工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用綜述

潘行偉

摘要：隨著現(xiàn)代電子技術(shù)在工程測(cè)繪中的廣泛應(yīng)用，以及現(xiàn)代工程項(xiàng)目對(duì)于建設(shè)與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的不斷提升，國(guó)內(nèi)工程測(cè)繪中逐漸應(yīng)用了較為先進(jìn)的GPS測(cè)量技術(shù)，測(cè)量方法也有了科學(xué)的發(fā)展。GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用是現(xiàn)代電子技術(shù)與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，在不同規(guī)模、類型的工程中都能發(fā)揮重要的作用。在GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用中，測(cè)量人員要對(duì)各具體操作流程進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的精確性和科學(xué)性，進(jìn)而保障工程測(cè)繪結(jié)果更好的服務(wù)于項(xiàng)目建設(shè)。

關(guān)鍵詞：工程測(cè)繪；GPS測(cè)量；技術(shù)

中圖分類號(hào)：P228文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

工程測(cè)繪是我國(guó)建筑業(yè)的重要部分，也是建筑施工的基礎(chǔ)性工作，我國(guó)在不斷發(fā)展科技的同時(shí)，將科技成果應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中，使技術(shù)性工業(yè)逐漸轉(zhuǎn)化為科學(xué)性工業(yè)。GPS測(cè)量技術(shù)就是科學(xué)進(jìn)步的成果之一，將其應(yīng)用于工程測(cè)繪中既提高工程質(zhì)量又加快工程進(jìn)度，大范圍改變測(cè)繪工作的作業(yè)方式。把GPS應(yīng)用與工程測(cè)繪中，明顯能能夠?yàn)楣こ痰倪M(jìn)步帶來(lái)非常大的提高。GPS是全球定也系統(tǒng)的意思，這種系統(tǒng)不僅在工程中被使用，還有其他領(lǐng)域正在大量使用，主要原因GPS提供的定位信息非常全面，有精密導(dǎo)航，三維立體坐標(biāo)和精確的時(shí)間信息。

GPS技術(shù)的基本原理GPS全稱為全球定位系統(tǒng)，是基于衛(wèi)星的無(wú)線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上用來(lái)測(cè)距和測(cè)時(shí)的一種現(xiàn)代新型系統(tǒng)。該系統(tǒng)是1973年開始設(shè)計(jì)與研制的，長(zhǎng)達(dá)20年之久，并于1993年全部建成。GPS測(cè)量技術(shù)主要包括三個(gè)重要部分，即用戶設(shè)備、空間衛(wèi)星星座以及地面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，通過無(wú)線電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線導(dǎo)航，既為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要的定位服務(wù)，而且為軍事導(dǎo)航和國(guó)防建設(shè)提供了定位服務(wù)，具有重要的價(jià)值和意義。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS測(cè)量技術(shù)也日漸成熟與完善，其經(jīng)濟(jì)快速、高精度的優(yōu)點(diǎn)，推進(jìn)了測(cè)量領(lǐng)域和測(cè)繪領(lǐng)域的快速發(fā)展。與常規(guī)的測(cè)量技術(shù)相比，GPS測(cè)量技術(shù)可以全天候作業(yè)。在數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)工作中，由于GPS衛(wèi)星數(shù)目分布相對(duì)較為合理，加上數(shù)量較多，因此，通過GPS技術(shù)的運(yùn)用，不僅可以實(shí)現(xiàn)同一地點(diǎn)的連續(xù)觀測(cè)，不同地點(diǎn)的同步觀測(cè)，而且更為重要的是可以實(shí)現(xiàn)全天監(jiān)測(cè)。在監(jiān)測(cè)時(shí)，通過系統(tǒng)的三維定位，實(shí)現(xiàn)地球上任何地點(diǎn)、任何位置、任何時(shí)間內(nèi)的觀測(cè)。而且，該系統(tǒng)和技術(shù)不論受到環(huán)境的影響（除雷雨天不易觀測(cè)以外），因此，不論是從時(shí)間監(jiān)測(cè)，還是從技術(shù)操作上講，GPS技術(shù)都有效實(shí)現(xiàn)了測(cè)量領(lǐng)域上的一次重大突破和新的跨越。

二、工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

1、GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用經(jīng)過多年來(lái)的發(fā)展和完善，GPS測(cè)量技術(shù)已經(jīng)成為了工程測(cè)繪中十分重要的測(cè)繪手段。GPS測(cè)量技術(shù)不僅能進(jìn)行2D測(cè)量，還能進(jìn)行三維空間的定位測(cè)量，可以使測(cè)量的數(shù)據(jù)更加全面。在工程測(cè)繪中常用的GPS測(cè)量技術(shù)是RTK（實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法）。該技術(shù)是以GPS測(cè)量方法為基礎(chǔ)改進(jìn)而來(lái)的，比原有的GPS測(cè)量技術(shù)有較大的進(jìn)步。傳統(tǒng)GPS的快速靜態(tài)、靜態(tài)以及動(dòng)態(tài)等測(cè)量方法所得到的數(shù)據(jù)不能直接利用，需要經(jīng)過一定的處理才能保證數(shù)據(jù)的精度。而通過RTK方法所獲取的測(cè)量數(shù)據(jù)可以直接被利用，這進(jìn)一步提高了工程測(cè)繪的效率，它對(duì)于工程測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

2、GPS測(cè)量技術(shù)在城市建設(shè)中的應(yīng)用在城市建設(shè)的過程中，通過引入GPS測(cè)量技術(shù)，可以滿足城市規(guī)劃的需要。城市規(guī)劃工作所涉及的地域面積較廣，而且對(duì)測(cè)量精度的要求較高，同時(shí)由于工作量較大，因此不適合用傳統(tǒng)的人工測(cè)繪方式進(jìn)行測(cè)量。通過利用GPS測(cè)量技術(shù)可以對(duì)整個(gè)城市進(jìn)行合理的整體規(guī)劃，降低整個(gè)城市布局以及對(duì)環(huán)境的影響，使城市建設(shè)更加科學(xué)合理。隨著現(xiàn)代城市化進(jìn)程的不斷加快，對(duì)各種自然資源進(jìn)行過度的開發(fā)，對(duì)整個(gè)城市的合理化發(fā)展造成了極大的影響。在城市建設(shè)發(fā)展的過程中，測(cè)量工作的水平對(duì)工程建設(shè)的質(zhì)量和進(jìn)度產(chǎn)生了直接的影響，GPS測(cè)量技術(shù)的引進(jìn)可以有效提高測(cè)量工作的效率以及精度，同時(shí)還能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行隨時(shí)采集和調(diào)整，這些都比傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)更加方便和快捷。在城市建設(shè)過程中，最理想的測(cè)量技術(shù)就是GPS測(cè)量技術(shù)，隨著它的不斷發(fā)展，已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，GPS測(cè)量技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用對(duì)城市建設(shè)水平的提高具有重要意義。

3、GPS技術(shù)在房地產(chǎn)工程和地籍測(cè)繪中的應(yīng)用隨著GPS技術(shù)的發(fā)展，它的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，這使各個(gè)行業(yè)的測(cè)繪工作產(chǎn)生了巨大的變化。GPS測(cè)量技術(shù)擁有更高的精度、更高的效率等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，憑借這些優(yōu)點(diǎn)也得到了所有測(cè)量工作者的認(rèn)可。在房地產(chǎn)工程和地籍測(cè)繪中，通過GPS測(cè)量技術(shù)的引入，可以有效提高測(cè)量的精度，通常測(cè)量所得的數(shù)據(jù)精度達(dá)到了厘米級(jí)，完全超出了行業(yè)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。通過利用GIS系統(tǒng)對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，可以快速獲得房地產(chǎn)和地籍圖。另外，GPS測(cè)量技術(shù)的使用也會(huì)受到一些因素的影響，比如在外界輻射較強(qiáng)的區(qū)域或者有高層建筑物遮擋的位置以及沒有衛(wèi)星信號(hào)的區(qū)域。在這些區(qū)域內(nèi)使用GPS測(cè)量技術(shù)會(huì)使測(cè)量結(jié)果的精度受到一定影響，這是就需要通過使用經(jīng)緯儀、全站儀等測(cè)量工具對(duì)GPS測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行一定的補(bǔ)充，以此來(lái)保證工程繪圖的精度和完整。

4、工程變形監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用工程變形在工程建設(shè)中會(huì)常常遇到，它一般包括人為因素而造成的建筑物或地殼的變形和建筑物的位移。由于GPS測(cè)量在三維定位中具有高精度的優(yōu)勢(shì)，所以它成了監(jiān)測(cè)各種工程變形的極為有效的測(cè)量工具。在工程建設(shè)過程中，往往會(huì)遇到形態(tài)迥異的各類變形，其變形類型主要包括陸地建筑物的變形和缺陷、大壩的變形、資源開采區(qū)的地面沉降、海上建筑物的沉陷等。如具體應(yīng)用在大壩變形的監(jiān)測(cè)中，水降或水電站的大壩，由于水負(fù)荷的重壓，可能引起大壩的變形。因此為了避免大壩變形引發(fā)安全事故，必須對(duì)大壩進(jìn)行連續(xù)而精密的監(jiān)測(cè)。如果采用GPS精密定位技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)大壩變形監(jiān)測(cè)工作的精度達(dá)到（1.0ppm-0.1ppm），而且還有助于實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)工作的自動(dòng)化。比如為了監(jiān)測(cè)大壩的變形，先在遠(yuǎn)離壩體的適當(dāng)位置選擇一基準(zhǔn)站，然后在變形區(qū)選擇若干監(jiān)測(cè)點(diǎn)。之后并分別在基準(zhǔn)站與監(jiān)測(cè)點(diǎn)上安置GPS接收機(jī)，就可以進(jìn)行連續(xù)地自動(dòng)觀測(cè)，同時(shí)采用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)傳輸技術(shù)，實(shí)時(shí)的將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)地傳到數(shù)據(jù)傳輸中心，以進(jìn)行處理、分析和顯示。

5、GPS技術(shù)在水下地形測(cè)繪中的應(yīng)用在很長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，水下地形測(cè)繪一直困擾著工程測(cè)繪人員，GPS技術(shù)的出現(xiàn)使得水下地形測(cè)繪工作更加便捷、精準(zhǔn)度更高。隨著人類對(duì)海洋的開發(fā)海洋步伐日益加快，各種海港、碼頭、油井建設(shè)工程愈加頻繁，亟需對(duì)海洋水下地形進(jìn)行測(cè)繪，以便于后續(xù)的工程建設(shè)。傳統(tǒng)的水下地形測(cè)繪采用測(cè)深儀測(cè)量水深，用經(jīng)緯儀、外測(cè)距儀等對(duì)平面位置進(jìn)行測(cè)量，該法操作難度較大，測(cè)量的精準(zhǔn)度也不高，而GPS測(cè)量技術(shù)能夠解除傳統(tǒng)測(cè)量方法的困境，更適用于大比例尺下的水下地形測(cè)繪工作。利用GPS技術(shù)測(cè)繪水下地形，依靠的設(shè)備儀器有：測(cè)深儀、潮位儀以及差分GPS接收機(jī)、終端接收設(shè)備，這些設(shè)備相互配合構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的測(cè)繪體系，對(duì)水下地形進(jìn)行精確化測(cè)量。

結(jié)束語(yǔ)

總之，GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用在工程測(cè)繪中，大大提高了工程測(cè)量的精密性、可靠性和工作效率。但是，在操作過程中，還有許多有待于完善的問題。這就需要測(cè)繪人員對(duì)測(cè)繪過程和測(cè)繪結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真總結(jié)，分析問題出現(xiàn)的方向，從而有選擇地進(jìn)行改進(jìn)，只有這樣，才能將GPS測(cè)量技術(shù)更好地融合在工程測(cè)繪之中，保證工程測(cè)繪的良性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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