GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用探討

王亞

摘 要：文章從GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的優(yōu)點(diǎn)入手，對(duì)GPS實(shí)施測(cè)量的過(guò)程進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)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(cè)繪 優(yōu)點(diǎn) 應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）08（b）-0042-01

工程測(cè)繪是近些年在測(cè)量技術(shù)的發(fā)展下才得以快速的快速興盛，而且工程測(cè)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(cè)繪中的應(yīng)用，有效的提升了工程測(cè)繪的技術(shù)水平，確保了工程測(cè)繪的效率及準(zhǔn)確性，而且實(shí)現(xiàn)了人力和物力資源的節(jié)省。

1 GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的優(yōu)點(diǎn)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(guò)程中GPS技術(shù)已日益完善，目前已實(shí)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(cè)繪中的優(yōu)越性越發(fā)的顯現(xiàn)出來(lái)，其諸多優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)的測(cè)繪方式所無(wú)法比擬的。

1.1 測(cè)繪時(shí)間短

近年來(lái)，隨著GPS系統(tǒng)在軟件上的不斷更新，其可以實(shí)現(xiàn)在較短時(shí)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(dòng)目標(biāo)，往往只需要不到2 min的時(shí)間，而RTK實(shí)時(shí)差分定位測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，其不僅可以對(duì)非移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行定位，而且可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量，并能夠?qū)?shí)時(shí)測(cè)量精度精確到厘米級(jí)的程度，定位更加精準(zhǔn)，所需時(shí)間更短，而且可以隨時(shí)對(duì)其位置進(jìn)行查看，為各種控制測(cè)量帶來(lái)了新的曙光。

1.2 定位精度高

傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)在定位時(shí)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(cè)繪工程中運(yùn)用GPS技術(shù)來(lái)進(jìn)行測(cè)量，可以確保50 km內(nèi)定位無(wú)誤差，1000 km以上時(shí)其定位精度的誤差也極小。對(duì)于建筑平面測(cè)定時(shí)，其誤差也只在正負(fù)1 km上下浮動(dòng)，精確的定位精度，使GPS在測(cè)繪工程的優(yōu)勢(shì)越發(fā)的顯現(xiàn)出來(lái)。

1.3 GPS測(cè)繪技術(shù)易于操作

目前GPS技術(shù)基本上已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的水平，所以在工程測(cè)繪工作中，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作即可完成測(cè)量工作，測(cè)量人員需要對(duì)GPS測(cè)量?jī)x器進(jìn)行安裝，隨時(shí)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，測(cè)量過(guò)程中隨時(shí)根據(jù)實(shí)際需要對(duì)測(cè)量?jī)x器的高度進(jìn)行調(diào)整，從而使測(cè)繪工作得以完成。

1.4 GPS測(cè)繪功能強(qiáng)大

GPS定位系統(tǒng)不光能測(cè)繪工程建筑的數(shù)據(jù)，還能提供給用戶(hù)目標(biāo)速度、時(shí)間等多方面的信息。目前，GPS在測(cè)量方面已應(yīng)用在大地測(cè)量、工程測(cè)量、海洋測(cè)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(shí)時(shí)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(shí)進(jìn)行測(cè)繪，并且可以進(jìn)行長(zhǎng)期作業(yè)。

2 GPS實(shí)施測(cè)量過(guò)程

在利用GPS技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，由于其自身的獨(dú)特性，所以對(duì)于能見(jiàn)度可以不作要求，環(huán)境所帶來(lái)的影響極小，這樣就可以在進(jìn)行測(cè)量點(diǎn)選擇時(shí)具有較大的自由度。但GPS在測(cè)量時(shí)需要接收衛(wèi)星所發(fā)來(lái)的載波信號(hào)，所以在測(cè)量點(diǎn)選擇時(shí)需要避開(kāi)會(huì)對(duì)載波信號(hào)帶來(lái)干擾的設(shè)備，以選擇空曠的場(chǎng)地作為測(cè)量點(diǎn)較為適宜。

2.1 外業(yè)觀測(cè)

外業(yè)觀測(cè)是GPS通過(guò)全球定位系統(tǒng)把接收采集的信號(hào)實(shí)現(xiàn)測(cè)量工作的接收、操作、觀測(cè)記錄及其準(zhǔn)確定位安裝天線等的工作流程。外業(yè)觀測(cè)是工程測(cè)繪中最重要的環(huán)節(jié)，因此，在進(jìn)行外業(yè)觀測(cè)作業(yè)時(shí)，需要嚴(yán)格按照規(guī)定中的步驟與方法來(lái)實(shí)行。在外業(yè)觀測(cè)作業(yè)之前，需要嚴(yán)格檢驗(yàn)GPS信號(hào)接收設(shè)備。對(duì)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(cè)繪出的數(shù)據(jù)更加精確。

2.2 檢驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果

外業(yè)觀測(cè)后所取得的測(cè)繪數(shù)據(jù)，為了確保其具有較高的準(zhǔn)確度，則在測(cè)區(qū)測(cè)繪工作完成后，需要立即對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤后，才能利用平差計(jì)算方式來(lái)得出最終的測(cè)繪數(shù)據(jù)，在實(shí)際工作中，測(cè)繪數(shù)據(jù)的取得通常會(huì)由計(jì)算機(jī)中的平差計(jì)算軟件來(lái)完成，因?yàn)镚PS測(cè)繪數(shù)據(jù)量較大，如果單純依據(jù)人力來(lái)完成平差計(jì)算具有較大的難度。

3 GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

3.1 大地測(cè)量控制網(wǎng)點(diǎn)測(cè)定

在大地測(cè)量網(wǎng)點(diǎn)測(cè)定工作中，常規(guī)方式要耗費(fèi)大量的人力物力并且精度較低，不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要。我國(guó)自1991年開(kāi)始進(jìn)行GPS測(cè)量大地控制網(wǎng)的建設(shè)，目標(biāo)是對(duì)我國(guó)的基礎(chǔ)控制網(wǎng)進(jìn)行重新的測(cè)量。這一工程目前已經(jīng)基本完成，淘汰了常規(guī)測(cè)角測(cè)距方式在這方面的應(yīng)用。相對(duì)于大地控制網(wǎng)數(shù)千公里或數(shù)萬(wàn)公里數(shù)量級(jí)的測(cè)量，城市控制網(wǎng)測(cè)量點(diǎn)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(duì)社會(huì)的運(yùn)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(cè)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(cè)繪精度

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步直接催生出了許多的大型城市和超大型城市，對(duì)這些城市進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)所需要的技術(shù)和設(shè)備需要滿(mǎn)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(jí)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(huì)對(duì)這些網(wǎng)點(diǎn)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(yùn)用GPS靜態(tài)測(cè)量技術(shù)，不需要網(wǎng)點(diǎn)之間的通視，結(jié)合RTK技術(shù)的運(yùn)用將會(huì)對(duì)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(cè)繪中的應(yīng)用

GPS技術(shù)中具有較高性能的三維測(cè)量技術(shù)，能夠從縱向和橫向兩個(gè)角度進(jìn)行下水空間信息的高精度測(cè)量，將測(cè)量結(jié)果運(yùn)用專(zhuān)業(yè)的計(jì)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(shí)，橫向測(cè)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(jiǎn)便；進(jìn)行縱向測(cè)量時(shí)可采用測(cè)探儀，利用超聲測(cè)量方式得出水下深度。

3.4 工程變形情況的測(cè)量

由于在工程建設(shè)過(guò)程中會(huì)涉及到較多的問(wèn)題，通常情況下會(huì)由于一些人力因素及地質(zhì)運(yùn)動(dòng)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(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的后果，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)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(cè)技術(shù)的有效結(jié)合，通過(guò)三維定位技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑中微小的變化，通過(guò)對(duì)建筑各種變化數(shù)據(jù)的分析，能夠準(zhǔn)確的分析和評(píng)估出工程變形的可能性及可能帶來(lái)的影響，從而及時(shí)采取預(yù)防性的措施，降低工程的風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

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

參考文獻(xiàn)

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