鄉(xiāng)村工程測繪中GPS測量技術(shù)的應(yīng)用

郭宇辰（成都理工大學(xué)，四川　成都　610000）

鄉(xiāng)村工程測繪中GPS測量技術(shù)的應(yīng)用

郭宇辰
（成都理工大學(xué)，四川成都610000）

在工程測繪中，GPS測量技術(shù)的出現(xiàn)帶來了很大的便利。GPS測量技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠從根本上革新傳統(tǒng)的測量模式，也能使測量的數(shù)據(jù)更為精準(zhǔn)，所耗費的時間和精力得以大大減少，從而提高測繪的工作效率。在鄉(xiāng)村，工程測繪的難度要遠(yuǎn)大于城市地區(qū)，通過探討鄉(xiāng)村工程測繪中GPS測量技術(shù)的應(yīng)用，可以為鄉(xiāng)村工程的更好建設(shè)提供有效的參考。

鄉(xiāng)村；工程測繪；GPS；測量技術(shù)

工程測繪是具有高要求和高標(biāo)準(zhǔn)的綜合型流程作業(yè)，具有技術(shù)性、銜接式和專業(yè)化的特點。隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為了適應(yīng)新的發(fā)展需求，工程測繪逐漸呈現(xiàn)出數(shù)字化、集約化和信息化的發(fā)展方向，需要應(yīng)用先進(jìn)的測量技術(shù)來促進(jìn)其發(fā)展。

1　GPS技術(shù)概述

GPS技術(shù)主要是由GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)、GPS信號接收機(jī)三部分組成的，其定位原理是衛(wèi)星不間斷發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時間信息，用戶接收到這些信息后經(jīng)過計算，求出接收機(jī)的三維位置、三維方向以及運動速度和時間信息。

2　工程測繪中GPS測量技術(shù)的特點

2.1測量精準(zhǔn)度高

應(yīng)用實踐已經(jīng)證明，GPS相對定位精度在50 km以內(nèi)可達(dá)1×10-6～2×10-6，100～500 km可達(dá)1×10-6～1× 10-7。在300～1 500 m工程精密定位中，1h以上觀測的解算，其平面位置誤差小于1 mm，與ME-5000電磁波測距儀測定的邊長比較，其邊長較差最大為0.5mm，校差中誤差為0.3 mm。如表1所示。

表1　GPS測量精準(zhǔn)度

2.2自動化程度高

在實際操作過程中，操作者只需將儀器安裝好并開啟監(jiān)測即可。在自動檢測過程中，儀器會通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)發(fā)出無線電對監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行探測，從而將數(shù)據(jù)保存并反饋到相關(guān)顯示器上，從而獲得數(shù)據(jù)的收集。

2.3功能多樣性

GPS測量技術(shù)可以提供精準(zhǔn)的時間、坐標(biāo)、速度等，并通過三維的樣式將之反映出來。因此，這項技術(shù)在工程探測中可以應(yīng)用于山地測量、海洋測量、工程監(jiān)控和地質(zhì)測量等多個領(lǐng)域。

2.4測量時間短

隨著GPS測量技術(shù)的不斷發(fā)展，目前每一個流動站之間的觀測時間只需幾秒鐘，大大減少了人工測量的時間，節(jié)約了成本［1］。

2.5全天候觀測

GPS定位系統(tǒng)可以在一天24 h內(nèi)的任何時間進(jìn)行測量，且不必受到刮風(fēng)下雨、霧霾冰霜、白晝黑夜的影響。

2.6強(qiáng)大的測繪功能

GPS定位系統(tǒng)的測繪功能比之前出現(xiàn)過的任何測繪技術(shù)都要強(qiáng)大與先進(jìn)，使用其內(nèi)部自帶的軟件進(jìn)行控制，可以搜集到詳細(xì)且精準(zhǔn)的相關(guān)數(shù)據(jù)并三維成像。

3　目前鄉(xiāng)村工程測繪的困難

3.1測繪條件落后

鄉(xiāng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較為落后，而人工進(jìn)行測繪會花費大量的人力物力財力，并且耗費大量的時間，這會為鄉(xiāng)村地區(qū)帶來一定的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。而隨著GPS測量技術(shù)的不斷更新和推廣，不但成本低，而且簡便易操作，且隨時隨地都可以進(jìn)行測量，因此不會造成經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

3.2地形條件復(fù)雜

鄉(xiāng)村地區(qū)多山地、河流，且山中植被茂盛，會給人工測量造成困難甚至?xí)硪恍┌踩[患，影響探測人員的人身安全。而GPS測量技術(shù)可以直接設(shè)置測量的定位點，不必每一處地形都進(jìn)行探測，減輕了測繪的難度。

3.3建筑、田地分布不合理

由于鄉(xiāng)村地區(qū)的建筑都是修建多年的老舊建筑，且在修建時沒有合理的規(guī)劃，導(dǎo)致房屋、農(nóng)田雜亂分布，為人工測量帶來了難度。但是，在GPS測量技術(shù)的支持下，這些問題都可以迎刃而解。

4　工程測繪中GPS技術(shù)的使用流程

4.1選擇定位測量的地點

在選擇測量點時，應(yīng)注意選擇地勢開闊、視野寬廣的地方進(jìn)行安裝，避免衛(wèi)星信號的接收受到影響，從而導(dǎo)致出現(xiàn)測量誤差。

4.2確定測量標(biāo)點

通過在測量標(biāo)點下方埋標(biāo)石作為記號的方法來進(jìn)行定點測量。

4.3測量觀測

在安裝好儀器之后，對測量標(biāo)點進(jìn)行測繪以獲得有效數(shù)據(jù)。

4.4作好記錄

在獲得相關(guān)數(shù)據(jù)之后將之整合并記錄到圖紙上，為后期工程動工之前繪制圖紙?zhí)峁┮罁?jù)。

5　GPS測量技術(shù)在鄉(xiāng)村工程測繪中的應(yīng)用

5.1水下探測

農(nóng)村地區(qū)河流分布錯雜，因此許多工程的建造都需要從河流附近經(jīng)過。而要歷經(jīng)河流，則必須探測河流的水下地形，以防決堤等事故的發(fā)生。傳統(tǒng)測繪工程中對水下的測繪一般都是采用以超聲波探測水深的原理進(jìn)行測量，再使用潮位儀對潮位進(jìn)行測量，從而對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。這些設(shè)備操作難度大，且安裝困難，為工程測繪帶來了不小的挑戰(zhàn)［2］。而GPS測量技術(shù)則大大減小了水下探測的難度，只需要將潮位儀、測深儀、DGPS接收器等設(shè)備按照步驟安裝好，儀器就能進(jìn)行自主探測，再將探測出的地形進(jìn)行三維成像，最終在圖像顯示器上精確地顯示出來。

5.2山地探測

農(nóng)村地區(qū)山地較多且崎嶇不平，在隧道挖掘、道路建設(shè)等工程中常常會從山中開辟道路，而這時又會大大地增加人工測繪的難度。在傳統(tǒng)的工程測繪中，不僅要測量山體的直徑，而且要測出山體的高度。在測量直徑時，一般是通過水平面上兩點距離的計算，再通過航拍整個山體的體貌進(jìn)行估算驗證。而在測量山體高度時，則需要登到山頂進(jìn)行測量，然后構(gòu)建網(wǎng)點，費時費力。而對山地的探測不僅僅只是對其高度與直徑進(jìn)行分析，更多的是對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行地質(zhì)探測，以判斷其是否能夠承受工程的運作，難度十分大且常常出現(xiàn)誤差。因此在這個過程中，GPS測量技術(shù)的出現(xiàn)使得工程測繪的難度大大減小，通過無線電穿透山體探測并直接成像，給出更為精確、直觀的數(shù)據(jù)，從而減少因為誤差帶來的各種損失。

5.3形變監(jiān)測

在工程建設(shè)的過程中，工程形變是最為常見的問題。工程形變主要由于人為造成地殼或者建筑物形變，或者建筑物位移等造成的。而造成建筑物位移的因素多種多樣，比如土質(zhì)疏松會造成地面沉降，水流量過大會導(dǎo)致大壩形變，建筑物結(jié)構(gòu)偏差會造成沉陷等，而GPS測量技術(shù)的精確度可以在位移發(fā)生之初被察覺到。因此，在工程建造時需要通過GPS技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測，以防患以上情況的發(fā)生，從而保障人員安全、減少經(jīng)濟(jì)損失。例如，在監(jiān)測大壩形變時，由于大壩長時間受到水的沖擊，從而產(chǎn)生負(fù)荷而導(dǎo)致形變，情況嚴(yán)重的甚至可能導(dǎo)致在工程建造過程中發(fā)生崩壞決堤，從而威脅到施工人員的安全。

6　結(jié)語

鄉(xiāng)村地區(qū)因為其特殊的環(huán)境導(dǎo)致工程測繪難度較大，因此必須最大程度發(fā)揮GPS測量技術(shù)在測繪過程中的作用，從而保證工程的安全進(jìn)行與施工人員的人身安全。

［1］付駿.工程測繪中GPS定位測量技術(shù)的優(yōu)勢與應(yīng)用［J］.江西建材，2013（6）：312-313.

［2］張延忠.GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用及特點［J］.科技傳播，2011（7）：191，195.

P228.4

A

1674-7909-（2016）11-52-2

郭宇辰（1993-），男，本科，研究方向：測繪工程。