GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用研究

許智彥

摘? 要：在科技的推動(dòng)下，各項(xiàng)技術(shù)得到了快速的推廣與應(yīng)用，技術(shù)改變了社會(huì)，推動(dòng)了人類的進(jìn)步。傳統(tǒng)測繪需要根據(jù)環(huán)境天氣的變化，依靠大量人員才能完成，其工作量大、勞動(dòng)強(qiáng)度高，傳統(tǒng)測繪工作耗費(fèi)大量時(shí)間與精力，而得到的結(jié)果還不一定實(shí)用，往往通過大量投入得到的數(shù)據(jù)存在誤差。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，GPS技術(shù)得到了良好的應(yīng)用，在越來越多的領(lǐng)域發(fā)揮了作用，GPS技術(shù)應(yīng)用在測繪領(lǐng)域中，起到了非常重要的作用，提升了測繪數(shù)據(jù)的精度，保證了工程的建設(shè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：GPS測繪技術(shù);測繪工程;應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：TU198? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）10-0164-02

Abstract： With the promotion of science and technology， various technologies have been rapidly promoted and applied， and technology has changed the society and promoted the progress of mankind. The traditional surveying and mapping needs to be completed by a large number of people according to the changes of the environment and weather， which has a large workload and high labor intensity， and the traditional surveying and mapping work consumes a lot of time and energy， but the results obtained are not necessarily practical. There are often errors in the data obtained through a large amount of investment. With the continuous progress of technology， GPS technology has been well applied and played a role in more and more fields. The application of GPS technology in the field of surveying and mapping has played a very important role， thus improving the accuracy of surveying and mapping data and ensuring the construction quality of the project.

Keywords： GPS surveying and mapping technology; surveying and mapping engineering; application research

引言

技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)了GPS技術(shù)的成熟，當(dāng)前，GPS技術(shù)已經(jīng)在更加廣泛的領(lǐng)域出現(xiàn)，服務(wù)人們的生產(chǎn)與生活。GPS技術(shù)具有高效率、高精準(zhǔn)度、簡單操作等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用的前景非常廣闊。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，各種工程項(xiàng)目越來越多，這就需要更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐，才能建設(shè)出高品質(zhì)的工程項(xiàng)目，GPS應(yīng)用在工程測量中，全面提高測量效率，保證了數(shù)據(jù)的實(shí)用性、精準(zhǔn)度。傳統(tǒng)工程規(guī)劃與勘測，依靠的是人力來完成，而人力高強(qiáng)度的獲取的數(shù)據(jù)存在誤差，影響了工程的質(zhì)量與安全，簡單的人力勞動(dòng)和簡陋的設(shè)備不能滿足現(xiàn)代化建設(shè)需求，只有全面依靠GPS技術(shù)，才能全面實(shí)現(xiàn)工程測量目標(biāo)，確保建筑項(xiàng)目安全與穩(wěn)定。

1 GPS技術(shù)工作原理

GPS技術(shù)有其自身的工作原理，主要是通過衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)，衛(wèi)星接收到的各種定位信號(hào)，通過及時(shí)進(jìn)行傳輸，通過綜合計(jì)算與分析，得到數(shù)據(jù)的快速有效處理，使各種信息融合后建立起三維立體模型，直觀進(jìn)行展現(xiàn)，為人們提供更加方便快捷的服務(wù)。GPS操作需要確定兩個(gè)測繪坐標(biāo)，一是地面固定坐標(biāo)系統(tǒng)，二是空間坐標(biāo)系統(tǒng)，要保證兩個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性，才能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位，使信息傳達(dá)更加明確。GPS工作時(shí)，兩種坐標(biāo)系統(tǒng)是相互轉(zhuǎn)換、相互支撐的，通過坐標(biāo)形成精確的定位控制，提高了測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。另外，在工作時(shí)，也使用具體定位法來劃分，形成絕對(duì)定位和相對(duì)定位兩種形態(tài)，利用現(xiàn)有的空間集合，對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算與分析，保證了坐標(biāo)位置絕對(duì)定位，按照高度和經(jīng)緯度的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的精準(zhǔn)定位。

2 在工程測量中使用GPS測繪技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 提升數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)度

工程測繪需要極高的精度，科學(xué)的數(shù)據(jù)才能為工程建設(shè)做好規(guī)劃設(shè)計(jì)，在GPS測繪技術(shù)應(yīng)用工程測繪時(shí)，則需要做好充分的準(zhǔn)備，為獲得精準(zhǔn)的測繪數(shù)據(jù)提供保障，一般情況下，獲取數(shù)據(jù)需要配置地面監(jiān)控站、空間衛(wèi)星及用戶儀器等設(shè)備。測繪技術(shù)人員需要對(duì)多顆衛(wèi)星進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)多角度進(jìn)行聯(lián)系，以不同衛(wèi)星獲取到的數(shù)據(jù)為依據(jù)，避免出現(xiàn)大氣折射、衛(wèi)星軌道變化等不利因素影響，保證了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，使數(shù)據(jù)誤差降至最低。技術(shù)的發(fā)展使各種技術(shù)全面融合，測繪的數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，以信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托的GPS測繪技術(shù)越來越成熟，GPS測繪所得到的數(shù)據(jù)更加精確，全面滿足了工程建設(shè)的需求。

2.2 全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作

工程測繪較為復(fù)雜，要面對(duì)各種復(fù)雜的地形地勢，為工程建設(shè)規(guī)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。應(yīng)用GPS測繪技術(shù)能夠全面提升操作速度，使工程測繪更加自動(dòng)化、智能化，大大提高了工程建設(shè)的技術(shù)能力。對(duì)于工程建設(shè)規(guī)劃來講，傳統(tǒng)人力無法完成復(fù)雜的測繪任務(wù)，而使用GPS測繪技術(shù)則會(huì)使復(fù)雜操作就得更加簡單，操作步驟簡便，GPS測繪工具的改進(jìn)，極大方便了操作，使工程測量效率得到提升。

2.3 GPS測量技術(shù)操作簡單

GPS測量技術(shù)操作簡便，在多個(gè)領(lǐng)域都有著良好的應(yīng)用，其應(yīng)用范圍更加廣泛。通過GPS能夠測量三維坐標(biāo)，為物體提供準(zhǔn)確時(shí)間速度信息，在水下測繪操作或海洋深處測繪工作中有著良好的應(yīng)用前景。GPS雖然是最為先進(jìn)的技術(shù)，但整體操作并不難，對(duì)測量人員專業(yè)化技能要求也不高。實(shí)際使用過程中，測繪人員只需攜帶較小的設(shè)備儀器，就能夠完成全面的測繪工作。要把GPS觀測器放置一定位置，密切關(guān)注儀器變化，整個(gè)操作并不復(fù)雜，簡便的操作就能夠完成數(shù)據(jù)的提取。GPS測量的動(dòng)態(tài)定位更加精準(zhǔn)，對(duì)動(dòng)態(tài)物體測量在短短幾秒鐘就能夠?qū)崿F(xiàn)，工作效率更高，減少了對(duì)人力、物力、財(cái)力的損耗。GPS技術(shù)不受時(shí)間空間限制，能夠全天候工作，任何時(shí)間、任何地點(diǎn)均能夠完成操作指令，保證了工作整體效率。水下地形測量也是工程測量的一部分，水下測量難度大，通過對(duì)水下地形的測繪，制作相關(guān)的地形圖，為水下施工提供依據(jù)，水下測繪需要設(shè)定深點(diǎn)、斷層等位置，只有依靠GPS測量技術(shù)才能快速實(shí)現(xiàn)定位的目標(biāo)，利用GPS測量技術(shù)能夠?qū)⑺聰嗝娼?jīng)緯度準(zhǔn)確表現(xiàn)出來，儀器探測過程中，測量人員只需在電腦旁觀看GPS傳來的數(shù)據(jù)就可以，通過系統(tǒng)性與全面分析，判斷水下地形特征，最后完成水下測繪作業(yè)。

3 GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用

3.1 基站

基站是測繪的基礎(chǔ)，要全面做好選擇，保證基站的安全穩(wěn)定，具有代表性。基站準(zhǔn)備完成后，就需要對(duì)基站情況進(jìn)行分析，確?；灸軌蛘?yīng)用。測繪開始時(shí)，工程測繪人員需要根據(jù)原有監(jiān)測點(diǎn)的情況，全面選擇基站點(diǎn)，做好檢測與評(píng)估，再對(duì)GPS設(shè)備與儀器進(jìn)行安裝，使各個(gè)設(shè)備安置到不同的基站點(diǎn)內(nèi)，發(fā)揮設(shè)備的優(yōu)勢，全面保證測繪工作順利進(jìn)行。要全面檢測基站的情況，保證人造衛(wèi)星能夠及時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，為測繪工作提供更多幫助，及時(shí)獲取相關(guān)的有用信息，為后期數(shù)據(jù)分析提供充分的信息。測繪工程需要嚴(yán)格各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)，及時(shí)做到傳輸，保證工程規(guī)劃順利推進(jìn)，可以通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞?，?duì)所收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速傳送，數(shù)據(jù)能夠及時(shí)傳達(dá)到指令區(qū)域，方便分析人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析。測量點(diǎn)的距離也對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響，要及時(shí)做好測量點(diǎn)的設(shè)定，測繪工作開展前，相關(guān)人員需要根據(jù)測量實(shí)際情況，對(duì)各個(gè)測量點(diǎn)進(jìn)行分析，找到最合理的位置，就能夠?qū)崿F(xiàn)更快、更準(zhǔn)的測量。一般情況下，測量點(diǎn)的選擇是需要以實(shí)際情況為基礎(chǔ)進(jìn)行點(diǎn)位確認(rèn)的，測量點(diǎn)設(shè)定在一個(gè)視野區(qū)域較寬的地區(qū)，保證設(shè)備儀器能夠發(fā)揮作用，通過設(shè)備的有效安裝，開展各項(xiàng)測量工作，待測量工作結(jié)束后，技術(shù)人員就可以根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，選擇網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，確保信號(hào)傳輸安全與穩(wěn)定，全面完成點(diǎn)位測量。

3.2 線路定線測量

線路定線測量也是重要的環(huán)節(jié)，在工程測量中，放線工作量非常大，需要大量投入人力才能完成，利用GPS測繪技術(shù)進(jìn)行測繪，就能夠全面有效的減少投入，使放線工作變得簡便易行，減少了人工測量的負(fù)擔(dān)。相對(duì)于傳統(tǒng)的人工操作，依靠GPS測繪技術(shù)做線路定線測量時(shí)，相關(guān)的技術(shù)人員就需要在GPS測繪設(shè)備中輸入具體參數(shù)，GPS測繪設(shè)備能夠根據(jù)輸入的參數(shù)進(jìn)行判斷，全面快速的完成放線測量，達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，保證了放線的精準(zhǔn)。GPS測繪設(shè)備具備一定的糾錯(cuò)功能，通過在實(shí)際操作過程中，不斷修正偏離的位置，將偏移坐標(biāo)和偏移量計(jì)算出來，并能通過屏幕顯示，這樣，通過屏幕就能夠及時(shí)調(diào)整正確的參數(shù)，避免出現(xiàn)更多的誤差，有效提高了測量放樣效率和質(zhì)量。

3.3 應(yīng)用GPS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)越來越成熟，其主要是仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合體。富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科，其研究應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等。隨著技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，在工程測繪中也發(fā)揮了重要的作用，特別是在很多山區(qū)地方建設(shè)時(shí)，環(huán)境復(fù)雜、地形多變、水文頻繁、災(zāi)害多發(fā)，直接給工程測繪帶來了難度，為了保證測繪人員的安全，快速完成測繪任務(wù)，則需要使用到GPS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，全面虛擬出環(huán)境地形特征，在屏幕上就能夠顯現(xiàn)具體的情況，使人們置身其中，形成一個(gè)真實(shí)的虛擬世界。技術(shù)人員利用計(jì)算機(jī)、GPS等技術(shù)，對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，以坐標(biāo)點(diǎn)為中心，形成對(duì)物體的具體描述，對(duì)測量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)全面的接收、處理及制圖，形成三維、四維動(dòng)態(tài)圖，然后再進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件的拼接，使數(shù)字內(nèi)容轉(zhuǎn)換成圖像內(nèi)容，在開展工程測量前，就能夠明確體現(xiàn)現(xiàn)場的情況，不需要人力入場，以此避免測繪人員實(shí)際應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)操作失誤，出現(xiàn)人員的傷亡，同時(shí)，也能夠體現(xiàn)技術(shù)的先進(jìn)性，確保了測量的精準(zhǔn)度，為工程建設(shè)提供最為有力的實(shí)證。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，GPS測繪技術(shù)實(shí)現(xiàn)了更加優(yōu)化的實(shí)用功能，GPS技術(shù)耗時(shí)短、操作簡便、測量精度高，能夠在實(shí)際應(yīng)用中，較好地把握像控點(diǎn)測量、線路定線測量及建筑工程放線測量等的精細(xì)要求，全面提升了測量數(shù)據(jù)的精度，只有不斷創(chuàng)新，強(qiáng)化對(duì)GPS測繪技術(shù)的完善，形成廣泛應(yīng)用，才能確保工程測繪工作質(zhì)量，提高工作效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟煒浩.數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用探析[J].建材與裝飾，2019（24）：237-238.

[2]石顯祥.關(guān)于工程測繪中GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用探析[J].江西建材，2015（10）：239.