通视有很高的要求，同时对测量网络的几何结构也有很高的要求，由于两者间存在很大的矛盾，对工程测绘造成很大的影响。GPS技术能有效地解决这个问题，它不需要各观测站之间通视，能灵活的选用观测点，极大的提高了观测效率。

2.4 提供三维坐标。在传统的工程测绘中，需要通过观测、计算得出高程及平面坐标，采用GPS测绘技术能同时获得高程以及平面坐标，直接提供三维坐标。

3、GSS测绘技术在工程测绘中的应用

在工程测量中，GPS测绘技术有很大的优势，对于一些大型的工程项目，如水利工程、铁路工程，需要进行全局把握，全面控制，如果采用传统的测量方法会存在很大缺陷，而采用GPS测绘技术则能有效地解决这些缺陷，为工程的顺利进行提供保障。

在大型工程建设及城市建设中，控制网的面积比较大，精度要求比较高，并且测量数据会随着工程的施工发生变化，需要高频率的进行测量，这时如果采用传统的测量方法就会存在很大的难度，如传统的测量定位点处于地面，在工程施工过程中，会对这些定位点造成破坏，并且在测绘过程中，还要求点与点进行通视，这极大的增大的测绘成本。采用GPS测绘技术能实时了解测量精度和测量进度，不存在计算结果不达标后，需要返工的现象，极大的缩短了施工工期，节省了施工成本。

在进行施工放样时，传统的测量方法，如全站仪边角放样、经纬仪交会放样等，都需要人为的设计好测量点，然后在实地标出来，整个过程中需要2-3人完成，并且还要来回移动目标，如果遇到特殊情况，还需要采用其他方法进行放样，这不仅增加了施工周期，还加重了工作人员的劳动强度。采用GPS技术只需要1个人进行操作，将放样点的坐标位置输入到终端，然后根据相关提示，直接走到放样点即可，这极大的减轻了工作人员的工作强度，提高了放样效率。

在某输油管道项目建设中，GPS技术发挥了很大的作用，在该工程中，由于当地的地形地貌比较复杂，采用传统的测绘方法，会花费很大的精力，并且还无法解决点与点之前通视问题，如果采用无线电方法进行测绘，会存在信号不好等问题，而采用GPS测绘技术，能有效地解决这些问题，在工程设计中，发挥出不可替代的作用，同时，GPS技术还能对工程进度进行动态跟踪监控，极大的提高了该输油管道项目的实施效率。

GPS测绘技术在矿山测量中也有很大的作用，主要用于矿区地形测量、近井点、地质点、钻孔、坑口、探井、剖面点等位置点的坐标放样及测量中。将GPS测绘技术应用在工程測量中，能极大的提高测量结果准确性，为工程项目的施工质量提供保障。

结语：

GPS测绘技术具有定位精度高、观测时间短、观测站之间不需要通视、提供三维坐标等优点，在工程测绘中有很大的优势，因此，在进行工程测绘时，要根据实际情况，合理的采用GPS技术，从而促进工程建设的顺利进行。

参考文献：

[1]张安洋.浅谈工程测量中GPS技术的应用分析[J].中国新技术新产品，2011，（12）：125-126.

[2]吴云丰.浅谈城市工程测量中GPS-RTK技术应用[J].计算机光盘软件与应用，2010，（02）：132-133.

[3]赵籍滨.浅谈GPS技术在工程测量中的应用[J].科技创新与应用，2012，（03）：141-142.

作者：孙艳红