GPS導航與攝影技術在工程施工中的應用

汪順波

（廣州城建職業(yè)學院廣東廣州　510000）

GPS導航與攝影技術在工程施工中的應用

汪順波

（廣州城建職業(yè)學院廣東廣州510000）

近年來，隨著我國基礎設施建設的大力發(fā)展，工程施工技術水平不斷提高，很多新技術逐漸出現(xiàn)并得到應用。本文分析了目前GPS導航與攝影技術在工程施工中的應用和發(fā)展，以供參考。

頂GPS；攝影技術；工程施工；應用

1　GPS導航在工程施工中的應用

1.1GPS技術概述

GPS全稱為全球定位系統(tǒng)，最早由美國國防部建立，其目的是為了滿足軍事需要，近幾年來，GPS技術在工程施工過程中發(fā)揮著重要作用，為我國基礎設施建設做出了重要貢獻。GPS技術主要是對目標進行定位，這種定位系統(tǒng)是利用衛(wèi)星進行全面的導航。GPS定位系統(tǒng)由三部分構成：空間部分、地面監(jiān)控部分和用戶接收機：①空間部分是利用太空中的多個衛(wèi)星和幾個備用衛(wèi)星組成，這些衛(wèi)星在太空中的不同軌道上和地面進行連接工作。它的運行高度是2萬km；②地面監(jiān)控部分主要是由主控站、注入站和監(jiān)測站組成；③用戶接收機主要是接收GPS衛(wèi)星發(fā)射信號。當用戶接收機接收到衛(wèi)星定位發(fā)射信號以后對信號進行定位和一些信號的處理工作。其基本工作原理：首先，根據(jù)地面上的主控站對各監(jiān)測站檢測到的觀測資料和氣象信息進行收集，再由特定的格式對導航電文進行有效的編輯，然后地面上的注入站把編輯過的信息發(fā)送給衛(wèi)星。

1.2工程施工勘查中的應用

由于GPS測量技術具有多種優(yōu)勢，被廣泛應用到工程施工勘查中，且發(fā)揮著關鍵作用，為工程施工建設提供了可靠的數(shù)據(jù)，確保工程施工建設的質量。以三維坐標點在地面上進行實地放樣，具體分析如下：

（1）建立GPS控制網(wǎng)。對于GPS點控制網(wǎng)的設計來說，它主要根據(jù)高速公路等級和線路情況等進行綜合考量，對設計方案進行合理優(yōu)化，由于GPS控制網(wǎng)是控制中的重點內容。因此，采用此測量方法對控制網(wǎng)進行加密，可以大大提高測量的速度。

（2）GPS測量技術中靜態(tài)定位功能。在對高速公路設計過程中，往往需要建立相應的公路首級控制網(wǎng)，而利用GPS測量技術，采用靜態(tài)定位功能就可以在施工測量過程中，為設計提供相應的導線點，從而便于實施復合和加密工作。在進行高速公路設計過程中，利用GPS點上進行重新布設過程中，就可以觀測確定設計提供該點的坐標，從而確保其精度，一旦不符合標準，應先進行平差，進一步確定數(shù)據(jù)的精度。

（3）GPS測量技術中動態(tài)測放功能。通常情況下，動態(tài)測放是GPS測量技術和數(shù)據(jù)傳輸技術互相結合的產(chǎn)物，隸屬于定位技術的范疇。作為一種高速公路勘測的先進技術，GPS測量技術中動態(tài)測放功能具有較為廣闊的應用前景。在應用GPS測量技術中動態(tài)測放功能過程中，可以對各等級的路線帶狀平面控制網(wǎng)進行合理布設，同時還可以對路線中線等工作進行測放。

1.3GPS在變形監(jiān)測中的應用

眾所周知，在多種主觀和客觀因素的影響下工程建筑物在施工和運營期間會產(chǎn)生變形，變形如果超出了一定限度，就會使建筑物的正常使用受到影響，嚴重時還會造成建筑物的損壞，危及建筑物的安全。在工程的施工和運營期間使用變形監(jiān)測的方法，以便及時掌握變形體的實際性狀，為判斷其安全提供必要信息，來保證工程建筑物的安全。無論是在全球性變形監(jiān)測研究、區(qū)域性變形研究、還是工程與局部性變形研究，GPS變形監(jiān)測技術都得到了廣泛的應用。在監(jiān)測全球板塊運動、地極運動、地球自轉速率變化、潮汐、地震預報、地殼運動等方面GPS技術都發(fā)揮了巨大的作用，自20世紀90年代以來，世界各國紛紛用GPS布設地殼運動和區(qū)域變形監(jiān)測網(wǎng)。利用價值的不斷提高和日漸受人矚目的地位極大地推動了GPS變形監(jiān)測技術的開發(fā)速度與發(fā)展進程，首選GPS技術建立各類監(jiān)測網(wǎng)已經(jīng)形成了一種共識。

2　攝影技術在工程施工中的應用

2.1航空攝影測量技術操作的關鍵和作業(yè)方式

（1）在航空攝影的過程中勢必需要對所拍攝的影響進行系統(tǒng)的計算要根據(jù)其焦距等相關的指標進行遴選，所采用的拍攝方法必須嚴格按照航空攝影技術的拍攝標準進行，對角度的選取要盡可能全面能夠代表區(qū)域特征。目前，航空攝影的圖像繪制還原技術要求還原時不僅要將其真實圖像進行反應還需要針對所收集的數(shù)據(jù)制作相關的時頻，以方便日后使用。

（2）在數(shù)據(jù)處理方面，一方面要保證在空中所采集的數(shù)據(jù)就是可靠數(shù)據(jù)；另一方面要針對所采集的數(shù)據(jù)進行較為科學的處理。與此同時，攝影的圖像的數(shù)據(jù)處理必須精準、有效，所處理的數(shù)據(jù)勢必要借助科研人員的反復印證才能進行收集，按照預定的要求對焦距以及攝影角度進行調整，并在實現(xiàn)垂直拍攝的過程中同時進行圖片信息的整理。隨后，在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，主要應用模擬法和解析法進行繪制，以保證數(shù)據(jù)的科學性以及有效性。不管是數(shù)據(jù)的獲取還是后期的整理方面，都需要保證整體測量的準確、客觀，有效。

（3）攝影測量的重要性通過成果提交是否合理體現(xiàn)出來。這樣一來，就要求所獲取的測量結果必須與實際所測量的地形和環(huán)境高度符合。主要的措施如下：①在攝影的整個過程中，最后環(huán)節(jié)需要給予重點關注，任何步驟都必須嚴格按照要求進行；②在后期的檢測工作中，其檢測機構必須要將其所工作的范圍和流程明確化，積極地踐行其職責，質量檢測機構作為整個航空攝影測量數(shù)據(jù)的主力軍，勢必要根據(jù)相關的規(guī)定對航空攝影測量過程中所獲取的數(shù)據(jù)進行檢測，合格的資料將被送往相關部門以便于日后的分析與使用，一旦出現(xiàn)不符合實際需要的資料，那么質量檢查機構有權利拒收。

2.2航空攝影測量在工程施工中的應用

20世紀70年代中后期開始引用陸地衛(wèi)星圖像和其他多種航空遙感圖像。50年來，攝影測量與遙感技術從無到有，從小到大，已經(jīng)初步形成了一套比較適合我國國情的攝影測量與遙感工作的方法和程序。從只能編制1：10000地形圖發(fā)展到可以編制1：5000，1：2000，1：1000，1：500等各種比例尺的地形圖，以及諸如近景攝影測圖、正射影像圖、數(shù)字地面模型等技術和產(chǎn)品；圖像判釋從單一的航空黑白相片擴大到陸地衛(wèi)星圖像、彩紅外影像、紅外掃描影像、多光譜遙感影像、微波遙感影像等，應用范圍從線路勘測擴大到包括隧道、樞紐等工程勘測，以及配合施工和已有線路工程病害普查動態(tài)分析等內容。

3　結束語

工程施工的復雜程度在不斷提高，對施工的質量監(jiān)控需要測量技術不斷更新，GPS技術和攝影測量技術正在對普通測量產(chǎn)生革命性的影響。這些新技術必將在我國今后的工程建設中發(fā)揮不可估量的作用，如何巧妙的在工程施工中綜合利用GPS和攝影技術將是工程技術人員共同的課題。

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1673-0038（2015）13-0153-02

2015-3-6