工程測(cè)繪中的GPS測(cè)繪技術(shù)分析

林凱

摘 要 隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，各種建設(shè)項(xiàng)目不斷增加，只有保證工程建設(shè)安全，才能推動(dòng)城市發(fā)展。工程測(cè)繪精準(zhǔn)程度決定了工程的安全性與穩(wěn)定性，傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)主要依靠人工來完成，往往會(huì)出現(xiàn)一些誤差?，F(xiàn)代技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，推動(dòng)了GPS技術(shù)民用歷程，可以說，GPS技術(shù)在很多領(lǐng)域都已經(jīng)在發(fā)揮了作用，全面的深入到人們生活生產(chǎn)各個(gè)層面，工程測(cè)繪也離不開GPS的應(yīng)用。

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

引言

技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)了GPS技術(shù)的成熟，當(dāng)前，GPS技術(shù)已經(jīng)在更加廣泛的領(lǐng)域出現(xiàn)，服務(wù)人們的生產(chǎn)與生活。GPS技術(shù)具有高效率、高精準(zhǔn)度、簡(jiǎn)單操作等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用的前景非常廣闊。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，各種工程項(xiàng)目越來越多，這就需要更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐，才能建設(shè)出高品質(zhì)的工程項(xiàng)目，GPS應(yīng)用在工程測(cè)量中，全面提高測(cè)量效率，保證了數(shù)據(jù)的實(shí)用性、精準(zhǔn)度，只有全面依靠GPS技術(shù)，才能全面實(shí)現(xiàn)工程測(cè)量目標(biāo)，確保建筑項(xiàng)目安全與穩(wěn)定[1]。

1GPS技術(shù)及其特點(diǎn)

1.1 GPS定位原理

GPS的運(yùn)作原理是以“三邊”數(shù)學(xué)原理為基礎(chǔ)的，通過4顆已知位置的衛(wèi)星來確定GPS接收器的位置。地面用戶在使用GPS進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，上方有4顆衛(wèi)星，這4顆衛(wèi)星被用來確定接收器在地球上的位置。目標(biāo)位置由第四顆衛(wèi)星確認(rèn)，其余3顆衛(wèi)星被用來追蹤位置。在具體工作中，GPS接收器接收來自衛(wèi)星的信息，并使用三角測(cè)量的方法來確定用戶的準(zhǔn)確位置。目前GPS技術(shù)在國(guó)土測(cè)繪管理中應(yīng)用廣泛，借助GPS技術(shù)自身的優(yōu)勢(shì)，不僅可以保障測(cè)繪成果質(zhì)量，還能節(jié)省大量的操作時(shí)間。

1.2 GPS技術(shù)特點(diǎn)

①這種技術(shù)測(cè)量精度與紅外儀相當(dāng)，具有高精準(zhǔn)性，用數(shù)值表征可計(jì)為5mm+1ppm。在長(zhǎng)距離測(cè)量的情形下，優(yōu)勢(shì)更加明顯。已有研究表明，在100～500km的基線上可達(dá)10-6-10-7。②節(jié)省費(fèi)用，對(duì)測(cè)站要求不高。一般情況下，測(cè)量上空保持空曠即滿足要求。除此之外，這種技術(shù)采用三維坐標(biāo)，打破了以往實(shí)地測(cè)量的理念，即測(cè)量平面與高程之間的距離，能提供精確測(cè)站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)整體測(cè)量。③這種技術(shù)操作便捷，可全天候作業(yè)。隨著GPS接收機(jī)功能的完善，其測(cè)量操作日趨簡(jiǎn)單，即使不是專業(yè)人士也能在簡(jiǎn)單的指導(dǎo)下進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)。這一系列簡(jiǎn)單操作可概括為將天線對(duì)中、整平，量取天線高，直至打開電源，最后的測(cè)量工作全部由數(shù)據(jù)軟件完成。

2工程測(cè)繪中GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

2.1 動(dòng)態(tài)GPS系統(tǒng)相對(duì)定位

GPS系統(tǒng)按照某一參照事物的加速度、速度、部位、時(shí)間等參數(shù)，及時(shí)測(cè)繪運(yùn)動(dòng)物體數(shù)據(jù)，GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位測(cè)繪原理是指把GPS接收器安置于移動(dòng)物體上，實(shí)時(shí)測(cè)繪GPS信息接收器天線部位。相較于靜態(tài)GPS系統(tǒng)相對(duì)定位，其借助固定某個(gè)接收機(jī)為參考物，其余的接收機(jī)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而其是流動(dòng)站。對(duì)兩站間的信號(hào)間距展開計(jì)量，可以把握每個(gè)流動(dòng)站的坐標(biāo)和位移，目前通常通過即時(shí)和滯后兩種辦法處理GPS動(dòng)態(tài)測(cè)繪獲得的差分信息。就即時(shí)處理信息而言，使獲得測(cè)繪數(shù)據(jù)后由基準(zhǔn)站傳送到流動(dòng)站，在比較處理后形成信息鏈，實(shí)時(shí)傳輸測(cè)繪信息。就滯后處理信息而言，獲得測(cè)繪信息后無須及時(shí)傳送，一般是后續(xù)處理信息[2]。目前在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家道路測(cè)量項(xiàng)目中，動(dòng)態(tài)GPS相對(duì)定位方法使用較多，也獲得了顯著成果。但是，我國(guó)在該方面尚不完善，繼續(xù)進(jìn)一步完善和改進(jìn)。

2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

就傳統(tǒng)測(cè)量工作來說，是以人工操作來完成測(cè)繪，如此出現(xiàn)的問題無法把控信息處理偏差，導(dǎo)致頻繁出現(xiàn)各種安全問題。在GPS系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展階段，能夠在工程測(cè)量中采用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，以GPS技術(shù)內(nèi)的計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，創(chuàng)造虛擬的項(xiàng)目測(cè)量環(huán)境，具有逼真、交互功能等特征，可以完整描述出項(xiàng)目測(cè)量環(huán)境。在采用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)時(shí)，可以在計(jì)算機(jī)內(nèi)基于3D圖像形式體現(xiàn)出所有項(xiàng)目測(cè)量流程，并分別標(biāo)注需要注意的部分和重點(diǎn)測(cè)繪項(xiàng)目，由此保證項(xiàng)目測(cè)量效率和效果的提高。目前，工程建設(shè)日益煩瑣，在工程測(cè)繪中融入GPS虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，在模擬流程探究之后，要仔細(xì)思考和處理工程測(cè)量中頻繁產(chǎn)生的問題，由此確保在工程測(cè)量中體現(xiàn)測(cè)量技術(shù)的功能，并不斷提高測(cè)量計(jì)劃的可行性，提高測(cè)繪過程的安全性和技術(shù)性。當(dāng)前，我國(guó)礦井項(xiàng)目測(cè)量中均是采用GPS虛擬現(xiàn)實(shí)科技，明顯提高了測(cè)量效果和效率。

2.3 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪

相關(guān)工作人員在進(jìn)行工程測(cè)繪時(shí)，需要在已經(jīng)完成的檢測(cè)點(diǎn)設(shè)置全新的機(jī)站，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)將GPS設(shè)備安裝在機(jī)座上。通過當(dāng)前這種方式的設(shè)置，最大限度地保證了所有衛(wèi)星發(fā)揮其作用，使得為測(cè)繪工作的開展提供技術(shù)保障，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪的目標(biāo)。除此之外，相關(guān)測(cè)繪人員還可以運(yùn)用無線傳輸技術(shù)，將相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)傳到信息接收中心。在數(shù)據(jù)信息接收過程中，流動(dòng)站點(diǎn)對(duì)于基準(zhǔn)站信息的接收，主要通過無線設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)際的操作過程中，根據(jù)相對(duì)定位的原則，準(zhǔn)確的分析出流動(dòng)站與基準(zhǔn)站相關(guān)數(shù)據(jù)，獲取兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)之間的相對(duì)距離以及位置，得到流動(dòng)站位置的三維坐標(biāo)。此外，相關(guān)測(cè)繪人員可根據(jù)測(cè)繪要求，依據(jù)具體測(cè)繪的實(shí)際情況，有針對(duì)性地選擇測(cè)量點(diǎn)，但要保證測(cè)量點(diǎn)的科學(xué)性和合理性。在測(cè)量點(diǎn)選擇過程中，具體要做好以下方面工作，盡可能地選擇視野較為開闊的場(chǎng)地作為測(cè)量點(diǎn)，同時(shí)要保證相關(guān)設(shè)備安全的有效性，為后續(xù)的測(cè)量工作提供重要的保障。當(dāng)完成相關(guān)測(cè)量工作后，在保證傳輸信號(hào)確定的同時(shí)，要提高傳輸信號(hào)的準(zhǔn)確性，避免對(duì)測(cè)繪工作的開展產(chǎn)生影響[3]。

3結(jié)束語

總而言之，GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用是時(shí)代科技進(jìn)步的一個(gè)趨勢(shì)。因?yàn)槠渥陨頁碛兄僮鞅憬菀约岸ㄎ粶?zhǔn)度高等諸多特點(diǎn)，所以，傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)必然會(huì)因?yàn)镚PS測(cè)繪技術(shù)的廣泛應(yīng)用，而逐漸退出公眾的視野。而伴隨著如今GPS測(cè)繪技術(shù)的廣泛應(yīng)用，其技術(shù)層面也終將迎來更多的突破，繼而為我國(guó)工程測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展注入新的血液。

參考文獻(xiàn)

[1] 李健.工程測(cè)繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用探析[J].低碳世界，2018，（5）：71-72.

[2] 李賓.GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用研究分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017，14（33）：128-129.

[3] 徐軍.關(guān)于GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用研究[J].資源信息與工程，2017，（5）：135.