關(guān)于GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用探究

摘 要 在科技持續(xù)發(fā)展的同時(shí)，GPS測繪技術(shù)也得到了發(fā)展，且在多個(gè)行業(yè)得到應(yīng)用。在工程測繪中應(yīng)用GPS測繪技術(shù)可提升工程測繪速度及準(zhǔn)確度。本文分析了GPS構(gòu)成及其工作原理，分析了GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 GPS測繪技術(shù);工程測繪;應(yīng)用

引言

傳統(tǒng)測繪技術(shù)、測繪模式已不能滿足行業(yè)發(fā)展要求。GPS技術(shù)為高新技術(shù)，且在多個(gè)行業(yè)得到有效應(yīng)用[1]。GPS測繪技術(shù)已在工程測繪工作中得到廣泛應(yīng)用，且GPS測繪技術(shù)測繪準(zhǔn)確度較高、測量速度較快、操作簡單。在工程測繪中應(yīng)用GPS測繪技術(shù)，可提升工程測繪結(jié)果準(zhǔn)確度。工作人員需加強(qiáng)對(duì)GPS測繪技術(shù)的研究。

1GPS測繪技術(shù)

1.1 GPS測繪技術(shù)

GPS測繪技術(shù)，即全球定位系統(tǒng)，其指的是可定時(shí)、測距的專業(yè)化空間較好定位系統(tǒng)。全球定位系統(tǒng)可向全球用戶提供準(zhǔn)確、持續(xù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息。測量工作是由GPS接收機(jī)接收GPS衛(wèi)星傳出的電文，科學(xué)測量某個(gè)時(shí)期的GPS距離，形成三維坐標(biāo)，最終實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位的目標(biāo)。

1.2 GPS技術(shù)工作原理

GPS技術(shù)工作原理為：GPS接收設(shè)備計(jì)算、分析衛(wèi)星定位信號(hào)，以三維立體形式將信號(hào)展現(xiàn)給用戶[2]。利用GPS技術(shù)開展測繪工作時(shí)，測繪坐標(biāo)系統(tǒng)可分為地面固定坐標(biāo)系統(tǒng)、空間坐標(biāo)系統(tǒng)。測繪過程中，通過轉(zhuǎn)換兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)、定位控制，可有效提升測量結(jié)果準(zhǔn)確度。由數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率、可信度方面分析，GPS測繪技術(shù)為應(yīng)用性較強(qiáng)、有效性較強(qiáng)的新型測繪技術(shù)。

1.3 GPS特征

GPS技術(shù)具有以下特點(diǎn)：第一，測量準(zhǔn)確度高。相較于傳統(tǒng)測量技術(shù)，GPS技術(shù)測量結(jié)果準(zhǔn)確度較高。靜態(tài)測量過程中，GPS測量結(jié)果準(zhǔn)確度甚至可達(dá)到亞毫米。GPS技術(shù)動(dòng)態(tài)化測量精度可達(dá)到厘米級(jí)，且可依據(jù)不同工程測繪要求開展測繪工作。第二，測量效率較高。傳統(tǒng)測繪技術(shù)的應(yīng)用不僅需多名測量人員的支持，還需消耗大量時(shí)間。針對(duì)地理環(huán)境較為惡劣的地區(qū)，測量人員生命安全不能保證。利用GPS測繪技術(shù)，可迅速、準(zhǔn)確獲得測量結(jié)果。第三，測站之間不需通視。在應(yīng)用傳統(tǒng)測繪技術(shù)開展工程測繪工作時(shí)，需保證觀測點(diǎn)之間可通視，這將增加測繪人員工作難度、影響測繪結(jié)果準(zhǔn)確度。利用GPS技術(shù)測繪時(shí)只需保證測站上方開闊，測站之間不需通視，這對(duì)縮短測繪時(shí)間有利。第四，測繪步驟減少。隨著科技的發(fā)展，GPS接收機(jī)在不斷優(yōu)化，GPS接收機(jī)自動(dòng)化程度增高，如此可減少測繪步驟、降低測繪設(shè)備操作難度。

2GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的運(yùn)用

自改革開放以來，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度持續(xù)增快，科技水平不斷提高，城市化規(guī)模逐漸擴(kuò)大。在城市規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)，工程項(xiàng)目數(shù)量增多，應(yīng)用測繪技術(shù)可掌握多種信息，為工程項(xiàng)目建設(shè)提供準(zhǔn)確依據(jù)[3]。GPS定位系統(tǒng)具有操作簡單、定位準(zhǔn)確度高、測量速度快等優(yōu)點(diǎn)，GPS測繪技術(shù)在工程測繪中應(yīng)用廣泛，比如：城市公路建設(shè)過程中，需測量公路橫斷面以保證縱橫斷面設(shè)計(jì)質(zhì)量。利用GPS測繪技術(shù)，需要依據(jù)坐標(biāo)線路開展中樁放樣工作，之后利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行產(chǎn)品、線路左端面測量工作。隨著GPS測繪技術(shù)的迅速發(fā)展，GPS測繪技術(shù)取代了全站儀。GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用及推廣可解決測量實(shí)時(shí)性的問題，這對(duì)提高測量結(jié)果準(zhǔn)確度、提升測量速度、縮短測量工作周期具有重要意義。

實(shí)際工程測繪中GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用可分為以下幾個(gè)等級(jí)：第一，初級(jí)。采用快速靜態(tài)方式構(gòu)建沿線整體控制系統(tǒng)。第二，中級(jí)。涉及水渠、大壩等工程，工作人員需采用計(jì)算檢驗(yàn)方式合理選擇可控制施工進(jìn)度與施工情況的基地。第三，高級(jí)，在工程測繪中使用RTK技術(shù)。即利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)檢測工程開展情況?？傊?，GPS測繪技術(shù)具有廣闊發(fā)展空間。

2.1 GPS測繪技術(shù)在外業(yè)測繪中的運(yùn)用

現(xiàn)階段，GPS測繪技術(shù)在工程測繪工作中得到廣泛應(yīng)用，外業(yè)測繪就是其中一個(gè)重要體現(xiàn)。在利用GPS測繪技術(shù)開展外業(yè)測繪工作時(shí)，需合理選擇測量點(diǎn)以保證測繪結(jié)果準(zhǔn)確率，為工程建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[4]。測繪工作開展前，測繪人員需做好準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備過程中，測繪人員需了解測繪地區(qū)地理位置、標(biāo)架、標(biāo)型等信息，了解測繪地區(qū)各方面信息，以保證測繪點(diǎn)的合理性。在利用GPS測繪技術(shù)開展工程測繪工作時(shí)，主要利用開機(jī)觀測、無線安置方式。因而，測繪人員在確定觀測點(diǎn)后將GPS安裝在觀測點(diǎn)上方，依據(jù)規(guī)定把相關(guān)設(shè)備安裝在三腳架上。另外，測繪人員需確保天線基座與標(biāo)志上方中心對(duì)準(zhǔn)。之后，才可開展測繪工作。為保證測繪效率及測繪準(zhǔn)確度，測繪人員需對(duì)三腳架進(jìn)行固定。

2.2 GPS測繪技術(shù)在布網(wǎng)工作中的運(yùn)用

目前，GPS測繪技術(shù)在布網(wǎng)工作中得到應(yīng)用。在工程設(shè)計(jì)中涉及彎曲程度較高的隧道、濕地工程、復(fù)雜程度較高的盤山公路時(shí)，可在布網(wǎng)工作中應(yīng)用GPS測繪技術(shù)。其主要原因?yàn)椋号c一般工程相比，上述工程復(fù)雜程度較高，利用傳統(tǒng)測繪技術(shù)開展工程測繪工作不能保證測繪結(jié)果準(zhǔn)確度及測繪效率。若利用GPS測繪技術(shù)可保證測繪結(jié)果準(zhǔn)確度，為工程設(shè)計(jì)及建設(shè)提供準(zhǔn)確依據(jù)。因而，在復(fù)雜情況下可利用GPS測繪技術(shù)開展工程測繪工作，測繪人員可選擇邊連式、點(diǎn)連式形成三角形進(jìn)行測繪。第一，測繪人員需布置工程測繪網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測量、保證工程測繪結(jié)果準(zhǔn)確度的目標(biāo)。第二，在利用GPS測繪技術(shù)開展布網(wǎng)測繪工作時(shí)，可選擇邊連式、網(wǎng)連式兩種測繪方式，以達(dá)到擴(kuò)大布網(wǎng)網(wǎng)狀面積、提升測繪結(jié)果準(zhǔn)確度的目的。

2.3 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測繪

與傳統(tǒng)測繪方式不同，GPS測繪技術(shù)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測功能，其對(duì)提升工程測繪結(jié)果準(zhǔn)確性及有效性有利，為工程建設(shè)提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支持。為實(shí)現(xiàn)GPS測繪技術(shù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測功能，需保證RTK工作順利開展。第一，測繪人員需合理尋找固定位置設(shè)置基準(zhǔn)站，將GPS接收設(shè)備安裝在基準(zhǔn)站。依據(jù)GPS技術(shù)觀測視線范圍內(nèi)的微信，通過無線設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息傳輸，確保流動(dòng)站可接收到所有數(shù)據(jù)與信息。第二，利用此基準(zhǔn)站控制GPS定位準(zhǔn)確性，利用衛(wèi)星傳輸測量數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)測繪技術(shù)不同，GPS測繪技術(shù)可長時(shí)間運(yùn)行，因而測繪人員可利用GPS測繪技術(shù)對(duì)測繪對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測繪。

2.4 GPS測繪技術(shù)在地震預(yù)報(bào)中的運(yùn)用

部分測繪人員、地質(zhì)學(xué)家合作分析地殼運(yùn)動(dòng)情況及地震前地形變化。在GPS測繪技術(shù)不夠先進(jìn)、未推廣的年代，地質(zhì)學(xué)家通過大地測量技術(shù)確定地殼運(yùn)動(dòng)速度雖慢，但是地殼運(yùn)動(dòng)一直存在，但是未明確地殼運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在利用大地測量技術(shù)測量地殼運(yùn)動(dòng)時(shí)，需消耗大量時(shí)間、測量周期較長，而GPS測繪技術(shù)可縮短測量周期、提升測繪結(jié)果準(zhǔn)確度，為地殼運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究、預(yù)報(bào)地震災(zāi)害提供準(zhǔn)確依據(jù)。

2.5 GPS測繪技術(shù)在城市建設(shè)工程測繪中的運(yùn)用

在城市建設(shè)工程測繪中，應(yīng)用GPS測繪技術(shù)可依據(jù)工程實(shí)際要求開展個(gè)性化測繪工作。城市規(guī)劃、城市建設(shè)對(duì)測繪工作要求較高，且需測繪面積較高，工作人員需確定規(guī)劃區(qū)分界、城市建成區(qū)。采用傳統(tǒng)測繪技術(shù)，需要消耗大量時(shí)間、測繪結(jié)果準(zhǔn)確度不能保證，而利用GPS測繪技術(shù)，可迅速、準(zhǔn)確獲得測繪結(jié)果，為城市規(guī)劃、建設(shè)工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.6 GPS測繪技術(shù)在房地產(chǎn)測繪工程中的運(yùn)用

房地產(chǎn)測繪中，可結(jié)合GPS測繪技術(shù)與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)，科學(xué)分析、處理GPS測繪結(jié)果，進(jìn)而獲得準(zhǔn)確定位圖。若測繪地區(qū)較為隱蔽，不能準(zhǔn)確定位，可利用測量設(shè)備輔助開展測繪工作。利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)，可動(dòng)態(tài)監(jiān)測土地情況。由于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)、GPS測繪技術(shù)準(zhǔn)確度高，應(yīng)用此技術(shù)可控制施工周期、降低施工成本的目標(biāo)。

2.7 GPS測繪技術(shù)在公路工程測繪中的運(yùn)用

公路選線過程中，工作人員需選擇最優(yōu)化方案，減少農(nóng)田占用面積，以降低公路工程對(duì)沿線環(huán)境、農(nóng)業(yè)發(fā)展的負(fù)面影響。公路選線過程中不僅需保證中線選擇符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)需保證道路與中線位置準(zhǔn)確定、精確性。因而，測繪人員可選用RTK技術(shù)開展公路選線工作。測量過程中，測繪人員可將RTK接收機(jī)視為測量流動(dòng)站，將一個(gè)已知點(diǎn)視為參考依據(jù)，以保證采集到的信息及時(shí)、準(zhǔn)確的輸入接收機(jī)。若工作人員利用CAD軟件進(jìn)行公路選線工作、利用GPS-RTK進(jìn)行放樣，工作人員需輸入點(diǎn)位坐標(biāo)，依據(jù)接收機(jī)要求設(shè)置目標(biāo)。相較于傳統(tǒng)測繪技術(shù)，GPS測繪技術(shù)受外界影響較小，其測量結(jié)果準(zhǔn)確度較高，因而GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用可提升測量結(jié)果準(zhǔn)確性，這對(duì)控制公路工程建設(shè)成本有利。

3結(jié)束語

測繪工程時(shí)影響我國建筑工程、交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展的重要工程，因而我們需積極優(yōu)化測繪技術(shù)，以提高測繪工作效率及質(zhì)量。相較于傳統(tǒng)測繪技術(shù)，GPS測繪技術(shù)具有測繪速度快、操作較為簡單、測量準(zhǔn)確度較高優(yōu)勢，GPS測繪技術(shù)可迅速完成控點(diǎn)測量、線路定線測量、放樣測量等工作，這對(duì)提高測繪結(jié)果準(zhǔn)確率、推動(dòng)工程建設(shè)行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展十分重要。

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作者簡介

韓京（1992-），男，江蘇東臺(tái)人;學(xué)歷：大學(xué)本科，助理工程師，現(xiàn)就職單位：中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，研究方向：測繪工程。