簡析GPS技術(shù)在建筑工程測繪中的應(yīng)用

閆春雨

【摘 要】 GPS測繪技術(shù)在建筑工程測繪中的應(yīng)用，不僅提高了建筑工程測繪的效率和可靠性，而且降低了作業(yè)強度。為了充分發(fā)揮其作用，本文簡述了GPS技術(shù)的工作原理及其在建筑工程測繪中應(yīng)用的主要特征，對GPS技術(shù)在建筑工程測繪中的應(yīng)用進行了簡要分析。

【關(guān)鍵詞】 GPS測繪技術(shù) 工作原理 建筑工程測繪 特征 應(yīng)用

一、GPS測繪技術(shù)的工作原理

GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用主要由接收裝置和環(huán)球通訊衛(wèi)星組合而成，屬于一種無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，當(dāng)前在建筑工程測繪過程中，GPS技術(shù)的應(yīng)用較為普遍，這就對測繪工作者提出了更高要求，而了解GPS的工作原理則是至關(guān)重要的。通常來講，GPS技術(shù)定位的實現(xiàn)，主要根據(jù)測繪中的距離交會定點原理。首先，假設(shè)在待測點某處，設(shè)置一個GPS接收機，然后于某一時刻，同時接了三顆或三顆以上衛(wèi)星所發(fā)出的信號，依次為：衛(wèi)星S1、衛(wèi)星S2、衛(wèi)星S3 等的信號。其次，通過計算和處理數(shù)據(jù)，就可以知道此時接收機天線的中心到衛(wèi)星之間的距離：分別為P1、P2、P3。最后，再根據(jù)衛(wèi)星星歷，得出衛(wèi)星的三維坐標。

二、GPS技術(shù)在建筑工程測繪中應(yīng)用的主要特征

1、實時獲取定位。GPS技術(shù)中的RTK技術(shù)是構(gòu)建在GPS技術(shù)之上的創(chuàng)新。RTK技術(shù)指實時動態(tài)載波相位差分技術(shù)，是一種新的常用的GPS測繪方法，RTK技術(shù)采用了載波相位動態(tài)實時差分方法，能夠?qū)崟r獲取定位，是GPS應(yīng)用的重大里程碑。同時在使用GPS測繪時，測繪人員不但能得到觀測點的平面位置，還可以同時得到觀測點的大地高程，實時獲得觀測點的三維坐標。

2、測繪無需通視。GPS技術(shù)測繪觀測點無需通視，只要GPS設(shè)備安裝在空曠無遮擋的區(qū)域，就能清晰、準確的接收信號。

3、操作簡單特征。GPS測繪中的許多工作是由儀器完成的，無需測繪人員繁瑣的手工操作。在具體測繪時，只要工作人員做好GPS儀器的安裝，能打開或關(guān)閉儀器，注意觀察儀器的工作狀態(tài)即可。

4、全天候工作的特征。GPS測繪可以不受天氣、不受時間、不受地點的限制連續(xù)測繪，并且對數(shù)值的精確度也不會產(chǎn)生影響。

5、測繪數(shù)據(jù)更為精確。在測繪距離不大時，GPS測繪和紅外儀測繪相差的數(shù)值不大，紅外儀測繪僅比GPS測繪偏差4ppm。而隨著測繪距離的加大，GPS測繪的優(yōu)越性則更加突出，紅外儀的偏差會進一步加大，甚至可以達到5cm-10cm的偏差，會影響測繪數(shù)據(jù)的準確性。

三、GPS技術(shù)在建筑工程測繪中的應(yīng)用分析

1、合理設(shè)置GPS基線向量網(wǎng)。具體表現(xiàn)為：（1）在GPS測繪前，應(yīng)當(dāng)設(shè)計GPS測繪工程項目及GPS測繪具體實施方案，包括人員調(diào)配、測繪目的、測繪范圍、測繪位置、工程控制網(wǎng)的面積等。通過確定控制網(wǎng)的用途、目的及整體精度要求，控制網(wǎng)點的點位分布、數(shù)量及密度要求，了解工程后期所需要提交的各項數(shù)據(jù)及測繪成果，還包括了項目的耗時要求與經(jīng)費限制，根據(jù)項目的相關(guān)要求與相關(guān)技術(shù)規(guī)范進行建筑工程測繪的技術(shù)設(shè)計及前期準備。（2）對測繪范圍應(yīng)用GPS技術(shù)進行測繪。當(dāng)測繪隊伍在測區(qū)進行項目實施時，應(yīng)當(dāng)先熟悉、了解測區(qū)的點位具體情況，包括位置、上點的難度，測區(qū)交通狀況、測區(qū)內(nèi)經(jīng)濟情況等，以便日后的測繪工程能順利開展，減少阻礙。通過衛(wèi)星狀況預(yù)報，選擇適宜的觀測時間段，然后根據(jù)衛(wèi)星狀況、測繪工程的進度及測區(qū)的實際發(fā)展情況，確定完善的工程方案，安排觀測小組進行外業(yè)觀測，同時對所獲得的外業(yè)數(shù)據(jù)及時進行處理、求解基線向量并進行工程質(zhì)量考核、評估。（3）GPS測繪工作完成后，應(yīng)當(dāng)對測繪結(jié)果進行結(jié)果分析與質(zhì)量評估。通過外業(yè)觀測對基線向量進行質(zhì)量檢驗，求解控制網(wǎng)中的各點具體坐標，然后對整個GPS控制網(wǎng)的設(shè)置與數(shù)據(jù)情況進行分析、研究，總結(jié)項目的技術(shù)經(jīng)驗、驗收項目的成果。

2、GPS定位技術(shù)在建筑工程測繪中的應(yīng)用分析。GPS定位技術(shù)在建筑工程測繪中的應(yīng)用原理：將物理和幾何學(xué)科的相關(guān)基本原理進行有效結(jié)合，利于GPS系統(tǒng)的地面接收裝置和空間衛(wèi)星，多角度地定位測繪對象。至今為止，在建筑工程測繪的實踐中，GPS定位技術(shù)主要包括兩個方面：一種是實時動態(tài)相對定位；另一種是靜態(tài)相對定位。具體地講，靜態(tài)相對定位主要由多臺地面接收裝置排列而成一條基線，同步觀測目標對象，整個觀測時間大約持續(xù)45分鐘，最后由專業(yè)技術(shù)人員來統(tǒng)計和處理測繪結(jié)果。具體地講，靜態(tài)相對定位的操作流程比較簡單，實時動態(tài)相對定位則要根據(jù)載波相對觀測繪，然后選取比較精確的控制點位，以此作為建筑工程測繪的控制基站，安裝地面的連續(xù)接收裝置，連續(xù)觀測不同角度所傳送的實時動態(tài)信息。通常對于一個GPS接收機而言，需要準確的三維定位，且要同時接收四顆或四顆以上的衛(wèi)星信號。不過，如果將定位精度設(shè)在厘米級，這時就需要接收五顆及五顆以上的衛(wèi)星信號。因此在必要的條件下，GPS定位技術(shù)結(jié)合慣性導(dǎo)航技術(shù)，這樣有利于實現(xiàn)更好的測繪效果。

3、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑工程測繪中的應(yīng)用分析。通常對于傳統(tǒng)建筑工程測繪，需要工作人員進行實地測繪，一旦遇到較差的地質(zhì)條件，極容易發(fā)生安全事故；而利用GPS虛擬現(xiàn)實技術(shù)測繪時，可以有效解決這一問題，它能夠測繪地質(zhì)條件相對復(fù)雜的地區(qū)，由GPS虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)建的測繪環(huán)境，常常具有交互作用、逼真等優(yōu)點。同時，在GPS系統(tǒng)中，不只是虛擬現(xiàn)實技術(shù)，還有計算機繪圖技術(shù)，都可以高效率地描繪出清晰的三維圖像，從而建立科學(xué)的建筑工程測繪流程，準確地指出重點測繪項目，以及需要注意的安全事項。除此以外，采用建筑工程測繪合理地分析模擬流程，可以有效地解決傳統(tǒng)測繪技術(shù)應(yīng)用效率低的問題，而且可以增強測繪方案的安全性、技術(shù)性和可操作性。

結(jié)束語

綜上所述，GPS測繪技術(shù)現(xiàn)代建筑工程測繪中不可缺少的重要技術(shù)，對于建筑工程建設(shè)可持續(xù)發(fā)展具有重要影響。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)為建筑工程測繪技術(shù)的發(fā)展提供了新方法與新技術(shù)，提升了建筑工程測繪的效率和可靠性。

【參考文獻】

[1] 王霜.GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用探析[J].世界有色金屬，2017（07）.