工程測繪中GPS定位測量技術(shù)的優(yōu)勢與應(yīng)用分析

任遠(yuǎn)鳳

摘要：在進(jìn)行工程測繪工作時，保證其測量的準(zhǔn)確性，可進(jìn)一步滿足實(shí)際工作需要。隨著GPS定位測量技術(shù)的不斷發(fā)展，其在工程測繪中的應(yīng)用范圍逐漸加大。分析GPS定位測量技術(shù)的使用優(yōu)勢，并對其在工程測繪中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：工程測繪；GPS定位測量技術(shù)；GPS-rtk技術(shù)

開展地質(zhì)工程測繪工作，是地質(zhì)勘探事業(yè)的重要組成部分，對國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要推動作用。傳統(tǒng)工程測繪方法比較落后，且效率低下，無法滿足對測繪工作的精確度要求。目前，GPS定位測量技術(shù)不斷發(fā)展，被廣泛應(yīng)用在工程測繪中，并發(fā)揮良好的測量效果。

1.GPS定位測量技術(shù)優(yōu)勢

GPS定位測量技術(shù)主要以衛(wèi)星導(dǎo)航作為載體，并在此基礎(chǔ)上形成的定位系統(tǒng)（如圖1所示）。該技術(shù)定位功能強(qiáng)大，主要體現(xiàn)在定位功能具有實(shí)時性上，且定位功能兼具連續(xù)性，進(jìn)而能夠滿足工程測繪需要。

通常情況下，GPS定位測量技術(shù)主要是指GPS靜態(tài)測量定位及實(shí)時定位（GPS-rtk）技術(shù)，要想實(shí)現(xiàn)GPS定位測量技術(shù)，要構(gòu)建以下三部分內(nèi)容，即空間部分、地面控制部分、用戶設(shè)備部分。本文主要是探討GPS-rtk測量技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用。與傳統(tǒng)工程測繪測量方式相比，GPS-rtk測量技術(shù)具有以下幾點(diǎn)使用優(yōu)勢：

（1）操作方便：在進(jìn)行常規(guī)測量工作時，各個觀測之間無需達(dá)到透視效果，即可實(shí)現(xiàn)工程測繪工作的主要目標(biāo)。

（2）節(jié)省成本：GPS-rtk接收機(jī)操作方便，且能夠?qū)崿F(xiàn)自動觀察、測量目標(biāo)，無需大量人力物力即可達(dá)到滿意的測量效果。

（3）定位精確：采用GPS-rtk接收機(jī)完成工程測繪，可對各測點(diǎn)三維坐標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確定位和測量，測量值的準(zhǔn)確性顯著優(yōu)于傳統(tǒng)工程測量方式。

（4）實(shí)時監(jiān)控：GPS-rtk接收機(jī)成本低，可滿足多數(shù)工程測繪需要。同時，GPS衛(wèi)星的分布比較均勻，且衛(wèi)星數(shù)量較多，因此可對測區(qū)實(shí)施連續(xù)監(jiān)控、觀測，在這個過程中，測量工作基本不會受到自然環(huán)境和天氣變化的制約、影響。

（5）等精度：采用GPS-rt技術(shù)所測設(shè)的所有點(diǎn)具有相同的精度。

2.GPS定位測量技術(shù)在工程測繪中的實(shí)際應(yīng)用

2.1工程測繪實(shí)例探究

以某測繪工程實(shí)例作為探究對象，進(jìn)一步說明GPS定位測量技術(shù)在工程測繪中的實(shí)際應(yīng)用效果、適用范圍及使用前景。本測繪工程為某市開發(fā)區(qū)工程測量工作，測量范圍為37km2。由于所測位置在城市的邊緣部位，因此地勢比較平坦。但是，所測范圍內(nèi)既有需要重點(diǎn)保護(hù)的建筑物，也有很多在建工程，因此權(quán)屬關(guān)系比較復(fù)雜。

2.2實(shí)測準(zhǔn)備

考慮到常規(guī)測量方法的局限性，結(jié)合本次工程測繪工作的實(shí)際需要，決定采用GPS-rtk測量技術(shù)完成本次測量工作。采用雙頻 GPS-rtk接收機(jī)（Trimble 5700）。rtk垂直精度為：±（20 mm+1ppm*基線長度）：水平精度為：±（10 mm+1ppm*基線長度）。同時，在所測區(qū)域找到四個或四個以上GPS點(diǎn)，將其作為測量工作的公共點(diǎn)，坐標(biāo)轉(zhuǎn)化采用“WGS-84”坐標(biāo)系實(shí)施。

2.3實(shí)際操作

布置基準(zhǔn)站，可將其布設(shè)在所測區(qū)域內(nèi)的最高點(diǎn)位中，充分采用相應(yīng)控制點(diǎn)位的坐標(biāo)，并對其轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行求解。與此同時，要充分利用其他控制點(diǎn)，測出其坐標(biāo)進(jìn)行檢核，進(jìn)而對所解參數(shù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性進(jìn)行有效檢驗(yàn)。另外，確定參數(shù)正確后，要將所解參數(shù)及時輸入至其他流動站中，實(shí)現(xiàn)GPS定位測量技術(shù)的數(shù)據(jù)收集功能。針對建筑物比較集中的區(qū)域，因受接收衛(wèi)星高度角的影響，GPS-rt無法施測的情況下可采用GPS-rtk技術(shù)在密集建筑物的外圍進(jìn)行加密圖根點(diǎn)，配合全站儀測繪，從而進(jìn)一步滿足工程測繪需要。另外，按照此次工程測繪需要，要將相關(guān)點(diǎn)位布置為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時按照測量需要及GPS-rtk相關(guān)測量規(guī)范對圖根控制點(diǎn)進(jìn)行加密，進(jìn)一步提高控制網(wǎng)體系自身的安全性。

2.4基線布設(shè)

利用GPS-rtk技術(shù)對工程測繪中相關(guān)基線進(jìn)行布設(shè)，通常要考慮到季節(jié)因素對其的影響。因此，基線布設(shè)作業(yè)往往在春季進(jìn)行，不僅能夠?yàn)椴僮魅藛T實(shí)地測量工作提供便利條件，也能夠?qū)崿F(xiàn)對你所測范圍的實(shí)時監(jiān)控。若工程測繪基線布設(shè)任務(wù)量大且工期又比較緊，需要立刻施測，則要按照實(shí)際情況，選擇正確的時間段來利用GPS-rtk技術(shù)來完成基線的布設(shè)，這樣才能有效提升GPS-rtk的作業(yè)效率。

2.5定位測量

在傳統(tǒng)測量方法下，通常采用交會法求出各工程控制點(diǎn)的坐標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上開展一般性的測繪工作。這種方法不僅浪費(fèi)人力、物力，同時也對測量過程中各工程控制點(diǎn)相互之間的通視條件具有較高的要求。與此相較，采用GPS-rtk技術(shù)測量定位首級控制點(diǎn)位時，則不需要考慮控制點(diǎn)之間的通視條件，點(diǎn)位的選擇比較自由，也不受控制點(diǎn)之間的距離限制，且求出的各控制點(diǎn)精度相同。值得工作人員注意的問題是，在進(jìn)行定位測量工作時，針對任務(wù)區(qū)比較復(fù)雜的區(qū)域，要做好事先踏勘踩點(diǎn)，可以充分利用GPS-rtk測設(shè)點(diǎn)具有等精度的優(yōu)勢可以適當(dāng)?shù)亩嘧鲆恍┛刂泣c(diǎn)以便不測之需，進(jìn)而為測量工作的順利實(shí)施奠定基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上對測量成果的精度提供有效保障。

2.6實(shí)測結(jié)果

GPS-rtk技術(shù)能夠克服通視條件及自然因素的影響，不僅能夠快速完成測量任務(wù)，還能保證測量值的準(zhǔn)確性。本次測量任務(wù)實(shí)測結(jié)果見表1。

通過表1可以看出，本次工程測繪任務(wù)采用GPS-rtk技術(shù)，其測量值誤差非常小，可滿足工程測繪的實(shí)際需要，且測量值誤差較小，未出現(xiàn)粗差，完全符合GPS-rtk技術(shù)規(guī)范要求。

3.實(shí)際工作中要注意的問題

根據(jù)多年實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為GPS-rtk技術(shù)具有良好的使用優(yōu)勢，但是在實(shí)踐工作中往往也會出現(xiàn)一定問題。例如，測量數(shù)據(jù)解算（形成固定解）時間較長或無法獲得固定解。針對這種狀況，首先要考慮所測區(qū)域范圍內(nèi)是否存在具有反射性質(zhì)的物體（如大面積水域等）所產(chǎn)生的多路徑效應(yīng)，對接收機(jī)接收的信號產(chǎn)生不良影響。同時，也要實(shí)時查看任務(wù)區(qū)的星歷預(yù)報，考慮是否是衛(wèi)星分布狀況不佳所造成的，進(jìn)而采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，如提高接收信號的截止高度角、遠(yuǎn)離易產(chǎn)生多路徑效應(yīng)的場所及錯開星歷狀況不好的時間段進(jìn)行測量等方式進(jìn)行改善。再如，測量工作中經(jīng)常出現(xiàn)各類外界無線電干擾的情況。針對于這種問題，可以在數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的時候，觀察流動站信號和鄰近電臺的頻率是否一致，這種問題會直接影響數(shù)據(jù)的采集，可以通過更新電臺頻率的方式加以解決。

結(jié)束語

綜上所述，將GPS定位測量技術(shù)應(yīng)用到工程測繪工作中，不僅可以滿足測量對精確度的要求，也可以提高測量工作的實(shí)際效率，進(jìn)而為相關(guān)部門規(guī)劃、設(shè)計提供詳實(shí)的基礎(chǔ)資料，可發(fā)揮良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。同時，利用GPS定位測量技術(shù)，不僅能夠準(zhǔn)確測量所測位置的地理坐標(biāo)，還能有效結(jié)合數(shù)據(jù)處理功能，進(jìn)而計算出準(zhǔn)確的工程測繪數(shù)據(jù)。同時，GPS定位測量技術(shù)使用靈活，且簡單易行，能夠有效提高測繪質(zhì)量和測繪效率，在工程測繪中具有廣闊的應(yīng)用前景。

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