GPS技術在工程測量中的應用

□ 鮑 捷 王志華 孫 熙

（河南省水利勘測設計研究有限公司，河南 鄭州 450016）

0.引言

在工程建設中，工程測量作為建設初期的重要工作內(nèi)容，在建設場地整頓以及工程基礎施工方面都起著非常重要的作用。工程建設中的工程構件的安裝以及整體工程的定位等都需要工程測繪技術的幫助。高效的工程測繪同樣會提高工程的施工質(zhì)量，在現(xiàn)階段的工程測量中常見的測繪技術有遙感技術、數(shù)字化技術以及GPS測量技術等。

1.工程測量與測繪技術

工程測量是指在工程建設開始之前，對工程的周遭環(huán)境以及土壤條件的勘察檢測；在工程建造中，對工程建造構件以及整體設計是否符合設計標準的檢查與施工引導；在工程結束施工后對整體工程的質(zhì)量檢驗。因此工程測量是貫穿整個工程建設過程的施工行為。工程測量的專業(yè)性較強，測量結果關系到整個工程的施工進度。工程施工環(huán)境較好時，其工程測量工作的施行同樣比較容易，在環(huán)境比較惡劣，地形復雜的工程施工中，先進的測量技術的優(yōu)勢就會凸顯出來，準確完成工程測量要求。

常見的幾種工程測繪技術有GPS測量技術、GIS測繪技術和數(shù)字化技術。這里主要介紹近幾年在工程測量中應用非常廣泛的GPS測繪技術。

2.GPS技術在工程測量領域的應用

GPS測繪技術在各個工程測量領域都有廣泛地應用，本文主要分析其在水利測量中的應用。GPS測繪在水利測量過程中進行平面的控制測量，使用特有的不同于傳統(tǒng)方式的靜態(tài)定位和動態(tài)定位，并通過軟件處理信號得到目標定位來實現(xiàn)平面的控制。

GPS通過數(shù)據(jù)處理后得到的信息可以進行區(qū)域性的高程測量和變形測量。其中變形測量因為不需要設置參考網(wǎng)，降低了復雜性，更加簡單方便。

2.1 GPS在水利測量中的要點

外業(yè)測量在水利測量中一直以來就是比較有難度的一個步驟，應用到GPS技術來測量就可以實現(xiàn)對網(wǎng)測量的控制和碎部的部分測量，降低了難度。GPS測量技術靜態(tài)動態(tài)結合定位，在安置好導航基站之后再進行無線安置，對設備天線的位置固定和方向調(diào)整，最后是對安置好的設備進行防護措施。

GPS在進行測量點監(jiān)控時，一般有兩種布網(wǎng)方式，即邊連式和點連式。邊連式就是設立基站導航位置時于中心點的測量點設置。而點連式就是在測量控制系統(tǒng)時在附近設置導航基站；測量點的監(jiān)控放樣，同樣有兩種方式：動靜態(tài)結合放樣與線路放樣，前者將相關數(shù)據(jù)輸入設備基站根據(jù)需要放點放樣，后者需要事前的路線定制并根據(jù)路線將數(shù)據(jù)輸入，得到現(xiàn)場放樣。

2.2 GPS在工程測繪中存在的問題

GPS技術應用于水利測量的優(yōu)點很多，但是也存在一定的缺點。GPS測量以精確度出名，但是它的測量也在一定程度上存在誤差?？萍荚诓粩噙M步，對于GPS技術的要求也在隨著時代進步而不斷變化提高，一般情況下，GPS技術可以完整地提供精確數(shù)據(jù)和位置定位，但是遇到一些意外情況，比如遇到障礙物阻礙了地球衛(wèi)星的信息傳播就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)失誤甚至消失沒有數(shù)據(jù)，這樣造成的根源性的數(shù)據(jù)失聯(lián)比實際地面操作的失誤更嚴重。

文中提到GPS測量技術在水利測量中的各種優(yōu)點和便利，但在實際的水利測量當中對這項技術的應用并不算太廣泛，因為在現(xiàn)階段的水利工程建設當中普通傳統(tǒng)的測量方式就可以滿足建設要求，GPS測量技術的高精準度的測量是建立在高價的測量設備和高技術的人員配置上的，這一點也是局限GPS技術廣泛應用的短板。

攻克了高昂設備費用的問題，另一問題就是操作人員的技術要求。傳統(tǒng)的測量技術時間很長，建設工程人員對于傳統(tǒng)測量手段的應用是明顯略熟于新進出現(xiàn)的時間較短的GPS測量技術，操作不熟練導致的后果就是無法正常發(fā)揮GPS測量技術的本來優(yōu)點，還會導致效率降低拖延測量工期，甚至嚴重地會影響后期工程建設。

2.3 測繪問題的改進方法

設備上的失誤因為不可確定的因素不能完全避免，人工操作的時候就要盡可能降低失誤，偶然的錯誤存在不能成為測量精確度的阻礙。工作時對所負責的部分盡到應有責任，以求測量得到高質(zhì)量數(shù)據(jù)結果，嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度可以最大程度上減少失誤。

對于GPS測量技術的推廣勢在必行，加大宣傳力度促進在水利測量工程中對于GPS測量技術的應用，將GPS測量技術的高精度測量和低成本運作等特點充分地應用到水利測量工程中。

對于專業(yè)的操作人員的專業(yè)培訓也是必需的，掌握操作技能才能在實際的操作設備上發(fā)揮技術的最大功效。加強對技術人員的培訓，使達標之后上崗成為標準工序，專業(yè)培訓注重短時間的速成也要注重對技術的高質(zhì)量掌握，持續(xù)性的聯(lián)系與培訓是一種優(yōu)良方式，盡可能地減少任何一個人為失誤的出現(xiàn)幾率。

3.GPS測繪實例

“湖西引排工程”是“治太”十大工程之一，該工程具有流域內(nèi)防洪排澇、旱季灌溉供應水源、航運和保護水生環(huán)境等功能，而其中的九曲河水利樞紐位于市區(qū)后巷鎮(zhèn)境內(nèi)的九曲河入長江口處，該項水利工程的建設就利用了GPS測量技術在最初的測量工作當中。該項目在初期的水利測量當中因為自然環(huán)境制約和工程需要使用了GPS技術，該技術充分發(fā)揮了自身優(yōu)勢，通過地面監(jiān)測站等儀器設備實現(xiàn)于空間衛(wèi)星的連接，多顆衛(wèi)星同時作用，成功解決了的大氣折光差、衛(wèi)星鐘差以及衛(wèi)星軌道誤差等系統(tǒng)性問題，引入現(xiàn)代工程測量技術，對測量目標實現(xiàn)預先設定的自動化作業(yè)，提升了工程測量的綜合效率。小型化發(fā)展的GPS配置接收器的操作也越來越簡單。工程測量在初期的水利測量中，GPS技術表現(xiàn)出了穩(wěn)定扎實的信息數(shù)據(jù)收集提供能力和空間位置的描述能力，信息具有高精準性和及時性，充分發(fā)揮了GPS技術在實際空間測量技術作業(yè)活動過程中作用。

4.結束語

綜上所述，社會經(jīng)濟水平的不斷提高以及科技的飛速發(fā)展都將提升工程測繪技術的應用，先進的測繪技術測圖的精準度以及測繪的自動化不僅完美地完成了測繪任務并進一步提升了測繪的自動化程度，降低了工程測繪的人力投入，工作效率得到極大提高?，F(xiàn)代化的測繪技術的應用發(fā)展正使得工程測量越來越便捷，測繪質(zhì)量越來越高。