GPS測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用研究

文/張海龍 顧芳 ，.萊州市恒譽(yù)測(cè)繪服務(wù)有限公司；.萊州宏泰供水工程有限公司

GPS 測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中具有十分突出的優(yōu)勢(shì)，能夠大大提高測(cè)繪工作的工作效率與工作精確度。所以，在工程測(cè)繪過(guò)程中更應(yīng)該給予 GPS 測(cè)繪技術(shù)足夠的重視，并不斷研究與分析 GPS 測(cè)繪技術(shù)，結(jié)合高新科技不斷完善 GPS 測(cè)繪技術(shù)，從而最大限度地發(fā)揮 GPS 測(cè)繪技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)，更好地促進(jìn)工程測(cè)繪行業(yè)的良好發(fā)展。

1 GPS 技術(shù)工作原理概述

GPS 技術(shù)工作原理主要是指在接收衛(wèi)星定位信號(hào)的情況下，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算與分析處理，之后以三維方式進(jìn)行信號(hào)接收機(jī)精確位置的確定。在整套坐標(biāo)測(cè)繪系統(tǒng)工作當(dāng)中，最為主要的組成部分便是地面固定坐標(biāo)系統(tǒng)與空間坐標(biāo)系統(tǒng)。定位方式加以細(xì)分，主要有絕對(duì)定位方式與相對(duì)定位方式。所謂的相對(duì)定位方式，具體而言就是利用空間幾何原理，并進(jìn)行精細(xì)的數(shù)學(xué)計(jì)算，以此得出側(cè)地點(diǎn)的精確坐標(biāo)方位；絕對(duì)定位方式則是以高度與經(jīng)緯度為基礎(chǔ)，并利用科學(xué)的方式對(duì)其加以具體分析，最終得到精確的側(cè)地點(diǎn)空間坐標(biāo)。

2 GPS 測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用

2.1 GPS 定位技術(shù)的應(yīng)用

從 GPS 定位技術(shù)這一角度對(duì)其具體應(yīng)用進(jìn)行分析，一方面為 G PS 外業(yè)測(cè)繪，另一方面為 GPS 布網(wǎng)工作。GPS 外業(yè)測(cè)繪是工程測(cè)繪最重要的組成部分，其測(cè)量點(diǎn)的準(zhǔn)確性直接決定了整個(gè)測(cè)量工作的最終精確度。所以，在實(shí)施 GPS 外業(yè)測(cè)繪時(shí)，必須合理選擇測(cè)量點(diǎn)，明確測(cè)量范圍，綜合考慮測(cè)量點(diǎn)位置的信號(hào)好壞，避免其受到企業(yè)電磁波及其他情況的干擾。選好測(cè)量點(diǎn)以后還要從三個(gè)不同位置對(duì)需要測(cè)量的機(jī)械設(shè)備實(shí)施科學(xué)性的固定處理，以期提高標(biāo)志中心的精確性。并要借助先進(jìn)的空間衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)收集相關(guān)信號(hào)，為定位天線安裝的位置提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，確保 GPS 外業(yè)測(cè)繪工作能夠順利開展。在工程測(cè)繪過(guò)程中要想完成 GPS 布網(wǎng)工作，需要借助 GPS 測(cè)繪技術(shù)的合理規(guī)劃與全面布網(wǎng)。通常情況下，GPS測(cè)繪技術(shù)都是借助通點(diǎn)連接、線連接的方式完成三交站同步圖形的繪制工作，以達(dá)到布網(wǎng)的根本目的。由于不同的區(qū)域存在較大的差異性，所以開展布局工作必須要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)布網(wǎng)情況實(shí)施相應(yīng)的改進(jìn)。

2.2 實(shí)施動(dòng)態(tài)測(cè)繪的應(yīng)用

在工程測(cè)繪工作實(shí)施過(guò)程中，工程測(cè)繪工作人員則是在原有監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的檢測(cè)基站，并且在該檢測(cè)基站安裝相應(yīng)的 GPS 設(shè)備，以此確保所利用的衛(wèi)星能夠在測(cè)繪工作實(shí)施過(guò)程中所發(fā)揮的作用最大化，同時(shí)有助于工程測(cè)繪數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的進(jìn)一步提高。除此之外，測(cè)繪工作實(shí)施過(guò)程中，還需要應(yīng)用無(wú)線傳輸技術(shù)，具體作用是將各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)無(wú)線傳輸設(shè)備進(jìn)行接收與傳輸，以此確保在精確定位的基礎(chǔ)上，進(jìn)行大數(shù)據(jù)的分析與處理，最終在獲取兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)距離與位置兩個(gè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，完成流動(dòng)站點(diǎn)位置三維坐標(biāo)的定位。值得注意的是在開展工程測(cè)繪工作之前，工程測(cè)繪工作人員需要對(duì)測(cè)繪工作開展現(xiàn)狀加以具體分析，以此確保所選擇測(cè)量點(diǎn)的合理性，從而有助于確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。關(guān)于這一工作的落實(shí)，則需要測(cè)繪工作人員做好以下幾個(gè)方面的工作。（1）測(cè)量點(diǎn)的選擇有必要是空曠地帶；（2）測(cè)量工作完成之后，工作人員有必要及時(shí)進(jìn)行傳輸信號(hào)的確定，待傳輸信號(hào)確定無(wú)誤之后，結(jié)束測(cè)量工作。

2.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

通常對(duì)于傳統(tǒng)工程測(cè)繪，需要工作人員進(jìn)行實(shí)地測(cè)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(shí)技術(shù)測(cè)繪時(shí)，可以有效解決這一問(wèn)題，它能夠測(cè)繪地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜的地區(qū)，由 GPS 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)建的測(cè)繪環(huán)境，常常具有交互作用、逼真等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，在 GPS 系統(tǒng)中，不只是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，還有計(jì)算機(jī)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)的工程測(cè)繪流程，準(zhǔn)確地指出重點(diǎn)測(cè)繪項(xiàng)目，以及需要注意的安全事項(xiàng)。除此以外，采用工程測(cè)繪合理地分析模擬流程，可以有效地解決傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用效率低的問(wèn)題，而且可以增強(qiáng)測(cè)繪方案的安全性、技術(shù)性和可操作性。比如：現(xiàn)階段，在我國(guó)礦井工程測(cè)繪工作中，應(yīng)用較廣泛測(cè)繪技術(shù)就是 GPS 系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過(guò)運(yùn)用 GPS 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以及時(shí)地監(jiān)測(cè)出測(cè)繪方案中存在的問(wèn)題與弊端，以便盡快組織相關(guān)人員進(jìn)行修改與完善，最大限度地確保工程測(cè)繪中 GPS 測(cè)繪技術(shù)的合理運(yùn)用。

2.4 在城市建設(shè)工程測(cè)繪中的應(yīng)用

對(duì)于城市規(guī)劃而言，需要控制的面積相對(duì)較大，且需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)所規(guī)劃的區(qū)域及建設(shè)城區(qū)具有一個(gè)嚴(yán)格的劃分，所以必須準(zhǔn)確了解與掌握現(xiàn)有建筑物的建設(shè)情況，從而在規(guī)劃建設(shè)過(guò)程中不會(huì)對(duì)城市的整體布局與公共環(huán)境造成影響。利用 GPS 測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)能大大提高城市規(guī)劃的科學(xué)性、準(zhǔn)確性，也能夠滿足城市規(guī)劃的個(gè)性化發(fā)展需求。

2.5 在公路工程測(cè)繪中的應(yīng)用

在開展公路選線工作的過(guò)程中，選擇最優(yōu)方式，使其能夠占用最小的農(nóng)田面積，完成施工建設(shè)任務(wù)是公路工程測(cè)繪的關(guān)鍵。要確保對(duì)中線的選用能夠符合標(biāo)準(zhǔn)要求，確保道路中線位置測(cè)量的精確性，在工程測(cè)繪過(guò)程中就必須借助 GPS－RTK 放樣技術(shù)，在開展選線工作時(shí)應(yīng)及時(shí)輸入相應(yīng)的電位坐標(biāo)，并在接收機(jī)的提醒下完成相應(yīng)的目標(biāo)設(shè)置。在這種情況下，應(yīng)將 RTK 技術(shù)接收機(jī)當(dāng)成一個(gè)測(cè)量流動(dòng)站，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中必須每隔一段距離對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施全面的接收工作，以另外一個(gè)已知點(diǎn)為重要的參考依據(jù)，對(duì)重要的物資實(shí)施準(zhǔn)確的定位，確保所有的數(shù)據(jù)信息都能夠被有效、及時(shí)地收入到指定的接收機(jī)中。

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS 測(cè)繪技術(shù)為工程測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展提供了新方法與新技術(shù)，提升了工程測(cè)繪的效率和可靠性。