GPS在工程測(cè)量中的實(shí)踐研究

文/李亞聰（武漢銳進(jìn)鐵路發(fā)展有限公司）

一、制訂測(cè)量方案

（1）技術(shù)設(shè)計(jì)。根據(jù)測(cè)量項(xiàng)目情況明確GPS測(cè)量精度要求，合理選擇基準(zhǔn)點(diǎn)位置與網(wǎng)形設(shè)置方式。目前，在多數(shù)建筑工程測(cè)量項(xiàng)目中往往需要設(shè)置12個(gè)控制點(diǎn)，然后在其基礎(chǔ)上構(gòu)建工程控制網(wǎng)。其中，2個(gè)控制點(diǎn)負(fù)責(zé)對(duì)已知平面開(kāi)展聯(lián)測(cè)作業(yè)，5～6個(gè)控制點(diǎn)為高程控制點(diǎn)，采取連邊法布置工程控制網(wǎng)。同時(shí)，可選擇采取二級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置方式，將平均邊長(zhǎng)度值控制在1000m以下，并將測(cè)量誤差值控制在10～4m以下。（2）觀測(cè)選址。盡量將測(cè)量點(diǎn)設(shè)置在視野較為開(kāi)闊、障礙物數(shù)量較小、無(wú)電磁干擾源的區(qū)域中，保持相鄰測(cè)點(diǎn)的合理間隔距離，以此擴(kuò)大GPS測(cè)量范圍，提高測(cè)量效率。禁止在分布大功率無(wú)線電通信電磁、大型河流水域的區(qū)域中設(shè)置測(cè)量點(diǎn)，水體與通信電磁將會(huì)對(duì)GPS信號(hào)的傳播性能與質(zhì)量造成影響。同時(shí)，將測(cè)點(diǎn)設(shè)置在平面較高的區(qū)域中，提前檢查地面穩(wěn)定性，必要時(shí)對(duì)地面進(jìn)行硬化平整處理。（3）確定觀測(cè)時(shí)間。與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)相比，GPS技術(shù)具有全天候作業(yè)的特征，減小了氣候條件對(duì)測(cè)量精度造成的影響。但在技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中，需要將若干數(shù)量地球衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)作為已知點(diǎn)位，若觀測(cè)時(shí)間選擇不當(dāng)，則觀測(cè)效果會(huì)受到大氣折射、可視GPS衛(wèi)星數(shù)量不足問(wèn)題的影響。因此，工作人員必須綜合分析氣候條件、GPS衛(wèi)星軌跡等因素，合理選擇觀測(cè)時(shí)間。（4）觀測(cè)方法選擇。根據(jù)建筑工程測(cè)量項(xiàng)目類型與任務(wù)內(nèi)容，工作人員應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)挠^測(cè)方法。例如，在開(kāi)展建筑工程地基位移沉降監(jiān)測(cè)作業(yè)時(shí)，采取水準(zhǔn)測(cè)量方式，提前在建筑工程周邊區(qū)域中設(shè)置若干數(shù)量基準(zhǔn)點(diǎn)，確保基準(zhǔn)點(diǎn)周邊未分布信號(hào)干擾源。隨后，在各基準(zhǔn)點(diǎn)安裝GPS接收機(jī)、搭設(shè)天線、連通電源，持續(xù)接收、跟蹤鎖定GPS衛(wèi)星所發(fā)出的衛(wèi)星信號(hào)，將信號(hào)導(dǎo)入數(shù)據(jù)處理軟件中解譯處理，即可直接獲取測(cè)量值，準(zhǔn)確評(píng)估建筑地基結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)位移量與沉降量。

二、完成GPS布網(wǎng)設(shè)置

在利用GPS測(cè)量技術(shù)進(jìn)行帶狀或線路測(cè)量時(shí)，可以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如，在進(jìn)行飲水工程測(cè)量時(shí)，測(cè)量人員通常會(huì)應(yīng)用點(diǎn)連方式、邊連方式完成三點(diǎn)交匯圖形回測(cè)。在進(jìn)行大型水利工程建設(shè)時(shí)，可以將邊連方式與網(wǎng)連方式進(jìn)行結(jié)合，然后合理選擇測(cè)量設(shè)備并完成設(shè)置工作，從而保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)可以提升測(cè)量工作效率及質(zhì)量。此外，GPS布網(wǎng)設(shè)置時(shí)會(huì)受到天氣等情況的影響，這種方式可以從根本上提升測(cè)量工作質(zhì)量并降低測(cè)量工程成本。另外，在進(jìn)行復(fù)雜地質(zhì)條件測(cè)量工程時(shí)采用GPS測(cè)量技術(shù)，通過(guò)GPS測(cè)量技術(shù)可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)完成周邊地區(qū)地質(zhì)測(cè)量及模擬，利用三維圖像實(shí)現(xiàn)測(cè)量目標(biāo)，并可以從各角度完成地質(zhì)及物體的測(cè)量工作，最終保證測(cè)量工程所得到測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，確保測(cè)量工程質(zhì)量。

三、建筑工程大比例尺地形圖中像控點(diǎn)測(cè)量應(yīng)用

像控點(diǎn)的測(cè)量與GPS測(cè)量技術(shù)之間是相輔相成的，且聯(lián)系緊密，在應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)首先選擇完成像控點(diǎn)的測(cè)量位置，通過(guò)架設(shè)控制點(diǎn)坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)交會(huì)點(diǎn)處的全面測(cè)量。另外，由于在建筑工程大比例尺地形圖測(cè)量過(guò)程中存在不易測(cè)量的點(diǎn)，因此應(yīng)緊密結(jié)合像控點(diǎn)測(cè)量的準(zhǔn)確獲取渠道，根據(jù)像控點(diǎn)測(cè)量的優(yōu)勢(shì)，及時(shí)分析對(duì)控制點(diǎn)的逐級(jí)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)化控制，能夠根據(jù)像控點(diǎn)位置的確定，縮短作業(yè)周期，提升GPS系統(tǒng)測(cè)量的效率。此外，在建筑工程大比例尺地形圖測(cè)量中，建筑物規(guī)劃、用地測(cè)量及小方位的調(diào)控技術(shù)中，應(yīng)從宏觀和微觀上分析GPS技術(shù)應(yīng)用及實(shí)現(xiàn)的理論，同時(shí)確立界址點(diǎn)的坐標(biāo)及位置，促進(jìn)大比例地形圖測(cè)量過(guò)程中的相互整合圖層的形式規(guī)范化。融入數(shù)字化、自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)，根據(jù)三維坐標(biāo)的獲取理論能夠在地形的勘察及有效調(diào)控過(guò)程中融入數(shù)據(jù)結(jié)合理論。

四、做好高程測(cè)量

工程測(cè)量過(guò)程中，還應(yīng)對(duì)大地水準(zhǔn)面高程進(jìn)行測(cè)量并對(duì)水準(zhǔn)數(shù)據(jù)、測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確控制，從而得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。在進(jìn)行高程測(cè)量的過(guò)程中，應(yīng)先使用GPS測(cè)量技術(shù)確保觀測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)數(shù)據(jù)的密度與均勻性，然后在確定測(cè)量位置后完成測(cè)量模型構(gòu)建。在進(jìn)行模型構(gòu)建過(guò)程中，應(yīng)將測(cè)量地形結(jié)構(gòu)作為依據(jù)，從而可以得到大地水準(zhǔn)面高層數(shù)學(xué)模型并利用計(jì)算機(jī)技術(shù)完成大地水準(zhǔn)高程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，從而保證高程測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)在進(jìn)行高層測(cè)量工作時(shí)，可以應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)中的橫向及縱向測(cè)量法對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并保證所得到數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，同時(shí)可以提升高程測(cè)量工作的準(zhǔn)確性及時(shí)效性。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在建筑工程測(cè)量領(lǐng)域中，GPS具有較強(qiáng)的優(yōu)越性，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量效率、測(cè)量精度與項(xiàng)目質(zhì)量的全面提升。因此，在工程建設(shè)過(guò)程中必須加大對(duì)GPS技術(shù)的應(yīng)用力度，將其作為工程測(cè)量技術(shù)體系的重要補(bǔ)充措施及核心技術(shù)手段。同時(shí)，GPS技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些問(wèn)題，需要對(duì)GPS技術(shù)體系進(jìn)行創(chuàng)新探索，積極采取各項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)措施，提高技術(shù)價(jià)值。