GPS 測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用研究

左勇 李少田 管先瑋

青島市黃島區(qū)國(guó)土資源規(guī)劃測(cè)繪事務(wù)所 山東青島 266000

1 GPS 技術(shù)工作原理

GPS 技術(shù)的工作原理，是對(duì)接收到的衛(wèi)星定位信號(hào)進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算和分析，最終實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)的三維顯示。GPS 工作時(shí)，測(cè)繪坐標(biāo)系，主要由地面固定坐標(biāo)系和空間坐標(biāo)系兩部分組成。在工作中，兩個(gè)坐標(biāo)系，可以進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換和相應(yīng)的定位控制，可以大大提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精度。我們也可以用具體的定位方法來(lái)劃分相應(yīng)的，可以分為絕對(duì)定位和相對(duì)定位。這兩種絕對(duì)定位方法，是利用空間集的原理進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)計(jì)算，最終得到精確的坐標(biāo)位置。那么絕對(duì)定位方法主要是利用高度和經(jīng)緯度，然后通過(guò)科學(xué)的方法分析得出最終的確定。此外，在工作中還采用了具體的定位方法進(jìn)行劃分，形成絕對(duì)定位和相對(duì)定位兩種形式。利用已有的空間集，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，保證坐標(biāo)位置的絕對(duì)定位，實(shí)現(xiàn)物體根據(jù)高度和經(jīng)緯度位置的精確定位[1]。

2 GPS 測(cè)繪技術(shù)具體特點(diǎn)

2.1 測(cè)量準(zhǔn)確度高

與傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比，GPS 技術(shù)具有更高的測(cè)量精度。在進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量過(guò)程中，GPS 測(cè)量結(jié)果的精度可以達(dá)到亞毫米級(jí)。GPS 技術(shù)的動(dòng)態(tài)測(cè)量精度能達(dá)到厘米級(jí)，可以根據(jù)不同的工程測(cè)繪要求進(jìn)行測(cè)繪工作。

2.2 測(cè)量效率較高

傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，不僅需要多位測(cè)繪人員的支持，而且要花費(fèi)大量時(shí)間。對(duì)于地理環(huán)境較差的地區(qū)，不能保證測(cè)量人員的安全。使用GPS 測(cè)繪技術(shù)，可以快速，準(zhǔn)確地獲得測(cè)量結(jié)果。

2.3 測(cè)站之間不需通視

傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用，必須保證觀(guān)測(cè)點(diǎn)之間的通視性，這將增加測(cè)繪人員的工作難度，影響測(cè)繪成果的精度。GPS技術(shù)應(yīng)用于測(cè)繪時(shí)，只需打開(kāi)測(cè)站上部，測(cè)站之間沒(méi)有通視，有利于縮短測(cè)繪時(shí)間。

2.4 測(cè)繪步驟減少

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS 接收機(jī)不斷優(yōu)化，提高了GPS 接收機(jī)的自動(dòng)化程度，可以減少測(cè)繪步驟，減少測(cè)繪設(shè)備的操作難度。

3 測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中具體應(yīng)用

3.1 GPS 測(cè)繪技術(shù)的合理布局

在GPS 測(cè)繪技術(shù)的具體應(yīng)用中，有必要充分理解和掌握整個(gè)GPS 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，科學(xué)合理地布局和有效地構(gòu)建該系統(tǒng)。眾所周知，合理的布局是提高工作效率的具體保證，也是保證工程建設(shè)質(zhì)量和施工過(guò)程的有力推動(dòng)力。通過(guò)日常生活的積累和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，我們知道，GPS 測(cè)繪技術(shù)的合理布局具有重要意義。因此，應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)，合理，正確，有效的布局，以促進(jìn)GPS 技術(shù)的成熟和發(fā)展，使其在測(cè)繪工程的建設(shè)過(guò)程中得到更好的運(yùn)用，并為整個(gè)建筑行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的獨(dú)特智慧和力量[2]。

3.2 在工程變形監(jiān)控應(yīng)用

在建設(shè)項(xiàng)目施工過(guò)程中，會(huì)受到人為因素等的影響，導(dǎo)致施工項(xiàng)目的基礎(chǔ)條件出現(xiàn)意外，嚴(yán)重位移。這是人們看不到的。如果僅通過(guò)裸眼就能檢測(cè)到地基的變化，一般工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)已經(jīng)發(fā)生了很大的位移，實(shí)際的修復(fù)過(guò)程很難進(jìn)行。由于建設(shè)投資巨大，建設(shè)項(xiàng)目存在一些問(wèn)題，企業(yè)將遭受?chē)?yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。GPS 技術(shù)具有三維數(shù)據(jù)參數(shù)的功能，有助于有效地檢測(cè)目標(biāo)的狀態(tài)。因此，GPS 技術(shù)可以在工程測(cè)繪中發(fā)揮監(jiān)測(cè)工程位置的作用。通過(guò)GPS 技術(shù)的應(yīng)用，使監(jiān)理人員能夠?qū)崟r(shí)掌握施工項(xiàng)目的狀態(tài)，減少出現(xiàn)工程問(wèn)題的可能性。

3.3 在水下工程測(cè)繪應(yīng)用

對(duì)于碼頭和港口等水下建筑項(xiàng)目，需要在水下進(jìn)行測(cè)繪工作。在水下進(jìn)行測(cè)繪工作時(shí)，測(cè)量人員需要準(zhǔn)確地測(cè)繪項(xiàng)目所在地的三維坐標(biāo)，并根據(jù)水深等實(shí)際情況進(jìn)行相關(guān)的測(cè)繪工作。根據(jù)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)，測(cè)量師通常會(huì)為傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器和經(jīng)緯儀，以進(jìn)行水下測(cè)量和制圖。在水下探測(cè)過(guò)程中，探測(cè)器通過(guò)超聲波工作并測(cè)量水深。但在實(shí)際工作中，探測(cè)器本身，需要利用海水的運(yùn)動(dòng)來(lái)校正自身的水深測(cè)量數(shù)據(jù)，操作起來(lái)比較麻煩，數(shù)據(jù)也不是很準(zhǔn)確。GPS 技術(shù)可以快速定位相關(guān)位置所需的三維坐標(biāo)，也可以描述水下工程項(xiàng)目的地形。最重要的是，在GPS 技術(shù)根據(jù)海潮的位移進(jìn)行操作后，操作者可以與探測(cè)器結(jié)合，得到一個(gè)真實(shí)完整的水下測(cè)繪系統(tǒng)，大大提高了工作效率。操作員只需通過(guò)監(jiān)視器進(jìn)行位置監(jiān)控。

3.4 在城市規(guī)劃應(yīng)用

城市規(guī)劃需要測(cè)繪數(shù)據(jù)。如果依靠傳統(tǒng)的測(cè)繪模型，不僅浪費(fèi)人力和物力，而且實(shí)際測(cè)繪效率很低。GPS 測(cè)繪技術(shù)可以有效提高測(cè)繪效率。同時(shí)，為了提高相關(guān)測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，有必要合理應(yīng)用GPS 技術(shù)。全球地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)的結(jié)合，可以有效提高城市測(cè)繪的質(zhì)量和效果。有關(guān)政府管理部門(mén)可以根據(jù)測(cè)繪數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)，全面的城市規(guī)劃，以確保城市規(guī)劃的可持續(xù)性和實(shí)用性[3]。

3.5 GPS 技術(shù)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用

隨著技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，它在工程測(cè)繪中也起著重要的作用。尤其是在許多山區(qū)的建設(shè)中，復(fù)雜的環(huán)境，多變的地形，頻繁的水文學(xué)和頻繁的災(zāi)害，直接給工程測(cè)繪帶來(lái)了困難。為了確保測(cè)繪人員的安全并快速完成測(cè)繪任務(wù)，需要使用GPS 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)環(huán)境中的地形特征進(jìn)行完全虛擬化，并在屏幕上顯示具體情況，以便人們使用?？梢栽谄渲行纬梢粋€(gè)真實(shí)的虛擬世界。

技術(shù)人員，使用計(jì)算機(jī)和GPS 等技術(shù)來(lái)收集各種數(shù)據(jù)，以坐標(biāo)點(diǎn)為中心，形成目標(biāo)的具體描述，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的綜合接收，處理和測(cè)量，從而形成三維和三維 動(dòng)態(tài)地圖，然后使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行拼接該軟件可以將數(shù)字內(nèi)容轉(zhuǎn)換為圖像內(nèi)容。在進(jìn)行工程測(cè)量之前，它可以清晰地反映現(xiàn)場(chǎng)情況，而無(wú)需人工輸入，從而避免了操作錯(cuò)誤和實(shí)際應(yīng)用中測(cè)繪人員的傷亡。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，GPS 測(cè)繪不僅準(zhǔn)確科學(xué)，而且大大減少了工作過(guò)程中一些不必要的人力物力資源。中國(guó)強(qiáng)大的現(xiàn)代科技推動(dòng)了GPS 技術(shù)在各種生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，給人們的生活帶來(lái)了極大的便利。但是，GPS 技術(shù)還需要改進(jìn)和發(fā)展，為各行各業(yè)提供技術(shù)支持，為社會(huì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。