工程測(cè)繪中GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用探析

張偉

摘要：工程測(cè)繪在我國(guó)的科技中占有很高的地位，相應(yīng)的，其工作標(biāo)準(zhǔn)也非常的高，所以必須有強(qiáng)大的技術(shù)作為測(cè)繪工程的支撐。GPS在工程測(cè)繪中的科學(xué)運(yùn)用，起到了很關(guān)鍵的作用，大幅度提升了測(cè)繪工程的作業(yè)效率和質(zhì)量。GPS測(cè)繪技術(shù)水平能夠完全滿足實(shí)際測(cè)繪工作的需要，不論是在節(jié)約時(shí)間還是提高精確度方面，都得到了各個(gè)企業(yè)的認(rèn)可，具有相當(dāng)關(guān)闊的應(yīng)用空間。

關(guān)鍵詞：工程測(cè)繪；GPS測(cè)繪技術(shù)；應(yīng)用

1、GPS測(cè)繪技術(shù)簡(jiǎn)析

1.1GPS測(cè)繪技術(shù)的基本原理

GPS測(cè)繪技術(shù)的工作原理是首先將GPS接收機(jī)設(shè)置在某個(gè)固定位置，然后利用衛(wèi)星信號(hào)感應(yīng)技術(shù)找到其位置所在，并將位置的具體信息數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)，進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)分析與處理，并建立三維坐標(biāo)系顯示接收機(jī)的具體位置。在GPS測(cè)繪技術(shù)作用下，這個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)可以分為低地固定坐標(biāo)系統(tǒng)和空間固定坐標(biāo)系統(tǒng)兩種類型，兩種坐標(biāo)系統(tǒng)可以進(jìn)行互換，進(jìn)而準(zhǔn)確判斷出控制點(diǎn)的具體位置。此外，由于定位的具體方式存在差異，定位方式也可以分為相對(duì)和絕對(duì)兩種，相對(duì)定位是以空間幾何理論為基礎(chǔ)，通過(guò)三顆衛(wèi)星之間的特定距離以及已知測(cè)量點(diǎn)，運(yùn)用相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)，計(jì)算出測(cè)量點(diǎn)的具體位置；絕對(duì)定位的基礎(chǔ)是海拔信息以及經(jīng)緯度，通過(guò)具體坐標(biāo)位置數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)量點(diǎn)的具體位置進(jìn)行判斷。

1.2GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

（1）測(cè)量時(shí)間短、效率高。在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，GPS測(cè)繪技術(shù)在軟件方面也取得了很大進(jìn)步，大大提高了工作效率。傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)需要消耗較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)完成工作任務(wù)，同時(shí)也耗費(fèi)了大量的人力、物力，但是GPS技術(shù)通過(guò)相關(guān)軟件的自動(dòng)化操作，可以幫助技術(shù)人員高效地完成測(cè)量工作。GPS測(cè)繪技術(shù)在進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量定位時(shí)，可以利用短短十幾分鐘完成二十千米之內(nèi)的測(cè)量任務(wù)；進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量定位時(shí)，技術(shù)人員也只需要幾分鐘便能完成數(shù)據(jù)的采集和分析，準(zhǔn)確作出定位判斷。由此可見，GPS技術(shù)大大縮短了測(cè)量時(shí)間，提高了工作效率。

（2）精確度高?，F(xiàn)階段我國(guó)的工程測(cè)繪中，應(yīng)用較多的還是傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，但是隨著技術(shù)手段的發(fā)展以及測(cè)量環(huán)境的日益惡化，傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的精準(zhǔn)度已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代化工程測(cè)量工作的具體要求，現(xiàn)已逐漸被GPS測(cè)繪技術(shù)所取代。與傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比，GPS測(cè)繪技術(shù)的測(cè)量精度高，測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確，這與現(xiàn)階段的工程測(cè)繪是相符合的。除此之外，GPS測(cè)繪技術(shù)所特有的靜態(tài)測(cè)量功能，可以將測(cè)量的結(jié)果精確到毫米單位上，這一項(xiàng)就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)。

（3）操作簡(jiǎn)單，使用方便。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，GPS接收機(jī)也不斷進(jìn)行改進(jìn)和完善，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化程度的明顯提高，更加方便了技術(shù)人員的實(shí)際操作。技術(shù)人員只需要進(jìn)行測(cè)量場(chǎng)地的儀器安裝以及電纜接通工作，并且記錄天線高度和氣象數(shù)據(jù)，其他的觀測(cè)工作全部由GPS設(shè)備自動(dòng)完成。當(dāng)測(cè)繪工作結(jié)束后，工作人員也只要關(guān)閉電源，收拾設(shè)備，便可以完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)了。因此，GPS測(cè)繪技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，集成化特點(diǎn)顯著，操作簡(jiǎn)單，使用方便。

2、GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的具體應(yīng)用

2.1定位技術(shù)的應(yīng)用

定位技術(shù)的應(yīng)用GPS外業(yè)測(cè)繪是當(dāng)前工程測(cè)繪中非常重要的組成部分，其測(cè)繪的重點(diǎn)就在于測(cè)量的準(zhǔn)確選擇上，測(cè)量點(diǎn)的選擇還關(guān)系到整個(gè)測(cè)量工作的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)程度。在工程的測(cè)繪中，工作人員在選擇測(cè)量點(diǎn)的時(shí)候，首先要確定的就是測(cè)量的具體范圍，而且還要考慮測(cè)量點(diǎn)所處位置的信號(hào)有沒(méi)有達(dá)到測(cè)量設(shè)備的信號(hào)要求，如果不達(dá)標(biāo)就要更換測(cè)量場(chǎng)地，再確定好測(cè)量點(diǎn)之后，還要從不同的方位對(duì)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行固定。這樣做的目的是為了進(jìn)一步提高測(cè)繪的準(zhǔn)確性。由于各個(gè)地方區(qū)域的區(qū)別，使得GPS測(cè)繪布網(wǎng)工作面臨著各種各樣的問(wèn)題，所以工作人員還需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)現(xiàn)有的信息網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行整合，對(duì)于那些一定要在信號(hào)不好的區(qū)域進(jìn)行測(cè)繪的地區(qū)，就要改善當(dāng)?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)資源，以此來(lái)滿足測(cè)繪工作的順利進(jìn)行。除此之外，GPS測(cè)繪技術(shù)在后續(xù)的工程測(cè)量工作中，還可以通過(guò)控制網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)測(cè)量

2.2實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪法

在工程測(cè)繪工作中，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪又稱為RTK技術(shù)，其主要原理就是在地面上的已經(jīng)確定的測(cè)量點(diǎn)位置安裝一臺(tái)GPS接收機(jī)，將其作為測(cè)量點(diǎn)的準(zhǔn)確基點(diǎn)，通過(guò)與GPS衛(wèi)星的相互連接，實(shí)現(xiàn)接收測(cè)量信息的目的，進(jìn)而將測(cè)量信息傳送給流動(dòng)測(cè)量站和中心測(cè)量站。流動(dòng)測(cè)量站不僅接收GPS的衛(wèi)星信號(hào)，還包括其他信息，并將這些信息進(jìn)行綜合整理，然后運(yùn)用GPS導(dǎo)航原理對(duì)這些信息進(jìn)行對(duì)比以及分析，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)獲得流動(dòng)測(cè)量站的具體位置坐標(biāo)，這些信息就是動(dòng)態(tài)測(cè)繪的相關(guān)參數(shù)，這樣就實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)測(cè)繪。

2.3應(yīng)用案例分析

本文以公路工程的設(shè)計(jì)為例，具體分析GPS測(cè)繪技術(shù)的重要應(yīng)用。在公路工程中最關(guān)鍵的就是選線任務(wù)，通過(guò)采取最優(yōu)的方案，最大化的減少對(duì)農(nóng)田的占用量，根據(jù)科學(xué)、合理的勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)處理工序，這就需要GPS測(cè)繪技術(shù)的準(zhǔn)確配合，具體就是RTK技術(shù)的應(yīng)用。通過(guò)RTK技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，可以滿足線路選擇的要求，有效保障道路中線的準(zhǔn)確性。將RTK的接收機(jī)作為流動(dòng)站，每隔一段距離收集一定數(shù)據(jù)，然后利用已知的點(diǎn)，準(zhǔn)確定位其他物質(zhì)，最后將所有相關(guān)數(shù)據(jù)匯總到接收機(jī)中，通過(guò)CAD軟件實(shí)現(xiàn)選線任務(wù)。如果利用RTK的放樣技術(shù)，則需要輸入測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)，在接收機(jī)提示下進(jìn)行相應(yīng)操作，以保障測(cè)量結(jié)果的額準(zhǔn)確性。

3、GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用流程

3.1對(duì)測(cè)量點(diǎn)的定位

技術(shù)人員在對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行選擇定位的時(shí)候，要遵循便捷安全的原則，盡量在視野開闊的環(huán)境中對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行定位，這樣的環(huán)境有利于安裝GPS設(shè)備，而且也能夠有效避免外界電磁對(duì)GPS設(shè)備信號(hào)的傳輸和接收。在完成測(cè)量點(diǎn)定位后，還要在測(cè)繪圖紙中進(jìn)行詳細(xì)的記錄，這也是為今后的測(cè)繪提供圖紙上的依據(jù)。

3.2對(duì)測(cè)量標(biāo)志的構(gòu)建

測(cè)量標(biāo)志在GPS測(cè)繪技術(shù)中發(fā)揮著指示、提示的作用，完成測(cè)量點(diǎn)定位后需要構(gòu)建測(cè)量標(biāo)志，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工程測(cè)繪工作的指導(dǎo)。工程測(cè)繪環(huán)境復(fù)雜多變，因此測(cè)量標(biāo)志的構(gòu)建沒(méi)有固定的方法，需要根據(jù)測(cè)量人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)置，其中慢如標(biāo)石是比較常見的方法，通過(guò)穩(wěn)定的標(biāo)石實(shí)現(xiàn)了標(biāo)識(shí)作用。

3.3測(cè)量觀測(cè)工作

在GPS測(cè)繪技術(shù)中，有一項(xiàng)非常重要的環(huán)節(jié)就是測(cè)量觀測(cè)，由于現(xiàn)階段研發(fā)出來(lái)的GPS技術(shù)還只能在室外環(huán)境下進(jìn)行工作，所以需要嚴(yán)格按照室外的觀測(cè)要求進(jìn)行觀測(cè)，與之相關(guān)的工作人員需要對(duì)測(cè)量觀測(cè)工作進(jìn)行維護(hù)和完善，從而確保整個(gè)觀測(cè)工作能夠順利進(jìn)行。

3.4做好數(shù)據(jù)分析

最后，技術(shù)人員需要利用計(jì)算機(jī)對(duì)GPS測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)外業(yè)檢測(cè)系統(tǒng)，提高數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確度，使得數(shù)據(jù)分析結(jié)果更加貼近工程實(shí)際，實(shí)現(xiàn)不斷豐富和完善GPS測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)的目的。

4結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)的GPS技術(shù)已經(jīng)比較成熟，并且廣泛的運(yùn)用到了測(cè)繪技術(shù)當(dāng)中，所涉及的領(lǐng)域也相當(dāng)廣闊，比如城市規(guī)劃建設(shè)、公路定位等，促進(jìn)了測(cè)繪工程的進(jìn)步。當(dāng)今社會(huì)的各項(xiàng)工程都在爭(zhēng)先恐后的發(fā)展，只有合理的運(yùn)用新興的、先進(jìn)的技術(shù)才能保證自身行業(yè)穩(wěn)定在一個(gè)快速的發(fā)展趨勢(shì)上。隨著科研技術(shù)的不斷發(fā)展，各項(xiàng)測(cè)繪技術(shù)將得到不斷改進(jìn)和完善，GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值也將得到更大程度的提高，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)工程測(cè)繪領(lǐng)域的快速發(fā)展。

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