工程測(cè)量中GPS的運(yùn)用及其發(fā)展

何輝

摘 要：在科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展背景下，工程測(cè)量事業(yè)也得到了快速的發(fā)展，通過(guò)對(duì)測(cè)量技術(shù)手段進(jìn)行更新，可以提升測(cè)量的準(zhǔn)確率。通過(guò)有效應(yīng)用GPS技術(shù)，可以顯著提升測(cè)量效果與質(zhì)量，為工程的順利開(kāi)展提供了支持。所以要做好GPS技術(shù)的運(yùn)用工作，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，解決在測(cè)量工作中存在的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：工程測(cè)量；GPS；運(yùn)用；發(fā)展

中圖分類號(hào)：TB22 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）07-0140-02

Abstract： In the context of the rapid development of science and technology， engineering surveying has also been rapidly developed， and the updating of measurement technology can improve the accuracy of measurement. Through the effective application of GPS technology， the effect and quality of measurement can be significantly improved， which provides support for the smooth development of the project. Therefore， we should do a good job in the application of GPS technology and give full play to its advantages， in order to solve the problems in the measurement work.

Keywords： engineering measurement； GPS； application； development

就現(xiàn)階段來(lái)說(shuō)，GPS技術(shù)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中有著極為廣泛的運(yùn)用，且在實(shí)踐可以看出，通過(guò)應(yīng)用GPS技術(shù)，能夠?yàn)橛脩籼峁?zhǔn)確的坐標(biāo)，同時(shí)也可以為工程測(cè)量工作的順利開(kāi)展提供支持。但是從實(shí)際運(yùn)用上來(lái)說(shuō)，GPS測(cè)量技術(shù)有著簡(jiǎn)單快捷與智能化高的特點(diǎn)，能夠有效提高工作的質(zhì)量，為我國(guó)測(cè)量事業(yè)的發(fā)展提供支持。

1 GPS的組成與優(yōu)勢(shì)分析

從其組成上來(lái)說(shuō)，主要包含了空間衛(wèi)星群以及地面監(jiān)控系統(tǒng)兩個(gè)方面。且相關(guān)的測(cè)量用戶還需要具備衛(wèi)星信號(hào)接收設(shè)備，這樣才能更好地對(duì)信息進(jìn)行收集。從空間衛(wèi)星群上來(lái)說(shuō)，主要包含了二十四顆衛(wèi)星，并分布于六個(gè)基礎(chǔ)軌道中，即時(shí)向地面發(fā)出信號(hào)，不論是從哪一個(gè)地點(diǎn)或是哪一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，都可以及時(shí)接收所發(fā)射的信號(hào)。所以測(cè)量用戶只需要具備相關(guān)的軟件與設(shè)備，可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位的目標(biāo)。從優(yōu)勢(shì)上來(lái)說(shuō)主要包含了：第一，測(cè)站之間可以不同視。從這一層面上來(lái)說(shuō)，也可以確保在選擇測(cè)站的過(guò)程中能夠更加靈活，但是也應(yīng)當(dāng)要注意的是，測(cè)站上空還是要確保一定的開(kāi)闊性，這樣才能減少接收信號(hào)中所出現(xiàn)的干擾問(wèn)題[1]。第二，確保定位的準(zhǔn)確性。通過(guò)對(duì)紅外儀進(jìn)行對(duì)比可以看出，一般的GPS接收機(jī)在精度上有著一定的一致性，但是在對(duì)長(zhǎng)距離進(jìn)行測(cè)量時(shí)，GPS測(cè)量的優(yōu)勢(shì)得到了凸顯。第三，做好時(shí)間的節(jié)省工作。在借助GPS進(jìn)行控制網(wǎng)布設(shè)時(shí)，平均的觀測(cè)時(shí)間在三十五分鐘左右，與傳統(tǒng)的方法對(duì)比可以看出，這種方法在時(shí)間上還是相對(duì)較短的，所以借助快速靜態(tài)定位來(lái)開(kāi)展測(cè)量工作，能夠有效節(jié)省花費(fèi)的時(shí)間。第四，三維坐標(biāo)。在工程測(cè)量工作中使用GPS技術(shù)不僅可以做好平面位置的觀測(cè)工作，同時(shí)也可以對(duì)大地高程等方面進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。第五，不間斷作業(yè)。在使用GPS技術(shù)時(shí)，往往不受時(shí)間、地點(diǎn)等因素的干擾，能夠確保作業(yè)的連續(xù)性。第六，操作的便捷性?？梢哉f(shuō)GPS測(cè)量技術(shù)有著較強(qiáng)的自動(dòng)化，且在現(xiàn)階段中接收機(jī)已經(jīng)呈現(xiàn)出了小型化的趨勢(shì)，所以工作人員只需要對(duì)電源等進(jìn)行操作，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化觀測(cè)的目標(biāo)[2]。

2 工程測(cè)量中GPS的運(yùn)用

2.1 靜態(tài)相對(duì)定位

就我國(guó)現(xiàn)階段的一些工程來(lái)說(shuō)，在開(kāi)展測(cè)量工作時(shí)也開(kāi)始運(yùn)用GPS測(cè)量技術(shù)，尤其是對(duì)于戶外作業(yè)來(lái)說(shuō)，這一技術(shù)有著極強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。在靜態(tài)相對(duì)定位中就需要具備一定數(shù)量的接收機(jī)，通過(guò)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行同時(shí)接收，以此來(lái)計(jì)算出三維坐標(biāo)，同時(shí)還要從其中一點(diǎn)位置出發(fā)，推求出其他的位置。從優(yōu)勢(shì)上來(lái)說(shuō)這一技術(shù)有著精度高的特點(diǎn)，所以在一些戶外工程中，這一技術(shù)有著極為廣泛的運(yùn)用，如在地球定位以及涵洞隧道定位等方面上。一般的工程測(cè)量中主要是通過(guò)對(duì)控制網(wǎng)與樁位的位置進(jìn)行檢查的，所以如果采取常規(guī)的測(cè)量方法，就會(huì)造成控制網(wǎng)的形狀以環(huán)狀或是線形為主，這樣也就需要花費(fèi)較長(zhǎng)的測(cè)量時(shí)間，對(duì)資金上也有著較大的要求。所以也正是受到這些因素的影響，GPS靜態(tài)定位被提了出來(lái)[3]。通過(guò)使用這一方法能夠減少在時(shí)間、地點(diǎn)等方面的影響，同時(shí)也可以提升工作的效果，保證測(cè)量精度的合理性，提升工作的質(zhì)量，為后期工作的開(kāi)展提供支持。如在公路工程設(shè)計(jì)與施工中，要具備高度的測(cè)量精度，尤其是對(duì)于高速公路等方面來(lái)說(shuō)，有著工程長(zhǎng)度長(zhǎng)以及操作控制點(diǎn)多的問(wèn)題，所以如果還是擦去傳統(tǒng)的常規(guī)測(cè)量方法，不僅會(huì)加大工作量，同時(shí)也會(huì)對(duì)精度等方面產(chǎn)生影響，因此在這一背景下GPS測(cè)量技術(shù)得到了廣泛的運(yùn)用。不僅在公路測(cè)量中有著廣泛的運(yùn)用，同時(shí)也可以運(yùn)用到隧道與橋梁工程中，且在GPS測(cè)量技術(shù)的影響下，設(shè)計(jì)與施工人員也不需要進(jìn)行全面的通視，可以保證繪制圖像的清晰性，所以說(shuō)在無(wú)檢核支點(diǎn)測(cè)量中這一技術(shù)有著極為廣泛的運(yùn)用。就目前的工程測(cè)量工作中，航測(cè)技術(shù)的要求相對(duì)較高，所以說(shuō)GPS技術(shù)也能夠有效滿足航測(cè)的要求。如在進(jìn)行鐵路建設(shè)中對(duì)航測(cè)有著極為嚴(yán)格的要求，且在構(gòu)圖時(shí)，通過(guò)對(duì)相關(guān)的共同控制點(diǎn)進(jìn)行研究，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)糾正的目標(biāo)。如果采取傳統(tǒng)的方法來(lái)開(kāi)展測(cè)量工作，就需要從平面與二維坐標(biāo)上來(lái)進(jìn)行，這樣也就浪費(fèi)了許多的時(shí)間，同時(shí)也難以滿足精度的要求。所以說(shuō)也正是受到這一背景的影響，也給GPS測(cè)量技術(shù)的有效運(yùn)用提供了支持[4]。endprint

2.2 動(dòng)態(tài)相對(duì)定位

動(dòng)態(tài)相對(duì)定位其實(shí)就是借助GPS信號(hào)來(lái)對(duì)正在移動(dòng)目標(biāo)的位置、形態(tài)以及速度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)的，以載體的接收機(jī)為基礎(chǔ)，能夠測(cè)量出具體的天線位置，同時(shí)也可以更好地對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位。與靜態(tài)相對(duì)定位為基礎(chǔ)，這種定位只需要一臺(tái)固定的接收機(jī)，并以此作為基準(zhǔn)站。在測(cè)量過(guò)程中，還要其他接收機(jī)作為流動(dòng)站，加之其處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)中，所以也可以起到輔助的作用。在對(duì)基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間所存在的差異進(jìn)行計(jì)算，以此來(lái)得到具體的位移情況，并作為位置的具體坐標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量的過(guò)程中，所獲取到的差分?jǐn)?shù)據(jù)主要包含了即時(shí)處理以及滯后處理兩種。即時(shí)處理就是將基準(zhǔn)站中所獲取到的信息傳輸?shù)讲煌牧鲃?dòng)站中，在對(duì)比與加工后就是從數(shù)據(jù)鏈出發(fā)，以此來(lái)保證數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)性[5]。而對(duì)于滯后處理來(lái)說(shuō)，并不需要時(shí)刻將所獲取到的信息傳送到流動(dòng)站中，而是可以對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一的處理。所以說(shuō)這種定位主要適用于道路工程中的數(shù)據(jù)信息勘測(cè)，但是由于受到多種因素的影響，這一技術(shù)在我國(guó)還處于發(fā)展中的階段，不論是從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，還是從運(yùn)用上來(lái)講，都還存在著一定的問(wèn)題，但是在國(guó)外的一些國(guó)家中，這一技術(shù)已經(jīng)取得了較大的運(yùn)用成果，如在一些學(xué)校中，就研究出了新型的GPS動(dòng)態(tài)運(yùn)用系統(tǒng)，且這一系統(tǒng)主要分為三個(gè)部分，計(jì)算機(jī)、接收機(jī)與捷聯(lián)式慣性機(jī)，通過(guò)在勘測(cè)道路工程中運(yùn)用這一技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確定位與測(cè)繪的目標(biāo)，同時(shí)也給施工工作帶來(lái)了一定的便捷性，尤其是對(duì)于后期養(yǎng)護(hù)工作來(lái)說(shuō)，也有著重要的意義。

3 GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的實(shí)際運(yùn)用

3.1 在地形測(cè)量中的運(yùn)用

地形測(cè)量其實(shí)就是要在這一區(qū)域中建立出有效的控制點(diǎn)與圖根，然后要做好相關(guān)設(shè)備的架設(shè)工作，借助經(jīng)緯儀等來(lái)對(duì)地物進(jìn)行編碼處理。不論是從住宅區(qū)上來(lái)說(shuō)還是從空曠地區(qū)上來(lái)講，GPS技術(shù)都能夠?qū)崿F(xiàn)有效測(cè)量的目標(biāo)，同時(shí)也可以保證測(cè)量工作的精準(zhǔn)度。在開(kāi)展夜間工作時(shí)，這一方法也優(yōu)于傳統(tǒng)的測(cè)繪方法?？梢哉f(shuō)在一些并不繁華的地區(qū)中，GPS也會(huì)出現(xiàn)盲區(qū)的現(xiàn)象，還會(huì)造成初始時(shí)間長(zhǎng)或是失鎖等問(wèn)題，這樣也就直接影響到了測(cè)量的速度。所以可以采取GPS中的增補(bǔ)圖根，以此來(lái)作為導(dǎo)線的基礎(chǔ)，加之在其他儀器上進(jìn)行綜合，以此來(lái)保證地形測(cè)量的準(zhǔn)確性?？梢哉f(shuō)在這種模式下能夠有效提升工作的效果，同時(shí)也可以將GPS接收機(jī)放入到待定的特征點(diǎn)中，在一段時(shí)間的影響下，可以對(duì)這一個(gè)區(qū)域中的地形進(jìn)行測(cè)量，然后借助專業(yè)的軟件將所得到了數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。其次GPS測(cè)量技術(shù)也能夠被運(yùn)用到不同比例尺的鐵路線帶或是管線地形等?？梢哉f(shuō)在我國(guó)GPS測(cè)量技術(shù)的影響下，能夠保證測(cè)量的精準(zhǔn)度，同時(shí)也可以提升工作的效果，所以也就成為了我國(guó)現(xiàn)代化測(cè)量中一種極具代表性的測(cè)量技術(shù)，對(duì)我國(guó)未來(lái)測(cè)量的發(fā)展有著促進(jìn)的作用。

3.2 在竣工測(cè)量中的運(yùn)用

竣工測(cè)量工作其實(shí)就是從建筑物的平面以及高程等方面出發(fā)，借助二次測(cè)量的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)核的目標(biāo)，同時(shí)也可以確保復(fù)核中圖紙與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的一致性。第一，總平面圖。就總平面圖來(lái)說(shuō)，主要包含了用地面積以及基層面積等。第二，建筑高度與層高。第三，道路管線。按照我國(guó)現(xiàn)階段所實(shí)行的相關(guān)規(guī)定與要求，要確?？⒐y(cè)量的一致性，在統(tǒng)一平面坐標(biāo)系統(tǒng)中，還要從成圖比例出發(fā)，在保證測(cè)量結(jié)果與這一地區(qū)中的基礎(chǔ)地理信息相吻合后，才能夠進(jìn)行保存。但是從建筑物本身的高度以及綠化面積上來(lái)說(shuō)，有著相對(duì)較大的特點(diǎn)，所以也就會(huì)影響到GPS的高度角測(cè)量范圍，所以在進(jìn)行地形特點(diǎn)采集的過(guò)程中，要從保證精度的角度出發(fā)，組做好調(diào)整工作。在采取GPS測(cè)量技術(shù)時(shí)，還要獲取相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的使用權(quán)，并選擇好E級(jí)的控制點(diǎn)，保證距離的合理性，并及時(shí)對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行集中矯正，從而做好各個(gè)點(diǎn)位的計(jì)算工作。在分析測(cè)量結(jié)果的過(guò)程中，還要控制好誤差的出現(xiàn)，以此來(lái)滿足竣工的質(zhì)量要求。

3.3 在建筑工程測(cè)量中的運(yùn)用

測(cè)量工作其實(shí)就是借助相關(guān)的方法，利用測(cè)繪儀器來(lái)將原有設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位準(zhǔn)確的表示出來(lái)，所以這一內(nèi)容也就成為了工程測(cè)量中的分支。在傳統(tǒng)的建筑工程測(cè)量中，測(cè)量方法相對(duì)較多，如全站儀邊角測(cè)量等。在開(kāi)展建筑工程施工作業(yè)時(shí)，要對(duì)不同的點(diǎn)進(jìn)行移動(dòng)目標(biāo)，同時(shí)也需要其他相關(guān)的人員，輔助這一工作的開(kāi)展。但是這種方法卻存在著工作效率低與對(duì)通視要求相對(duì)較高的特點(diǎn)。而對(duì)于GPS測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō)，只需要工作人員將原有設(shè)計(jì)中的內(nèi)容輸入到電子手簿中，并借助GPS接收器來(lái)開(kāi)展測(cè)量工作。可以說(shuō)借助GPS測(cè)量技術(shù)能夠更好的進(jìn)行定位處理，且這種方法與傳統(tǒng)的方法不同，能夠更好地進(jìn)行標(biāo)定點(diǎn)位處理，同時(shí)也可以提升測(cè)量的準(zhǔn)確性。所以在進(jìn)行建筑工程測(cè)量處理時(shí)，要運(yùn)用好GPS測(cè)量技術(shù)，以此來(lái)提高工作的質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，GPS測(cè)量技術(shù)不僅在定位上有著較大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也能夠有效提升工作的質(zhì)量。所以在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，要做好GPS測(cè)量技術(shù)的創(chuàng)新與研究工作，保證技術(shù)的合理化運(yùn)用，同時(shí)還要認(rèn)識(shí)到使用這一技術(shù)的重要性，以此來(lái)滿足我國(guó)工程測(cè)量技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)。

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