GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的實(shí)踐探究

呼英資

摘 要：GPS技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于工程測(cè)繪具有重要的意義，極大的促進(jìn)了我國(guó)工程建設(shè)的發(fā)展。在本篇文章當(dāng)中，首先對(duì)GPS技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，之后又對(duì)其優(yōu)勢(shì)做了簡(jiǎn)要的總結(jié)，最后對(duì)其在實(shí)際工程測(cè)繪中的應(yīng)用做了具體的介紹。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐研究；工程測(cè)繪；GPS測(cè)量技術(shù)

中圖分類號(hào)：P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）05-0117-02

GPS技術(shù)不但可以提供位置定位服務(wù)，還能夠提供速度時(shí)間等信息。所以，加大對(duì)GPS技術(shù)在工程測(cè)繪當(dāng)中的應(yīng)用具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。

1 GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

近些年以來，隨著GPS技術(shù)的逐漸成熟，其也被廣泛的應(yīng)用于工程測(cè)繪當(dāng)中。通過高新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，產(chǎn)生了新的測(cè)繪方式，對(duì)工程測(cè)繪工作產(chǎn)生了根本性的變革。不但大大而提高了測(cè)繪的效率，而且對(duì)于服務(wù)對(duì)象范圍來說，也有了大幅度的提升。

在我國(guó)，經(jīng)歷了無數(shù)次的工程測(cè)繪的技術(shù)變革，其中，GPS技術(shù)的出現(xiàn)屬于是一項(xiàng)具有歷史意義的重大變革。GPS技術(shù)在測(cè)繪工程當(dāng)中的應(yīng)用，主要是通過衛(wèi)星定位來實(shí)現(xiàn)的，技術(shù)人員通過GPS網(wǎng)絡(luò)測(cè)得各種數(shù)據(jù)信息[1]，并且將其傳輸給有關(guān)的部門使用。該技術(shù)的傳輸速度非常高，對(duì)于保障測(cè)量工作的連續(xù)性以及精準(zhǔn)性具有重要的意義。

隨著GPS技術(shù)的不斷應(yīng)用改進(jìn)，其對(duì)于靜態(tài)相對(duì)定位以及測(cè)量基線的精度都得到了極大的改進(jìn)，其中靜態(tài)相對(duì)精度已經(jīng)達(dá)到了毫米級(jí)的程度，甚至有的已經(jīng)達(dá)到亞毫米級(jí)。并且，其對(duì)于動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)定位測(cè)量也達(dá)到了厘米級(jí)的精準(zhǔn)度?；旧纤械墓こ虦y(cè)量需求都能夠得到滿足。GPS技術(shù)具有實(shí)時(shí)定位、精準(zhǔn)度高、功能用途廣、觀測(cè)時(shí)間短、全天候作業(yè)等眾多優(yōu)點(diǎn)。

通過GPS技術(shù)的應(yīng)用，能夠大大的提高工程測(cè)繪的自動(dòng)化程度，簡(jiǎn)化操作流程，只需要工作人員進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)的采集、儀器高度的量取、儀器的安轉(zhuǎn)和開關(guān)以及對(duì)儀器的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2 GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 應(yīng)用范圍廣泛

在對(duì)各項(xiàng)工作進(jìn)行測(cè)繪的過程中，GPS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不但能夠?qū)⑽恢米鴺?biāo)提供給使用者，還能夠?yàn)槠涮峁┐艌?chǎng)、時(shí)間以及速度等各方面的信息，因此，該技術(shù)不但可以被應(yīng)用測(cè)量以及導(dǎo)航工作當(dāng)中，還能夠在一些實(shí)驗(yàn)以及研究當(dāng)中使用。由于有關(guān)技術(shù)的逐漸創(chuàng)新發(fā)展，也不斷的擴(kuò)大了GPS技術(shù)的應(yīng)用范圍。對(duì)于海洋測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量以及大地測(cè)量等都能夠起到明顯的作用。由于GPS技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于社會(huì)各行業(yè)的發(fā)展來說都具有極大的促進(jìn)意義，同時(shí)也為工程測(cè)繪工作提供了新的在技術(shù)支持，注入新的生機(jī)與活力。

2.2 定位準(zhǔn)度高

通過對(duì)GPS技術(shù)的應(yīng)用，大大的提升了測(cè)繪工作的精準(zhǔn)度，產(chǎn)生的誤差非常小。實(shí)踐表明，在使用GPS技術(shù)測(cè)量50千米范圍內(nèi)的目標(biāo)時(shí)，其精準(zhǔn)度可以達(dá)到10到6米，測(cè)繪范圍在100到500千米的時(shí)候，其精準(zhǔn)度能夠達(dá)到10到7米，當(dāng)測(cè)繪距離大于1000千米的時(shí)候，其精準(zhǔn)度處于10到9米之間。在300到1500米的工程精密定位當(dāng)中，觀測(cè)到的一小時(shí)以上的平面位置誤差不大于1毫米[2]。

2.3 實(shí)現(xiàn)全天候作業(yè)，滿足工作需求

由于具有很多GPS衛(wèi)星，并且其均勻分布，這樣就保證了不管什么時(shí)間什么地點(diǎn)都能夠有至少4個(gè)GPS衛(wèi)星被觀測(cè)到，保障了全球全天候的導(dǎo)航定位服務(wù)，除非是發(fā)生打雷閃電等極端惡劣天氣的情況。在面對(duì)對(duì)一些能見度不是特別高的氣候情況，GPS技術(shù)同樣能夠?qū)ο嚓P(guān)的工程進(jìn)行測(cè)繪，保證其按時(shí)完成，并且對(duì)于工作質(zhì)量也能夠起到一個(gè)很好的保障作用。大大的避免了人工測(cè)量的危險(xiǎn)性以及不準(zhǔn)確性。

2.4 儀器操作簡(jiǎn)便

對(duì)于GPS技術(shù)的使用，并不需要太高的學(xué)歷，只要經(jīng)過簡(jiǎn)單的教導(dǎo)就能夠上手進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)一般的測(cè)繪工作。并且，由于GPS接收機(jī)技術(shù)的不斷優(yōu)化，其自動(dòng)化水平也越來越高，基本不需要人工進(jìn)行太多的操作。測(cè)量員只需要在觀測(cè)的過程中對(duì)儀器進(jìn)行安置，連接線纜以及對(duì)天線高度進(jìn)行量取，對(duì)儀器的工作情況進(jìn)行監(jiān)視即可，對(duì)于捕獲衛(wèi)星，跟蹤觀測(cè)以及記錄等工作都可以考儀器自己來完成。當(dāng)測(cè)量結(jié)束后，只需要關(guān)閉電源，將接收機(jī)收好即可。

如果需要在一個(gè)測(cè)站上進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)，那么就可以利用數(shù)據(jù)通信的方法，將所采集到的信息傳輸給數(shù)據(jù)處理中心實(shí)行自動(dòng)化處理。同時(shí)，由于接收機(jī)的以及較小，對(duì)于工作人員的體力負(fù)擔(dān)來說也能夠極大的減輕。

3 GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

最近幾年，隨著工程建設(shè)行業(yè)的飛速發(fā)展，GPS技術(shù)的應(yīng)用也得到了極大的擴(kuò)展，其測(cè)繪技術(shù)主要應(yīng)用如下：

3.1 水下測(cè)繪

對(duì)水下工程進(jìn)行測(cè)繪一直是一個(gè)難點(diǎn)，由于其水況復(fù)雜多變，而且測(cè)繪工作容易受到水位的影響，因此其難度系數(shù)是比較高的。而且，由于水下一般都采用人工的方式進(jìn)行測(cè)繪，會(huì)受到壓強(qiáng)以及流速的干擾，難以保證測(cè)繪結(jié)果的精準(zhǔn)程度。由于水下工程的不斷發(fā)展，對(duì)于水下測(cè)繪技術(shù)也就提出了更高的要求。GPS技術(shù)能夠在橫、縱兩個(gè)方向上對(duì)水下工程進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)繪。而且，由于其設(shè)備比較小，受到水流影響的程度比較小，通過將采集到的信息傳遞給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以此來獲得最終的測(cè)繪結(jié)果。通過GPS技術(shù)的應(yīng)用，大大推動(dòng)了水下測(cè)繪的發(fā)展，并且取得了良好的效果，比如超聲測(cè)量等。

3.2 形變測(cè)量

在工程測(cè)繪的過程中，形變是其主體項(xiàng)目。由于大多數(shù)的工程內(nèi)部都會(huì)受到地質(zhì)以及人為等因素的影響，基本都會(huì)發(fā)生形變的問題，增加了控制的難度。通過GPS技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)π巫冞M(jìn)行科學(xué)的控制。比如，有一個(gè)礦場(chǎng)的地基發(fā)生了嚴(yán)重的形變現(xiàn)象，導(dǎo)致發(fā)生沉降的問題。工作人員通過利用GPS技術(shù)對(duì)導(dǎo)致地基發(fā)生形變的原因進(jìn)行了分析，與此同時(shí)對(duì)地基的沉降參數(shù)進(jìn)行了測(cè)量，有效的控制了形變的形成，使得整個(gè)礦場(chǎng)的地基形變危害得到了大幅度的降低。在該控制過程中，使用GPS技術(shù)的定位以及監(jiān)測(cè)作用，采用三維定位方式[3]，對(duì)地基形變當(dāng)中的任何一個(gè)微小的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使其始終處于一個(gè)安全的范圍內(nèi)，避免了大范圍的沉降現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)于礦場(chǎng)的正常、安全運(yùn)營(yíng)起到了極大的作用。

3.3 城市測(cè)繪

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，城市建設(shè)是重點(diǎn)項(xiàng)目，因此，就必須要保障在城市建設(shè)過程中的測(cè)繪水平達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在對(duì)城市進(jìn)行測(cè)繪的過程中，GPS技術(shù)所使用的頻率最高，與GIS以及RS共同完成對(duì)城市測(cè)繪的遙感定位等工作，對(duì)于城市測(cè)繪的精準(zhǔn)度有著極大的提高。比如說，在對(duì)某一城市進(jìn)行測(cè)繪的過程中，包含很大范圍的控制網(wǎng)，需要進(jìn)行三級(jí)導(dǎo)線測(cè)繪。在利用GPS對(duì)城市進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)繪的過程中，會(huì)由于基礎(chǔ)建筑的問題而影響到測(cè)繪不同層次導(dǎo)線的效果。這使，就需要使用GPS靜態(tài)測(cè)繪技術(shù)，同時(shí)使用GPS技術(shù)當(dāng)中的RTK技術(shù)，將城市當(dāng)中的兩個(gè)測(cè)繪基點(diǎn)的通視排除掉。在不破壞原有的測(cè)繪基點(diǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)城市的直接測(cè)繪，實(shí)現(xiàn)更加高效的城市測(cè)繪，為建筑施工以及城市規(guī)劃提供便利。

3.4 網(wǎng)點(diǎn)控制

在大地測(cè)量的過程中會(huì)進(jìn)行網(wǎng)點(diǎn)控制，而傳統(tǒng)的測(cè)量方法不僅費(fèi)時(shí)而且費(fèi)力，對(duì)于網(wǎng)點(diǎn)的控制不能夠很好的實(shí)現(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)其控制的精準(zhǔn)程度，需要使用GPS技術(shù)來進(jìn)行長(zhǎng)距離的測(cè)繪工作。GPS技術(shù)能夠滿足大規(guī)模的大地測(cè)量需求，并且能夠在保證測(cè)繪效率的基礎(chǔ)上快速完成。在使用GPS技術(shù)對(duì)網(wǎng)點(diǎn)實(shí)行控制的過程中，還要注意其對(duì)城市控制的影響，避免造成干擾現(xiàn)象，影響測(cè)繪精度。

4 結(jié)語

GPS技術(shù)不但具有高度的精準(zhǔn)性，同時(shí)對(duì)于操作人員的素質(zhì)要求也不是特別高，可以被廣泛的應(yīng)用于各種行業(yè)當(dāng)中，在各種復(fù)雜天氣環(huán)境下都能夠滿足工作需求，加大對(duì)該技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，能夠起到很大的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

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[2]陳強(qiáng)，張波.GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用研究[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（上），2016，14（1）：295-296.

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