GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用探討

王亞

摘 要：文章從GPS技術(shù)在工程測量中的優(yōu)點入手，對GPS實施測量的過程進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù) 工程測繪 優(yōu)點 應(yīng)用

中圖分類號：P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（b）-0042-01

工程測繪是近些年在測量技術(shù)的發(fā)展下才得以快速的快速興盛，而且工程測繪技術(shù)在能源、地質(zhì)、水文、礦產(chǎn)和城市建設(shè)中發(fā)揮著非常重要的意義。而GPS技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用，有效的提升了工程測繪的技術(shù)水平，確保了工程測繪的效率及準(zhǔn)確性，而且實現(xiàn)了人力和物力資源的節(jié)省。

1 GPS技術(shù)在工程測量中的優(yōu)點分析

GPS系統(tǒng)作為全球定位系統(tǒng)，在四十多年的發(fā)展過程中GPS技術(shù)已日益完善，目前已實現(xiàn)了三維精確定位，而且在眾多領(lǐng)域中都得以應(yīng)用，在工程測繪中的優(yōu)越性越發(fā)的顯現(xiàn)出來，其諸多優(yōu)點是傳統(tǒng)的測繪方式所無法比擬的。

1.1 測繪時間短

近年來，隨著GPS系統(tǒng)在軟件上的不斷更新，其可以實現(xiàn)在較短時間內(nèi)進(jìn)行精確的定位，通常情況下利用GPS系統(tǒng)定位2 km范圍內(nèi)的非移動目標(biāo)，往往只需要不到2 min的時間，而RTK實時差分定位測量技術(shù)的應(yīng)用，其不僅可以對非移動目標(biāo)進(jìn)行定位，而且可以實現(xiàn)動態(tài)測量，并能夠?qū)崟r測量精度精確到厘米級的程度，定位更加精準(zhǔn)，所需時間更短，而且可以隨時對其位置進(jìn)行查看，為各種控制測量帶來了新的曙光。

1.2 定位精度高

傳統(tǒng)的測繪技術(shù)在定位時具有一定的誤差，而且隨著范圍的擴(kuò)大，其誤差也在不斷的加大。而在測繪工程中運用GPS技術(shù)來進(jìn)行測量，可以確保50 km內(nèi)定位無誤差，1000 km以上時其定位精度的誤差也極小。對于建筑平面測定時，其誤差也只在正負(fù)1 km上下浮動，精確的定位精度，使GPS在測繪工程的優(yōu)勢越發(fā)的顯現(xiàn)出來。

1.3 GPS測繪技術(shù)易于操作

目前GPS技術(shù)基本上已實現(xiàn)了自動化的水平，所以在工程測繪工作中，只需要進(jìn)行簡單的操作即可完成測量工作，測量人員需要對GPS測量儀器進(jìn)行安裝，隨時對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，測量過程中隨時根據(jù)實際需要對測量儀器的高度進(jìn)行調(diào)整，從而使測繪工作得以完成。

1.4 GPS測繪功能強(qiáng)大

GPS定位系統(tǒng)不光能測繪工程建筑的數(shù)據(jù)，還能提供給用戶目標(biāo)速度、時間等多方面的信息。目前，GPS在測量方面已應(yīng)用在大地測量、工程測量、海洋測量等多方面。

1.5 GPS技術(shù)覆蓋率高

GPS技術(shù)已覆蓋全球98%以上的區(qū)域，并且具有實時性，通常不受自然環(huán)境的制約，幾乎在地球任何地方都能隨時進(jìn)行測繪，并且可以進(jìn)行長期作業(yè)。

2 GPS實施測量過程

在利用GPS技術(shù)進(jìn)行測繪時，由于其自身的獨特性，所以對于能見度可以不作要求，環(huán)境所帶來的影響極小，這樣就可以在進(jìn)行測量點選擇時具有較大的自由度。但GPS在測量時需要接收衛(wèi)星所發(fā)來的載波信號，所以在測量點選擇時需要避開會對載波信號帶來干擾的設(shè)備，以選擇空曠的場地作為測量點較為適宜。

2.1 外業(yè)觀測

外業(yè)觀測是GPS通過全球定位系統(tǒng)把接收采集的信號實現(xiàn)測量工作的接收、操作、觀測記錄及其準(zhǔn)確定位安裝天線等的工作流程。外業(yè)觀測是工程測繪中最重要的環(huán)節(jié)，因此，在進(jìn)行外業(yè)觀測作業(yè)時，需要嚴(yán)格按照規(guī)定中的步驟與方法來實行。在外業(yè)觀測作業(yè)之前，需要嚴(yán)格檢驗GPS信號接收設(shè)備。對于接收衛(wèi)星載波的接收天線的設(shè)置更是要精益求精，高精度的天線能使GPS測繪出的數(shù)據(jù)更加精確。

2.2 檢驗觀測結(jié)果

外業(yè)觀測后所取得的測繪數(shù)據(jù)，為了確保其具有較高的準(zhǔn)確度，則在測區(qū)測繪工作完成后，需要立即對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤后，才能利用平差計算方式來得出最終的測繪數(shù)據(jù)，在實際工作中，測繪數(shù)據(jù)的取得通常會由計算機(jī)中的平差計算軟件來完成，因為GPS測繪數(shù)據(jù)量較大，如果單純依據(jù)人力來完成平差計算具有較大的難度。

3 GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

3.1 大地測量控制網(wǎng)點測定

在大地測量網(wǎng)點測定工作中，常規(guī)方式要耗費大量的人力物力并且精度較低，不能適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。我國自1991年開始進(jìn)行GPS測量大地控制網(wǎng)的建設(shè)，目標(biāo)是對我國的基礎(chǔ)控制網(wǎng)進(jìn)行重新的測量。這一工程目前已經(jīng)基本完成，淘汰了常規(guī)測角測距方式在這方面的應(yīng)用。相對于大地控制網(wǎng)數(shù)千公里或數(shù)萬公里數(shù)量級的測量，城市控制網(wǎng)測量點之間距離較近，通常在數(shù)十公里，而且城市控制網(wǎng)的使用頻率相當(dāng)大，對社會的運行具有重要的影響。這就需要借助于GPS技術(shù)進(jìn)行高精度、大范圍、高效率的測量工作，為城市建設(shè)工程等提供參考。

3.2 控制城市建設(shè)中的測繪精度

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會的進(jìn)步直接催生出了許多的大型城市和超大型城市，對這些城市進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計所需要的技術(shù)和設(shè)備需要滿足一些特定的要求。常規(guī)城市控制網(wǎng)的范圍比較大，使用頻率也有了很大的改變，通常城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級導(dǎo)線的鋪設(shè)都是在地面進(jìn)行，城市大型基礎(chǔ)設(shè)施的施工往往會對這些網(wǎng)點造成破壞，進(jìn)而影響到工程總體的質(zhì)量和推進(jìn)速度。運用GPS靜態(tài)測量技術(shù)，不需要網(wǎng)點之間的通視，結(jié)合RTK技術(shù)的運用將會對城市建設(shè)工程的精度產(chǎn)生重大的改革。

3.3 水下工程測繪中的應(yīng)用

GPS技術(shù)中具有較高性能的三維測量技術(shù)，能夠從縱向和橫向兩個角度進(jìn)行下水空間信息的高精度測量，將測量結(jié)果運用專業(yè)的計算機(jī)分析軟件和制圖軟件可以以直觀的形式展示出水下地形特征。在進(jìn)行具體的水下作業(yè)時，橫向測量應(yīng)選用差分GPS技術(shù)，能夠有效減少環(huán)境的干擾，使操作程序變得較為簡便；進(jìn)行縱向測量時可采用測探儀，利用超聲測量方式得出水下深度。

3.4 工程變形情況的測量

由于在工程建設(shè)過程中會涉及到較多的問題，通常情況下會由于一些人力因素及地質(zhì)運動等原因所導(dǎo)致建筑物發(fā)生變形或是整體位移，一旦這種情況發(fā)生，則會帶來嚴(yán)重的后果，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益受到較大的影響。目前利用GPS技術(shù)和工程變形監(jiān)測技術(shù)的有效結(jié)合，通過三維定位技術(shù)及時發(fā)現(xiàn)建筑中微小的變化，通過對建筑各種變化數(shù)據(jù)的分析，能夠準(zhǔn)確的分析和評估出工程變形的可能性及可能帶來的影響，從而及時采取預(yù)防性的措施，降低工程的風(fēng)險。

4 結(jié)語

隨著GPS技術(shù)在測繪領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，其優(yōu)勢得到不斷顯現(xiàn)出來，不僅在測繪時不會受到環(huán)境因素的影響，而且定位精確，時間短，不需要較多的人力和物力，GPS技術(shù)諸多的優(yōu)點有效的加快了工程測繪水平的提高，促進(jìn)了工程測繪行業(yè)的健康發(fā)展。

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