GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

陳朋楠 謝少鵬

（上蔡縣大地測繪有限公司 河南省上蔡市 463800）

GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用在很多程度上有利于提高工程測繪的水平，隨著時代的進(jìn)步科技也在不斷地發(fā)展之中，各種技術(shù)也在逐漸創(chuàng)新和完善之中GPS技術(shù)也不例外。因此，GPS技術(shù)開始在各個領(lǐng)域大放異彩，尤其是在工程測繪方面作用突出。在進(jìn)行工程測繪之時因?yàn)橛辛薌PS技術(shù)的加入使得程度更精確，水平更高。從成果等方面綜合來看，在工程測繪方面GPS憑借著自身精準(zhǔn)度高、測量耗時短、應(yīng)用便捷等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)受到了青睞。因此，本文筆者站在應(yīng)用者的角度上對于GPS以及其在工程測繪方面的作用進(jìn)行系統(tǒng)性的闡述，希望能使讀者對于GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用有所了解，也希望能夠促進(jìn)工程測繪技術(shù)水平的不斷提高。

1 GPS技術(shù)簡介

1.1 什么是GPS技術(shù)

GPS技術(shù)的全稱是GlobalPositioning System也就是定時測距導(dǎo)航衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)。從定義上來說是將利用GPS定位衛(wèi)星，在全球范圍之內(nèi)進(jìn)行實(shí)時定位、導(dǎo)航的系統(tǒng)稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)也就是通常所說的GPS。

1.2 GPS技術(shù)的工作原理

主要來講GPS技術(shù)的工作原理就是講GPS接收機(jī)固定的裝置在某一點(diǎn)處，通過GPS衛(wèi)星持續(xù)不斷地發(fā)送信息，然后使用計算機(jī)對接收到的信息對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最后確定接收機(jī)的三維位置。如果將GPS技術(shù)應(yīng)用于工程測繪之中會形成兩個坐標(biāo)系統(tǒng)，這兩個坐標(biāo)系統(tǒng)分別是空間固定坐標(biāo)系統(tǒng)和地面固定坐標(biāo)系統(tǒng)。這兩個坐標(biāo)系統(tǒng)能夠幫助判斷測繪對象的具體位置，也能夠?qū)y繪對象進(jìn)行更高精度的測量，因此通過GPS測繪技術(shù)進(jìn)行的測繪工作得到的測繪數(shù)據(jù)就會更為精準(zhǔn)和真實(shí)。因此，從數(shù)據(jù)的可信度以及精準(zhǔn)度方面來說，GPS測繪技術(shù)還是一種應(yīng)用性強(qiáng)且有效性強(qiáng)的科學(xué)技術(shù)。

1.3 GPS測繪技術(shù)的特點(diǎn)

GPS技術(shù)自身就具有許多優(yōu)良特性，給人們的生活提供了很大便利，也促進(jìn)了許多相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)各行業(yè)的發(fā)展。其自身的特點(diǎn)包括精準(zhǔn)度高、測量時間短、操作便捷、應(yīng)用前景廣闊，詳細(xì)介紹為：

（1）精準(zhǔn)度高。通過·多次反復(fù)的實(shí)踐證明在50km以內(nèi)采用GPS技術(shù)進(jìn)行定位精度可以達(dá)到10-6，在100～500km以內(nèi)可以達(dá)到10-7，在1000km以內(nèi)可以達(dá)到10-9。因此，從這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看得出來GPS技術(shù)的精準(zhǔn)度還是很高的，因此采用GPS技術(shù)進(jìn)行測量的時候能夠極大的提高測量的精準(zhǔn)度，進(jìn)一步來講得到的數(shù)據(jù)可靠性以及真實(shí)性也就是隨之提高。

（2）測量耗時短。目前，我國十分重視各項科研工作，對于各種技術(shù)也是在不斷的增加力量使之更為完善和富有創(chuàng)新性，GPS技術(shù)當(dāng)然也不例外。在進(jìn)行巨大的科研投入、以及人力物力財力等的投入之后，GPS技術(shù)開始逐漸進(jìn)行創(chuàng)新以及后續(xù)完善工作。就目前的現(xiàn)狀來看能夠投入應(yīng)用的GPS技術(shù)在20km以為進(jìn)行相對的靜態(tài)定位只需要15～20min左右即可完成。如果是在15km以內(nèi)進(jìn)行流動站觀測那么時間就在一到兩分鐘之內(nèi)就可以完工，這些數(shù)據(jù)都表明了利用GPS進(jìn)行定位時是如此的迅速，這種速度是傳統(tǒng)的測量定位技術(shù)無法達(dá)到的，因此在進(jìn)行工程測繪時選用GPS測繪技術(shù)會極大地縮短時間，創(chuàng)造出更多的機(jī)會。

（3）便于使用?？萍歼M(jìn)步的同時，也會促使各種科技產(chǎn)品進(jìn)行更新?lián)Q代。近年來隨著GPS技術(shù)的不斷完善，GPS的相關(guān)設(shè)備也在不斷地精簡，就拿手持的GPS定位儀器來講十分的便于攜帶以及使用，通常會用來進(jìn)行土地的測量等工作。也就是說目前GPS的接收機(jī)經(jīng)過多次的改進(jìn)之后，自動化程度逐漸提升呈現(xiàn)出遞增的趨勢。GPS接收器的不斷改善使得GPS在測量工作中更為廣泛的使用，因?yàn)镚PS技術(shù)的使用可以使測量工作的自動化、智能化、數(shù)據(jù)化程度不斷提升，工作更便捷。

（4）應(yīng)用廣泛。準(zhǔn)確意義上來說，以個人觀點(diǎn)來看筆者更愿意認(rèn)為第四個特點(diǎn)是前三個特點(diǎn)派生出來的。正是因?yàn)橛辛饲叭c(diǎn)特點(diǎn)也是優(yōu)點(diǎn)2的存在使得更多的領(lǐng)域愿意在工作中選用GPS技術(shù)，因此在航空、軍事、交通、建筑等領(lǐng)域都能夠看到GPS技術(shù)的身影，而且其也發(fā)揮著巨大的作用。

2 GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用介紹

在工程測繪工作中會因?yàn)橹T多原因在加上GPS測繪技術(shù)本身具有的精準(zhǔn)度高、測量時間短、操作簡便、深受信賴的特點(diǎn)而選擇采用GPS測繪技術(shù)。這一技術(shù)在工程測繪方面的應(yīng)用不僅節(jié)省了時間還增加了數(shù)據(jù)的可靠性和真實(shí)性，進(jìn)而提高了工程測繪的工作質(zhì)量以及效率，能夠促進(jìn)工程測繪工作更加高質(zhì)量高效率的完成。因此，下面就GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用做出詳細(xì)介紹：

2.1 GPS外業(yè)測繪

在工程外業(yè)測繪中使用GPS測繪技術(shù)更多的是對室外工程進(jìn)行測繪處理。盡管GPS技術(shù)具有無可比擬的優(yōu)點(diǎn)但是在外業(yè)測繪中進(jìn)行使用是還是要注意選擇點(diǎn)確定的問題。主要原因就是確定的選擇點(diǎn)是否準(zhǔn)確合理是室外工程測繪之中關(guān)系著測繪結(jié)果精準(zhǔn)性的關(guān)鍵因素。選擇點(diǎn)是否能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的確定將之間表明能夠在工程中進(jìn)行有效的應(yīng)用，能否為高質(zhì)量的建設(shè)工程提供保障。因此，選擇點(diǎn)的確定應(yīng)當(dāng)是GPS技術(shù)在室外測繪應(yīng)用中的關(guān)鍵點(diǎn)。只有確定出準(zhǔn)確的選擇點(diǎn)才能夠做好準(zhǔn)備工作。在進(jìn)行選擇點(diǎn)確定之前就要檢查坐標(biāo)架、坐標(biāo)規(guī)格是否符合要求、完好無損。第二點(diǎn)就是結(jié)合工程的實(shí)際情況以及相關(guān)的規(guī)范性文件的要求選擇出適合的測量點(diǎn)。在測量點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位之后就可以使用GPS技術(shù)對測量點(diǎn)進(jìn)行定位，再根據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)判斷進(jìn)行精準(zhǔn)的測量，完成室外工程測量。

2.2 GPS布網(wǎng)工作

GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用除了外業(yè)測繪還有GPS布網(wǎng)作業(yè)。這種應(yīng)用類型主要是用于在工程設(shè)計之中較為彎曲的隧道、濕地工程以及狀況不佳較為復(fù)雜的盤山公路等情形下展開到的測繪工作。盤山公路、濕地工程以及彎曲的隧道都是較為復(fù)雜、繁瑣的工程，在對此類工程進(jìn)行測繪工作時，由于測繪難度大、測繪不準(zhǔn)確等諸多因素的影響使得采用傳統(tǒng)測繪方法時容易存有較大誤差。如果使用了GPS測繪技術(shù)這些問題就迎刃而解，在順利且精準(zhǔn)的完成測繪工作的基礎(chǔ)之上，更能夠提供工程測繪的精準(zhǔn)度。在對盤山公路、彎曲隧道等復(fù)雜情況下進(jìn)行工程測繪時采用GPS技術(shù)進(jìn)行測繪主要是選用邊連式和點(diǎn)連式形成三角形，主要是因?yàn)槿切卧趲缀卧砩暇哂蟹€(wěn)定性。首先將工程測繪呈網(wǎng)咋混個進(jìn)行布置，對工程進(jìn)行遠(yuǎn)程測量，從而得到較為精準(zhǔn)的工程測繪結(jié)果。其次，在使用GPS進(jìn)行布網(wǎng)測繪時選用邊連式和網(wǎng)連式這兩種方法，這種做法能夠增強(qiáng)幾何效果使得布網(wǎng)的網(wǎng)狀面積大大提高，實(shí)現(xiàn)GPS精準(zhǔn)定位，然后進(jìn)行精準(zhǔn)度高的測量。

2.3 實(shí)時動態(tài)測繪方法

對于工程的實(shí)時動態(tài)測繪是其他傳統(tǒng)常見的測繪方法不能夠達(dá)到的，因此使用GPS技術(shù)的實(shí)時動態(tài)測繪方法進(jìn)行工程測繪能夠進(jìn)一步提高工程測繪的準(zhǔn)確性和有效性，更能夠?yàn)楣こ探ㄔO(shè)的規(guī)范化、合理化進(jìn)行提供基礎(chǔ)準(zhǔn)備。但是GPS進(jìn)行實(shí)時動態(tài)測繪的關(guān)鍵就是RIT工作的順利進(jìn)行。首先，就要確保能夠在固定的點(diǎn)上設(shè)立一個基準(zhǔn)站，之后便把GPS接收機(jī)安裝在基準(zhǔn)站上，根據(jù)GPS觀測在視線范圍內(nèi)的衛(wèi)星，利用無線機(jī)械設(shè)備進(jìn)行對信息的傳輸，結(jié)合二者最終使流動站接收到所有的有效數(shù)據(jù)以及信息。第二就是要通過次基準(zhǔn)站對GPS進(jìn)行控制“督促”其能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行定位以及對測量對象進(jìn)行準(zhǔn)確測量，在利用衛(wèi)星給基準(zhǔn)站輸送測量的數(shù)據(jù)。因?yàn)镚PS能夠長時間處于運(yùn)行狀態(tài)，因此能夠使用GPS技術(shù)進(jìn)行對測量對象的實(shí)時測繪。

3 未來GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

GPS有著傳統(tǒng)的測試技術(shù)不能夠達(dá)到也無法超越的優(yōu)越性，因此將GPS測繪技術(shù)更加廣泛的應(yīng)用于工程測繪之中是一大趨勢。只要能夠?qū)PS技術(shù)合理、科學(xué)的應(yīng)用于工程測繪之中，就能夠提高測繪工作的準(zhǔn)確度，促使測繪工作能夠保質(zhì)保量高效完成。結(jié)合目前GPS測繪技術(shù)在工程測繪中應(yīng)用的現(xiàn)狀來看，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步、GPS技術(shù)的完善與創(chuàng)新會使得GPS測繪技術(shù)朝著智能化、全方位、自動化的方向發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)工程測繪行業(yè)的進(jìn)步。

4 結(jié)束語

GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用使得工程測繪更加的精準(zhǔn)和高效，同時工程測繪不斷提出新要求，也使得GPS測繪技術(shù)不斷的進(jìn)行完善和創(chuàng)新。