工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

何本鉞

（廣西藤縣大地規(guī)劃服務(wù)有限公司　廣西　藤縣　543300）

工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

何本鉞

（廣西藤縣大地規(guī)劃服務(wù)有限公司廣西藤縣543300）

目前，隨著我國(guó)工程測(cè)繪行業(yè)的不斷發(fā)展，GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用越來越廣泛。GPS作為一種新型的測(cè)量技術(shù)，由于其具有測(cè)量精度高、自動(dòng)化程度高和操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因而GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用受到了人們廣泛的關(guān)注。因此，研究工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用具有非常重大的意義。

工程測(cè)繪；GPS；測(cè)量技術(shù)；應(yīng)用

前言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS測(cè)量已經(jīng)成為了目前世界上應(yīng)用最廣泛的衛(wèi)星定位系統(tǒng)之一，與此同時(shí)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)一步提升，科學(xué)界對(duì)于GPS系統(tǒng)的研究也會(huì)進(jìn)一步深入，這就會(huì)幫助GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。尤其是隨著我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程測(cè)繪中的測(cè)量新技術(shù)越來越多。目前，GPS等新型測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用越來越廣泛，但是，由于很多工程測(cè)繪單位對(duì)一些測(cè)量新技術(shù)的使用并不是很熟練，導(dǎo)致在工程測(cè)繪過程中應(yīng)用新技術(shù)時(shí)出現(xiàn)了很多新問題。

1　GPS測(cè)量技術(shù)的簡(jiǎn)介

GPS測(cè)量技術(shù)主要包括衛(wèi)星系統(tǒng)部分、控制管理部分以及用戶部分這三大組成部分。一般情況下，為了保證控制管理部分可以順利的收集到來自衛(wèi)星系統(tǒng)部分的數(shù)據(jù)信息，需要應(yīng)用很多的監(jiān)控站來實(shí)現(xiàn)，用戶部分則是接受控制管理部分處理過后的數(shù)據(jù)信息。在本文中，我們重點(diǎn)介紹GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用。當(dāng)然，隨著衛(wèi)星系統(tǒng)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星系統(tǒng)一般主要包括GPS、NAVSAT和GLONASS等，GPS測(cè)量技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，將GPS測(cè)量技術(shù)與NAVSAT和GLONASS兩種測(cè)量技術(shù)相比較，GPS、NAVSAT和GLONASS三者之間的主要特征進(jìn)行比較如表1所示。

表1　GPS、NAVSAT和GLONASS三者之間的主要特征比較

2　工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的介紹

目前，在現(xiàn)代化的工程測(cè)繪中，GPS測(cè)量等很多新型的測(cè)量技術(shù)被廣泛采用。與此同時(shí)，全自動(dòng)的測(cè)圖系統(tǒng)、遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)技術(shù)等全新的測(cè)量技術(shù)出現(xiàn)，很多情況下，工程測(cè)繪中不是單純地利用GPS等這些新型的測(cè)量技術(shù)，而是將GPS測(cè)量技術(shù)與這些全新的測(cè)量技術(shù)結(jié)合起來使用。實(shí)際的工程測(cè)繪發(fā)現(xiàn)，GPS測(cè)量技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)結(jié)合起來后，還能夠有效地提高工程測(cè)繪中對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力。所以，為了提高地質(zhì)工程測(cè)繪的效率和準(zhǔn)確性，GPS測(cè)量技術(shù)與很多測(cè)量技術(shù)結(jié)合起來使用在工程測(cè)繪中得到了更加廣泛的利用。其中，GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用也在一定程度上給工程測(cè)繪工作帶來了革新，由于GPS測(cè)量技術(shù)可以有效地將工程中的數(shù)據(jù)信息與地理圖形信息等結(jié)合起來處理，進(jìn)而分析出有利于工程進(jìn)程的數(shù)據(jù)和信息。因此，工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)能夠提高指導(dǎo)工程測(cè)繪的效率和準(zhǔn)確度。

3　GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)介紹

3.1GPS測(cè)量技術(shù)具有功能多、用途廣的特點(diǎn)

目前，GPS測(cè)量技術(shù)由于具有功能多和用途廣泛等優(yōu)勢(shì)，GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用也越來越廣泛。但是，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS測(cè)量技術(shù)還被廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航、速度測(cè)試和工程測(cè)繪等多個(gè)領(lǐng)域，尤其是在工程測(cè)繪中，由于不同的工程測(cè)繪具有不同的特點(diǎn)，因而傳統(tǒng)的工程測(cè)繪方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化工程測(cè)繪的需要，所以，GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中得到了重視。

3.2定位的精度高

目前，GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用主要采用的還是靜態(tài)定位的模式，并且GPS測(cè)量技術(shù)可以準(zhǔn)確的定位。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS測(cè)量技術(shù)的定位精確度又得到了進(jìn)一步的提高，這也在一定程度上滿足了現(xiàn)代化工程測(cè)繪對(duì)準(zhǔn)確度的要求。

表2　GPS測(cè)量技術(shù)的精度

3.3操作簡(jiǎn)單和自動(dòng)化程度高

GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用還具有操作簡(jiǎn)單和自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)然這樣也會(huì)給GPS測(cè)量操作工作人員提供了方便。與此同時(shí)，在工程測(cè)繪完成后，一般只需要GPS測(cè)量操作人員關(guān)閉電源，而GPS測(cè)量系統(tǒng)能夠自動(dòng)化地完成數(shù)據(jù)的收集。

3.4觀測(cè)站之間無需通視

對(duì)于傳統(tǒng)的工程測(cè)繪技術(shù)，都需要在觀測(cè)站之間建立通視檢驗(yàn)，同時(shí)觀測(cè)站之間的距離也是相對(duì)固定的，這樣就增大了工程測(cè)繪的成本。但是，在工程測(cè)繪過程中應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)后，解決了在觀測(cè)站之間建立通視的問題，從而降低了工程測(cè)繪的成本，還在一定程度上增大了工程測(cè)繪工作的靈活性。

4　GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中應(yīng)用

4.1GPS技術(shù)在工程測(cè)繪中具體應(yīng)用

GPS這項(xiàng)技術(shù)被廣泛的運(yùn)用于工程測(cè)繪之中，主要包括以下幾個(gè)方面：①通過使用GPS靜態(tài)法來建立一個(gè)立足于工程的整體控制測(cè)量體系。②GPS測(cè)量技術(shù)運(yùn)用到工程測(cè)繪中，實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)。④GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用。由于GPS測(cè)量技術(shù)能夠準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)地理坐標(biāo)的定位，這為工程測(cè)繪人員在進(jìn)行工程測(cè)繪中提供了方便。⑤利用GPS測(cè)量技術(shù)對(duì)工程中的水下地形進(jìn)行測(cè)量。目前。很多地質(zhì)工程測(cè)繪都在水下進(jìn)行，由于水下的工程隱蔽性強(qiáng)又給工程測(cè)繪工作人員帶來了很大的困難，從而不利于工程測(cè)量的進(jìn)行，導(dǎo)致很多傳統(tǒng)的工程測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)無法滿足水下工程測(cè)繪的要求。在這種情況下，工程測(cè)繪中只能采取GPS等新技術(shù)，才能解決水下工程測(cè)繪難等問題。

4.2水下工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

目前，很多工程測(cè)繪都是在水下進(jìn)行的，因而GPS測(cè)量技術(shù)也經(jīng)常被使用在水下工程測(cè)繪中。在利用GPS測(cè)量技術(shù)對(duì)水下工程的地形進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，首先應(yīng)該測(cè)量出測(cè)繪位置處的水深度。然而，對(duì)于一些傳統(tǒng)的水下工程測(cè)繪，也需要首先測(cè)量測(cè)繪位置處的水深，傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)一般采用測(cè)深儀，但是由于測(cè)深儀主要是通過超聲波的原理對(duì)水深度進(jìn)行測(cè)量，因而這種測(cè)量技術(shù)存在很大的誤差而導(dǎo)致工程測(cè)繪的精準(zhǔn)度降低。但是，對(duì)于一些需要測(cè)量工程的平面位置時(shí)，一般使用的經(jīng)外測(cè)距儀、經(jīng)緯儀和三應(yīng)答器等，由于這些測(cè)繪儀器具有操作過程復(fù)雜等特點(diǎn)，因而在很多工程測(cè)繪中使用不方便。隨著GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用，很好地打破了傳統(tǒng)工程測(cè)繪技術(shù)的缺點(diǎn)。

在水下工程測(cè)繪的過程中，一般是將GPS系統(tǒng)與一個(gè)接收機(jī)和終端設(shè)備連接在一起，從而建立一個(gè)完整的水下工程測(cè)繪系統(tǒng)，常用的水下測(cè)繪系統(tǒng)如圖1所示。在水下測(cè)繪系統(tǒng)中，首先通過計(jì)算機(jī)將測(cè)量的階段輸入到起始端，然而在測(cè)量的過程中，DGPS接收機(jī)將需要測(cè)量的坐標(biāo)傳入到計(jì)算機(jī)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)時(shí)間、坐標(biāo)和測(cè)量起始點(diǎn)等參數(shù)的確定。在利用GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中時(shí)，測(cè)量工作人員需要根據(jù)圖像顯示屏上的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，從而提高GPS測(cè)量技術(shù)的完整性。

圖1　水下測(cè)繪系統(tǒng)

4.3工程變形情況的測(cè)量

在工程測(cè)繪中，經(jīng)常會(huì)遇到工程變形等問題，當(dāng)然，導(dǎo)致工程出現(xiàn)變形的因素有多方面，一般包括一些人為因素和地質(zhì)運(yùn)動(dòng)等因素，一旦無法準(zhǔn)確測(cè)量出對(duì)工程變形的情況，在工程施工的過程中甚至?xí)斐蓢?yán)重的后果。近年來，工程變形的類型包括很多方面，主要包括建筑工程沉陷、礦業(yè)工程地面沉降、大壩工程變形等，因而需要對(duì)這些工程的變形進(jìn)行測(cè)量和分析，進(jìn)而分析出導(dǎo)致工程變形的原因，從而指導(dǎo)工程施工人員消除工程變形的隱患。目前，GPS測(cè)量技術(shù)已經(jīng)在很多工程測(cè)繪中得到了應(yīng)用，由于GPS測(cè)量技術(shù)具有準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，因而GPS測(cè)量技術(shù)能夠準(zhǔn)確地測(cè)量出工程變形的現(xiàn)象，進(jìn)而增大工程抗變形等風(fēng)險(xiǎn)能力。我們都知道工程變形對(duì)于工程施工帶來的危害是巨大的，因而在工程測(cè)繪中一定要準(zhǔn)確地測(cè)量出變形的現(xiàn)象，這就給工程測(cè)繪技術(shù)提出了更高的要求。

5　總結(jié)

總而言之，工程測(cè)繪的準(zhǔn)確度對(duì)于工程的施工質(zhì)量非常關(guān)鍵。與此同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS等一些新型的測(cè)量技術(shù)也不斷涌現(xiàn)出來，通過將GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用，可以有效的促進(jìn)工程施工的順利完成。針對(duì)這樣的情況，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加大GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用研究，不斷通過對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用來提升工程的施工質(zhì)量，降低工程測(cè)繪的成本，進(jìn)而提升工程測(cè)繪的效率和精確度。因此，現(xiàn)階段工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。

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P208

A

1673-0038（2015）19-0185-02

2015-2-3

何本鉞（1976-），男，工程師，大專，主要從事工程測(cè)繪工作。