探析工程測繪中的GPS測量技術(shù)

【摘 要】通過多年來的實踐和理論研究表明，GPS測量技術(shù)在工程測繪中，能夠大大提高工程測量的可靠性和作業(yè)效率，并且極大的降低了作業(yè)強度，適應現(xiàn)代社會“快節(jié)奏”的要求，也使技術(shù)人員能從繁重的實地測量工作中解放出來。本文介紹了GPS測量技術(shù)的特點并探討了GPS測量技術(shù)以工程測繪中的應用。

【關鍵詞】工程測繪；GPS測量技術(shù)

一.GPS的特點

1.GPS測量技術(shù)的高質(zhì)量和高效率。GPS測量技術(shù)能夠為用戶提供時間信息、三維坐標以及三維速度，所以GPS測量技術(shù)不僅可以用于導航、時間測試、速度測試以及測量等，并且隨著技術(shù)的發(fā)展，目前GPS～q量技術(shù)已經(jīng)廣泛應用到各個領域，尤其是在測量工作中，不僅能夠用于工程測量、大地測量以及海洋測繪、航空攝影測量、地籍測量等各個領域。

2.具有觀測時間短的特點。當前，采用經(jīng)典靜態(tài)相對定位模式進行測量，在觀測20Km以內(nèi)基線需要的時間方面，采用單頻接收機觀測需要1h左右的觀測時間，而采取雙頻接收機僅需要15min至20min的觀測時間。采取實時動態(tài)定位模式，在流動站利用1min至5min時間完成初始化觀測之后，各站所需要的觀測時間僅為幾秒。由此可見，采用GPS測量技術(shù)建立控制網(wǎng)，能夠大大縮短相應的觀測時間，全面提高測繪作業(yè)效率。

3，具有功能多用途廣的特點。采用GPS測量技術(shù)，不僅能夠應用于測量和導航工作，還能夠?qū)嵤┫鄳臏y速和測時工作，其中實施測速時，其精度可以可達0.1m/s；在實施測時中，其精度能夠達到毫微秒級，應用領域十分廣泛。

二。關于工程測繪中GPS測量技術(shù)的具體應用分析

1、GPS測量技術(shù)在精密工程方面的應用?，F(xiàn)階段，在工程測量的各個過程中，都會用到GPS測量技術(shù)。工程測量是一個大范圍的概念，我們經(jīng)常所說的過程測量主要包括工程勘察設計、施工以及驗收工作等，同時它還包含有工程測量過程中所用設備的安裝以及測量工作。GPS操作簡單而且測量精度高，除了一般的工程測量之外，它還可以應用于一些精密設備工程，例如：安裝工程、隧道以及管道工程，橋梁工程等。同時，實踐也證明，GPS在這些工程應用方面發(fā)揮著很大的作用。傳統(tǒng)的測量方法，在進行控制點之間的測量工作時，必須是通視。但是利用GPS測量技術(shù)就不需要。

2、GPS測量技術(shù)在工程變形監(jiān)測方面的應用。因為人為因素造成建筑物變形或者是位移，以及地殼的變形，通常被稱為工程變形，在工程建設中屬于比較普遍的問題。而GPS測量技術(shù)憑借自己三維定位精度高的技術(shù)優(yōu)勢被經(jīng)常應用于工程變形監(jiān)測。在工程建設的過程中，工程變形可以分為以下幾類：海上建筑物沉陷、大壩變形以及陸地建筑物變形等。例如：在大壩變形的GPS技術(shù)監(jiān)測中，大壩受到水負荷的重壓，經(jīng)過一定的時間，就可能出現(xiàn)大壩變形。因此，利用GPS精密定位技術(shù)，可以在最短的時間內(nèi)收集大壩變形的資料和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)大壩測量工作的自動化，及時控制大壩變形，防止意外的發(fā)生。在進行大壩變形監(jiān)測時，首先要在特定的位置設立一個基準站和幾個監(jiān)測點，然后分別安置GPS接收機，利用GPS監(jiān)測技術(shù)進行連續(xù)的自動化監(jiān)測，進行數(shù)據(jù)傳輸和分析。

3、GPS測量技術(shù)在網(wǎng)形設計方面的應用。在工程測量中，網(wǎng)形設計是十分重要的一個步驟。然而GPS測量技術(shù)因為不需要進行點與點之間的通視，增強了圖形設計的靈活性。但是，利用GPS測量技術(shù)進行網(wǎng)形設計時，仍需注意以下幾點：第一，因為GPS測量技術(shù)采用無線定位，易受外界環(huán)境的影響，因此，在進行圖形設計的時候，要增加檢核條件，提升數(shù)據(jù)的可靠性和網(wǎng)的可靠性。第二，關于GPS網(wǎng)坐標參數(shù)以及地面控制網(wǎng)坐標參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換，在進行網(wǎng)形設計的時候，必須有三個或者以上的控制網(wǎng)點重合。第三，關于GPS點的選擇，必須遠離高壓線變壓所等干擾源，選擇信號接收好的地方。

4、關于選點與建立標志的問題。關于GPS選點工作比一般的工程測量簡便。在進行選點時，為了便于安置接收設備以及協(xié)調(diào)工作，必須保證選點位置交通方便并且視野開闊。而且GPS點嚴謹接觸一些有干擾能力的金屬和障礙物。例如：大范圍水面，高壓線以及高層建筑等。在確定點位之后，首先，要埋置標石，然后進行點之記以及GPS網(wǎng)選點圖的繪制。

三.GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應用

1.GPS定位技術(shù)的應用。工程測繪采用的GPS定位技術(shù)的原理：主要是將物理學和幾何學的部分基礎原理進行有機的結(jié)合，再利用GPS技術(shù)所屬在空中的衛(wèi)星和地面的接收裝置，以達到對測量物體進行多角度的定位。就當前而言，國內(nèi)外主要使用的GPS測量定位技術(shù)主要由實時動態(tài)相對定位和靜態(tài)相對定位兩種定位模式組成。其中。相對于實時動態(tài)相對定位模式而言靜態(tài)相對定位的操作流程較為簡便。需要由多臺地面的接收裝置按照要求排成一至數(shù)條基線，觀測時問至少需要保證45min左右，其測量數(shù)據(jù)需要專業(yè)人員進行歸納處理得到最終結(jié)果。

2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用。在傳統(tǒng)的測繪工藝中，有許多工作需要由大量的人工進行工作，從而導致許多安全事故的發(fā)生。安全事故的頻繁發(fā)生，使得傳統(tǒng)工藝需要進行改善。在進行工程測繪時，尤其是對于一些地形地貌復雜、地勢起伏較大的山區(qū)進行實地測繪時，可以利用GPS虛擬技術(shù)創(chuàng)建的測繪環(huán)境。其擁有比較逼真的特點。使用GPS技術(shù)的計算機和虛擬技術(shù)可以迅速、有效地在計算機上顯示出整個測繪工程的流程。以及一些需要著重注意的事項即重點測量項目等。

3.施工臨時水準點的確定和測量。由于工程在設計時沒有進行嚴密的預算和實地勘察，導致了在工程的測繪作業(yè)時設計單位使用傳統(tǒng)測量技術(shù)得到的水準點會存在普遍較遠的現(xiàn)象。在一般的情況下，設計單位提供的水準點一般分布在500～1000m之間，導致其施工作業(yè)難以得到準確的實施。施工臨時水準點的確定和測量指的是使用GPS接收機收集GPS衛(wèi)星的觀測記錄。作業(yè)過程大體上可以分為天線的安裝、接收機的操作和觀測記錄。外業(yè)觀測需要嚴格按照流程操作，保證每一步都符合規(guī)范要求。只有這樣，才可以保證外業(yè)觀測過程可以順利進行，提高工作的效率，保證測量結(jié)果的準確性。例如：許多大型的公路建設工程在進行實地測量工作時，應用GPS測量技術(shù)測量工作人員可以通過觀察衛(wèi)星圖片。對路基進行全面的觀察和分析。并根據(jù)實地的地形地貌，可以沿著公路走向每隔200～250m設置一個施工用水準點。水準點可以在附近的機井臺、房基等比較堅固的地方設置，也可由自己埋設，并對每一個加密水準點位置做詳細記錄。

總結(jié)：

綜上所述，在工程測繪中，GPS測量技術(shù)發(fā)揮著巨大的作用，占據(jù)著重要的影響地位。而且經(jīng)過實踐證明，GPS系統(tǒng)屬于多功能的定位靠行系統(tǒng)，具有很大的發(fā)展前途。

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