淺談GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

高堅(jiān)

摘 要： GPS技術(shù)具有許多優(yōu)勢(shì)，包括高效，高精度和操作簡(jiǎn)單等，它被廣泛應(yīng)用于測(cè)繪工作中，測(cè)繪工作效率有了很大的提高。當(dāng)前，如果在測(cè)繪工作中僅僅依賴人力和機(jī)械的話已經(jīng)不能滿足行業(yè)發(fā)展的要求，同時(shí)，還面臨著需要大量測(cè)繪人員和耗費(fèi)大量設(shè)備的情況，即使這樣，測(cè)繪結(jié)果依然存在不準(zhǔn)確和測(cè)繪精度低等問題發(fā)生。

關(guān)鍵詞： GPS技術(shù);工程測(cè)量;應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】P228.47 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）13-0037-01

由于施工現(xiàn)場(chǎng)條件的復(fù)雜性，路橋工程施工容易受到外界環(huán)境的影響，導(dǎo)致路橋工程質(zhì)量和施工效率得不到保障。因此，人們要加強(qiáng)對(duì)路橋工程的測(cè)量和監(jiān)管，提升工程的施工效率和質(zhì)量。作為一項(xiàng)準(zhǔn)確性高、適用性強(qiáng)、不受環(huán)境影響的信息新技術(shù)，GPS技術(shù)能夠輔助完成工程的測(cè)量和監(jiān)察工作，降低人力、物力的浪費(fèi)，提高工程的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)利益。

1 GPS技術(shù)的概念

GPS技術(shù)是一項(xiàng)通過衛(wèi)星進(jìn)行定位的全球定位技術(shù)，能夠運(yùn)用在工程測(cè)量中，為其提供準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，同時(shí)減少外界環(huán)境對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，進(jìn)一步提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性和可靠性。GPS技術(shù)主要由三部分組成，即空間部分（GPS星座）、地面控制部分（地面監(jiān)控系統(tǒng)）和用戶設(shè)備部分（GPS信號(hào)接收機(jī)）。人們可以利用GPS技術(shù)對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全天候、全地形的測(cè)量，提高路橋測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，最終強(qiáng)化工程質(zhì)量管理。

2 GPS技術(shù)在工程測(cè)量領(lǐng)域?qū)Ρ葌鹘y(tǒng)測(cè)量方式的優(yōu)勢(shì)

隨著GPS測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，部分傳統(tǒng)測(cè)量的作業(yè)模式逐漸被GPS測(cè)量技術(shù)取代，相比傳統(tǒng)的測(cè)量模式GPS測(cè)量具有很多優(yōu)勢(shì)。

2.1 控制測(cè)量方面定位的精度高、布網(wǎng)靈活、精度分布均勻。傳統(tǒng)測(cè)量對(duì)于控制網(wǎng)的建立主要依賴于邊角測(cè)量，長(zhǎng)距離大范圍測(cè)量時(shí)對(duì)網(wǎng)形、觀測(cè)時(shí)間、距離等條件限制較多。而采用GPS進(jìn)行布網(wǎng)，可以不考慮網(wǎng)形、觀測(cè)位置等因素，點(diǎn)位布控較為靈活，GPS接受衛(wèi)星信號(hào)，直接測(cè)量三維坐標(biāo)，測(cè)量精度高，可以達(dá)到0.1～0.0lppm。在大范圍高精度控制網(wǎng)測(cè)量方面，GPS技術(shù)基本上已經(jīng)取代了傳統(tǒng)測(cè)量方法，成為高等級(jí)控制網(wǎng)的主要測(cè)量方式。

2.2 受自然因素影響較小，無(wú)需通視。傳統(tǒng)測(cè)量主要依賴于光學(xué)儀器，測(cè)量時(shí)，對(duì)觀測(cè)環(huán)境要求較高，當(dāng)有障礙物遮擋、天氣不好、溫度不適宜時(shí)，測(cè)量效率、精度均會(huì)大為影響;而GPS測(cè)量可以不受障礙物的影響，無(wú)需兩點(diǎn)通視，對(duì)光學(xué)環(huán)境要求較低，只要衛(wèi)星信號(hào)好，理論上可以隨時(shí)進(jìn)行測(cè)量。

2.3 作業(yè)效率高、操作簡(jiǎn)便、自動(dòng)程度高，對(duì)外業(yè)測(cè)量人員技能要求較低、經(jīng)濟(jì)效益好。傳統(tǒng)測(cè)量大都需要兩人以上才能開展作業(yè)，且對(duì)觀測(cè)員的觀測(cè)水平要求較高，作業(yè)的設(shè)備較多，作業(yè)效率不高，勞動(dòng)強(qiáng)度大;而GPS一經(jīng)出現(xiàn)，便改變了作業(yè)模式，尤其是網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的出現(xiàn)，單人也可以作業(yè)，而且儀器操作簡(jiǎn)單，作業(yè)人員進(jìn)行簡(jiǎn)單的培訓(xùn)，即可上崗操作，作業(yè)效率有較大提高，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯。

2.4 可以連續(xù)全天候全自動(dòng)化測(cè)量。在特殊的測(cè)量領(lǐng)域，如大橋大壩監(jiān)測(cè)、地震滑坡等災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警方面，傳統(tǒng)測(cè)量基本無(wú)法進(jìn)行，而GPS可以配合通訊傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)處理終端等設(shè)備建立一個(gè)完備的監(jiān)測(cè)，可以長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)成果通過數(shù)據(jù)處理終端隨時(shí)繪制變化曲線，為監(jiān)測(cè)體安全決策提供依據(jù)。

3 GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

3.1 在公路測(cè)量中的應(yīng)用?，F(xiàn)在公路設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)CAD化，利用具有一定功能的軟件實(shí)現(xiàn)地面數(shù)字化測(cè)量。在公路測(cè)量設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)一體化，對(duì)于促進(jìn)道路發(fā)展起著非常重要的作用，但同時(shí)也是制約道路設(shè)計(jì)進(jìn)步的因素。在公路設(shè)計(jì)的過程中，一般的測(cè)量方法增加了許多工作量，導(dǎo)致工作的效率變低，從而使設(shè)計(jì)的周期不斷延長(zhǎng)。如果利用GPS技術(shù)進(jìn)行道路的測(cè)量，不僅可以支持快速靜態(tài)的方法，同時(shí)還可以在公路設(shè)計(jì)的周邊建立全面控制測(cè)量，為接下來的勘測(cè)任務(wù)提供了基礎(chǔ)的保障。在公路進(jìn)行施工過程中，通過GPS技術(shù)建立施工控制網(wǎng)，以此來保證隧道和橋梁質(zhì)量，在公路建設(shè)的過程中，也可以利用GPS技術(shù)，從而大大的提高工作的效率和社會(huì)的效益。

3.2 GPS技術(shù)在城市測(cè)量中的應(yīng)用。通過對(duì)城市工程的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，地形、地籍、房地產(chǎn)等因素會(huì)影響著工程測(cè)量的準(zhǔn)確度。要測(cè)量首先要進(jìn)行大地測(cè)量，大地的測(cè)量為工程測(cè)量提供了可靠的測(cè)量和控制點(diǎn)。也為工程測(cè)量提供基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)等相關(guān)信息。然后結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和GPS測(cè)量所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行相互結(jié)合，形成了城市建設(shè)規(guī)劃的控制網(wǎng)和工程控制網(wǎng)。其中該網(wǎng)中包括成圖測(cè)量以及工程測(cè)量的結(jié)果等。最后通過利用GPS技術(shù)進(jìn)行城市測(cè)量時(shí)要嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)定和設(shè)計(jì)技術(shù)，結(jié)合衛(wèi)星在城市上空運(yùn)行的時(shí)間，制定科學(xué)合理的城市測(cè)量計(jì)劃方案。GPS技術(shù)在城市測(cè)量的工作仍屬于初步進(jìn)行應(yīng)用的過程，在城市測(cè)量工作中要充分的運(yùn)用GPS測(cè)量技術(shù)，從而極大的發(fā)揮出工程測(cè)量工作的效率和精密度。

3.3 GPS技術(shù)在橋梁、隧道工程測(cè)繪中的應(yīng)用。隨著交通運(yùn)輸?shù)牟粩喟l(fā)展，隧道和橋梁工程也隨之變得越來越多。但由于隧道和橋梁工程本身具有比較復(fù)雜的特點(diǎn)，導(dǎo)致在工程測(cè)量中會(huì)出現(xiàn)一些誤差。而且傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)有限，不僅受到外部因素的干擾，而且還不能保證測(cè)量的工作量和時(shí)間。所以導(dǎo)致測(cè)量的準(zhǔn)確度通常比較低。因?yàn)橥ㄟ^傳統(tǒng)的測(cè)量方法很難形成有效的測(cè)量，所以運(yùn)用GPS測(cè)量技術(shù)可以有效的減少一些誤差。GPS測(cè)量技術(shù)受到外部因素的干擾相對(duì)比較少，精準(zhǔn)度高。在橋梁和隧道工程的測(cè)量中具有很好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，所以可以有效的降低成本提高施工的進(jìn)度和工程測(cè)量中的準(zhǔn)確度。

4 GPS技術(shù)缺點(diǎn)

雖然GPS技術(shù)相比傳統(tǒng)測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)較為明顯，但無(wú)法完全取代傳統(tǒng)測(cè)量。GPS技術(shù)完全依賴于衛(wèi)星信號(hào)和現(xiàn)代通訊技術(shù)，在高大建筑物及樹木遮擋下面無(wú)法進(jìn)行有效測(cè)量。在有強(qiáng)信號(hào)發(fā)射源附近，信號(hào)容易受干擾、大面積水域邊上受多路徑效應(yīng)的影響，無(wú)法進(jìn)行測(cè)量或是測(cè)量結(jié)果不可靠;在房屋測(cè)量或地籍測(cè)量方面，基本上還依賴于傳統(tǒng)測(cè)量。GPS在高程測(cè)量方面，精度還有待提高，在高程精度要求較高的測(cè)量中還必須采用傳統(tǒng)的水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)，GPS高程測(cè)量還無(wú)法達(dá)到精度要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，GPS技術(shù)作為工程測(cè)量中比較重要的測(cè)量方式，已被廣泛地應(yīng)用于各種工程中。在工程測(cè)量中GPS技術(shù)與傳統(tǒng)的測(cè)量相比，它具有不受外界環(huán)境影響、測(cè)量程度高、操作簡(jiǎn)單、工作效率高等優(yōu)勢(shì)。因此受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。本文主要是對(duì)現(xiàn)階段GPS在工程測(cè)量中的現(xiàn)狀以及GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，通過在公路測(cè)量中的應(yīng)用GPS技術(shù)、在城市測(cè)量中的應(yīng)用、GPS技術(shù)在橋梁、隧道工程測(cè)繪中的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)GPS技術(shù)在現(xiàn)代工程建設(shè)中起著重要的作用，具有無(wú)限的潛力和廣袤的發(fā)展前景。

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