基于GPS測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用分析

丁海巖 周路 張世見

山東省地礦測(cè)繪院 山東濟(jì)南 250003

隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，GPS測(cè)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(jiǎn)便、測(cè)量精度高，能夠在實(shí)際應(yīng)用中，較好地把握像控點(diǎn)測(cè)量、線路定線測(cè)量及建筑工程放線測(cè)量等的精細(xì)要求，全面提升了測(cè)量數(shù)據(jù)的精度，只有不斷創(chuàng)新，強(qiáng)化對(duì)GPS測(cè)繪技術(shù)的完善，形成廣泛應(yīng)用，才能確保工程測(cè)繪工作質(zhì)量，提高工作效率[1]。

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(cè)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(cè)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 GPS測(cè)量技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.1 即時(shí)定位

GPS技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)全球定位，對(duì)任何一個(gè)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)的跟蹤，以硬件系統(tǒng)為基礎(chǔ)，保證了對(duì)物體隨時(shí)定位的功能，能夠確保對(duì)目標(biāo)的精準(zhǔn)位置認(rèn)定，然后，通過GPS顯像設(shè)備直觀體現(xiàn)物體的經(jīng)緯度和運(yùn)動(dòng)速度。在實(shí)際應(yīng)用中，我們所說的全球定位就是這樣的一種功能呈現(xiàn)，通過硬件支撐和軟件管理，為人們出行指導(dǎo)正確的方向，使運(yùn)動(dòng)的載體速度與方位得到全面的確認(rèn)。

2.2 數(shù)據(jù)生成時(shí)間短

工程測(cè)繪需要有時(shí)間上的保證，這樣才能滿足工程進(jìn)度需要，完成合同約定。觀測(cè)20km內(nèi)基線需要的時(shí)間短，傳統(tǒng)測(cè)繪是人工測(cè)繪，容易出現(xiàn)誤差與不足，影響到數(shù)據(jù)的可用性，但是通過使用GPS測(cè)量技術(shù)，就能夠在很大程度上提高工作效率，全面提高了靜態(tài)、動(dòng)態(tài)的定位測(cè)量速度，減少了時(shí)間，一般的測(cè)量在5分鐘內(nèi)就能完成，而相對(duì)簡(jiǎn)便的數(shù)據(jù)生成，則會(huì)在短短的幾秒鐘內(nèi)能完成。

2.3 操作簡(jiǎn)便

GPS測(cè)量技術(shù)整體操作簡(jiǎn)單，并不需要專業(yè)的知識(shí)支撐，就能夠全面進(jìn)行操作，其一體化、自動(dòng)化程度較高，這種技術(shù)形態(tài)的應(yīng)用，也在實(shí)踐中推動(dòng)了智能化進(jìn)程，以自動(dòng)化操作、智能化管理，確保了測(cè)量效果。GPS操作不需要過多人員的參與，簡(jiǎn)單的設(shè)備就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的捕捉、跟蹤觀察，確保了定位和測(cè)量的精準(zhǔn)度。對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳送，進(jìn)入終端設(shè)備，根據(jù)服務(wù)器軟件指令進(jìn)行分析，使冗雜工作更加簡(jiǎn)化。

3 工程測(cè)繪中的GPS測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用分析

3.1 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪

相關(guān)工作人員在進(jìn)行工程測(cè)繪時(shí)，需要在已經(jīng)完成的檢測(cè)點(diǎn)設(shè)置全新的機(jī)站，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)將GPS設(shè)備安裝在機(jī)轉(zhuǎn)子上。通過當(dāng)前這種方式的設(shè)置，最大限度地保證了所有衛(wèi)星發(fā)揮其作用，使得為測(cè)繪工作的開展提供技術(shù)保障，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪的目標(biāo)。除此之外，相關(guān)測(cè)繪人員還可以運(yùn)用無線傳輸技術(shù)，將相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)傳到信息接收中心[2]。在數(shù)據(jù)信息接收過程中，流動(dòng)站點(diǎn)對(duì)于基準(zhǔn)站信息的接收，主要通過無線設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)際的操作過程中，根據(jù)相對(duì)定位的原則，準(zhǔn)確的分析出流動(dòng)站與基準(zhǔn)站相關(guān)數(shù)據(jù)，獲取兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)之間的相對(duì)距離以及位置，得到流動(dòng)站位置的三維坐標(biāo)。此外，相關(guān)測(cè)繪人員可根據(jù)測(cè)繪要求，依據(jù)具體測(cè)繪的實(shí)際情況，有針對(duì)性地選擇測(cè)量點(diǎn)，但要保證測(cè)量點(diǎn)的科學(xué)性和合理性。在測(cè)量點(diǎn)選擇過程中，具體要做好以下方面工作，盡可能地選擇視野較為開闊的場(chǎng)地作為測(cè)量點(diǎn)，同時(shí)要保證相關(guān)設(shè)備安全的有效性，為后續(xù)的測(cè)量工作提供重要的保障。當(dāng)完成相關(guān)測(cè)量工作后，在保證傳輸信號(hào)確定的同時(shí)，要提高傳輸信號(hào)的準(zhǔn)確性，避免對(duì)測(cè)繪工作的開展產(chǎn)生影響。

3.2 GPS外業(yè)測(cè)繪應(yīng)用分析

在進(jìn)行戶外測(cè)繪工作開展時(shí)，相關(guān)測(cè)繪人員能否保證測(cè)繪點(diǎn)的準(zhǔn)確性，在很大程度上影響著整個(gè)測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。在測(cè)量工作開展之前，相關(guān)測(cè)繪人員要根據(jù)測(cè)繪工作的需要，做好前期準(zhǔn)備工作，需要重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)測(cè)繪現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查，及時(shí)了解測(cè)繪現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，確保測(cè)繪工作順利進(jìn)行。一般情況下，前期準(zhǔn)備工作，主要包括標(biāo)型、標(biāo)架、位置信息等內(nèi)容，測(cè)繪人員只有保證前期準(zhǔn)備到位，才能夠更好地保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在運(yùn)用GPS技術(shù)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，通常主要采用無線安置與開機(jī)觀測(cè)形式，而當(dāng)前這兩種形式的有效應(yīng)用，在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測(cè)量方式存在的缺陷和不足。當(dāng)完成測(cè)量位置確定工作后，將其相關(guān)設(shè)備安裝在三腳架上，保證其穩(wěn)定性，進(jìn)而提高其測(cè)量的整體效果。

3.3 GPS布網(wǎng)工作分析

GPS測(cè)繪技術(shù)除了上述兩種應(yīng)用以外，該技術(shù)在布網(wǎng)工作中同樣發(fā)揮著不可替代的作用，能夠?qū)€路以及帶狀的工程進(jìn)行測(cè)繪，并取得了較為顯著性的效果。例如，GPS測(cè)繪技術(shù)在飲水工程中的應(yīng)用，相關(guān)測(cè)繪人員在使用GPS技術(shù)展開工作時(shí)，通常主要選擇邊連式與點(diǎn)連式兩種方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)三個(gè)交匯點(diǎn)圖形進(jìn)行發(fā)展。如果選擇邊連式或者網(wǎng)連式方法，對(duì)工程樞紐進(jìn)行測(cè)量，此時(shí)不但可以達(dá)到測(cè)繪的目的，而且還有助于增強(qiáng)網(wǎng)格的精準(zhǔn)度。此外，GPS技術(shù)有著較高的優(yōu)勢(shì)，在具體應(yīng)用過程中，不會(huì)因天氣條件的變化而受到任何影響，并且有著較快的測(cè)量速度，定位成本較低。在實(shí)際的測(cè)量過程中，對(duì)于部分較為復(fù)雜的地質(zhì)條件而言，可通過GPS技術(shù)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來模擬其相應(yīng)的區(qū)域，同時(shí)借助三維圖像對(duì)部分較為特殊的地區(qū)進(jìn)行顯示，并做到對(duì)物體多角度測(cè)量，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，為了保障工程測(cè)繪的質(zhì)量與效率，在應(yīng)用GPS測(cè)繪技術(shù)時(shí)，需要嚴(yán)格執(zhí)行測(cè)繪技術(shù)程序，對(duì)各個(gè)測(cè)繪環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格管理控制，以提高測(cè)繪的準(zhǔn)確性。