GPS測繪技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用

葉永年

摘要：新時期，在我國科學(xué)技術(shù)飛速進(jìn)步的趨勢下，越來越多的新興測繪技術(shù)不斷涌現(xiàn)，也開始朝著數(shù)字化智能化的方向發(fā)展，而 GPS 作為一種十分先進(jìn)的測繪技術(shù)，在測繪工程中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得十分理想的效果。將GPS測量技術(shù)應(yīng)用于測繪工程中，成果質(zhì)量與工作效率有較大提升，且具有較高的測量精度，應(yīng)用范圍廣泛。文章主要圍繞GPS測量技術(shù)在測繪工程中應(yīng)用流程開展論述。

關(guān)鍵詞：GPS測繪技術(shù);測繪工程;測量精度

引言

新時期，在我國科學(xué)技術(shù)飛速進(jìn)步的趨勢下，越來越多的新興測繪技術(shù)不斷涌現(xiàn)，也開始朝著數(shù)字化智能化的方向發(fā)展，而 GPS 作為一種十分先進(jìn)的測繪技術(shù)，在測繪工程中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得十分理想的效果。GPS測量技術(shù)作為測繪工程領(lǐng)域常用的一種技術(shù)手段，能夠在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)實時定位及標(biāo)準(zhǔn)時間獲取、測速導(dǎo)航等功能，可滿足工程測量相關(guān)業(yè)務(wù)的多項需求，在實際測量應(yīng)用中頗受歡迎。研究顯示，采用GPS測量技術(shù)進(jìn)行工程測繪應(yīng)用，不僅能夠有效提升工程測繪的工作效率的同時，還可以保證較高的測量精度，優(yōu)勢顯著。對GPS測量技術(shù)在測繪中的應(yīng)用實踐進(jìn)行研究，為測繪工程相關(guān)工作的開展提供了參考，對促進(jìn)測繪工程技術(shù)的發(fā)展具有積極的作用和意義。

1 GPS測量技術(shù)原理分析

GPS 技術(shù)是基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的一種數(shù)據(jù)的傳導(dǎo)技術(shù)，在該技術(shù)應(yīng)用的過程中，衛(wèi)星與地面監(jiān)測站數(shù)據(jù)構(gòu)成三角坐標(biāo)，通過數(shù)據(jù)處理平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)核算，在此基礎(chǔ)上，憑借基站數(shù)據(jù)傳導(dǎo)確定地區(qū)的具體位置和高程。除此之外，衛(wèi)星系統(tǒng)能利用高清攝像頭第一時間抓拍并還原現(xiàn)場地貌情況，對數(shù)據(jù)加以采集，更有利于確定基準(zhǔn)站的位置。這樣也能借助相關(guān)數(shù)據(jù)資料提前擬定可視化地形圖，使測量數(shù)據(jù)的精確性和科學(xué)性都得到明顯提升。

2GPS測量技術(shù)的基本特征與應(yīng)用優(yōu)勢分析

2.1 能夠?qū)崿F(xiàn)精確定位

多項研究與實踐證實，GPS測量技術(shù)在工程測繪的應(yīng)用，具有較為精確的定位功能。利用GPS測量系統(tǒng)進(jìn)行實時定位時，其定位精度不僅能夠控制在厘米級別，且與傳統(tǒng)測量技術(shù)相比，在進(jìn)行靜態(tài)相對定位時的定位精度表現(xiàn)更高，能夠有效滿足工程測繪的測量定位精確度要求，應(yīng)用優(yōu)勢更突出。

2.2 具有多樣化的功能，操作方便、應(yīng)用范圍廣泛

GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用，不僅能夠獲取更精確的三維坐標(biāo)，且可以提供測時與測速功能，對導(dǎo)航功能進(jìn)行支持。隨著GPS測量技術(shù)的不斷完善和提升，其在多個測繪相關(guān)領(lǐng)域均有一定應(yīng)用，包含工程測量、地形測量、航空攝影測量以及海洋測繪等，具有較為廣泛的應(yīng)用范圍。此外，GPS測量技術(shù)在應(yīng)用過程中，對現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行了引入和吸收，其本身的集成化、自動化與智能化水平也得到了提升。在實際測量操作中，只需要對有關(guān)儀器設(shè)備的基本安裝與操作、維護(hù)等簡單內(nèi)容進(jìn)行了解和掌握即可，操作簡單方便。

2.3 測量速度快，工作效率高

有實踐證實，采用現(xiàn)代GPS測量手段進(jìn)行測量應(yīng)用，在相對靜態(tài)定位測量中，30 min內(nèi)能夠完成20 km2測量任務(wù)，快速測量靜態(tài)定位狀態(tài)下的GPS測量速度表現(xiàn)更快。此外，在實際測量工程中，GPS測量技術(shù)在初始化流動站觀測后，即可開展實時定位跟蹤測量，實現(xiàn)在較短的時間內(nèi)對各流動站的位置進(jìn)行有效觀測，能夠明顯提升測繪工作效率。

3GPS測量技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用

3.1?工作流程

（1）定位測量點的選擇和布置。對GPS測量中的定位測量點選擇和布置時，需要嚴(yán)格遵循安全與開闊的原則，將測量點選擇在較為開闊的環(huán)境中，為GPS測量儀器的架設(shè)提供方便，同時避免測量過程中對信號傳輸與接收產(chǎn)生影響。測量點定位與布置完成后，還需要在測繪圖紙上準(zhǔn)確記錄與標(biāo)識。（2）設(shè)立測量標(biāo)志物。測量標(biāo)志物的構(gòu)建，在工程測繪中具有較好的提示和指引作用，設(shè)立測量標(biāo)志物，需要在測量點定位完成后進(jìn)行。GPS測量具體開展中，由于其測繪環(huán)境的復(fù)雜性，在進(jìn)行測量標(biāo)志物構(gòu)建中并未形成統(tǒng)一的方法，需要工作開展結(jié)合自身的實踐積累與專業(yè)知識，綜合現(xiàn)場情況與實際條件進(jìn)行確定。當(dāng)前，在工程測繪中，比較常用的標(biāo)志物構(gòu)建一般是通過埋入標(biāo)石、噴漆標(biāo)記等方法開展。（3）觀測與分析。通常情況下，工程測繪作業(yè)開展是以野外作業(yè)為主，為了確保測量操作的規(guī)范性與準(zhǔn)確性，需要在實際觀測與操作中嚴(yán)格按照野外測量的有關(guān)規(guī)范執(zhí)行，避免對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。完成實地測量與觀測數(shù)據(jù)收集后，還需要對觀測獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。GPS測量中的數(shù)據(jù)分析是由計算機完成，可對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面、準(zhǔn)確分析，確保分析數(shù)據(jù)與實際情況的一致性，并根據(jù)檢測數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，對地理信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行有效更新與完善，為GPS測量技術(shù)的應(yīng)用提供進(jìn)一步支持。

3.2對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理

在采用 GPS 進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理時，要對原始的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和整理，為后續(xù)的計算分析打好堅實基礎(chǔ)，例如，采用 GPS進(jìn)行測量時，要提前對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，還要對各種基線向量加以計算，與反復(fù)觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，以此獲取更加清晰準(zhǔn)確的結(jié)果，再進(jìn)行預(yù)處理，將相關(guān)數(shù)據(jù)作為明確依據(jù)進(jìn)行平差計算，計算中也要通過獨立的基線組合成閉合圖形，再利用三維基線和相應(yīng)的方差協(xié)作，以一種觀測信息呈現(xiàn)出來。采用GPS 網(wǎng)中的三維無約束平差計算，在國家坐標(biāo)系或是城市坐標(biāo)系進(jìn)行二維約束平差。

3.3水下地形測繪應(yīng)用

在眾多工程測繪項目中，水下地形測繪工程無疑是一大難點，但歸根結(jié)底又是一項十分重要的測繪工作，水環(huán)境測繪形勢下，若仍采用傳統(tǒng)的工程測繪方式，這樣僅僅能夠針對有限的地形范圍展開測繪，大大降低了測繪成果的精確度與全面性。與此同時，水下地形測繪工程中，人力、物力及財力等方面的消耗顯然要高于普通測繪方式，尤其是對于測繪工具的選擇應(yīng)用，這一系列問題都為工程測繪單位的實際成本投入及各項資源配置帶來了阻礙，更為重要的是，由于水環(huán)境因素、人為因素以及測繪工具因素的影響，導(dǎo)致最終的測繪數(shù)據(jù)誤差較大，不具備較高的參考價值。而 GPS 技術(shù)的應(yīng)用，極大程度上改善了測繪過程中的問題，并從根本上彌補了傳統(tǒng)測繪工作存在的不足，在此基礎(chǔ)上，由于 GPS 測繪技術(shù)在測量及數(shù)據(jù)處理等方面技術(shù)的先進(jìn)化及科學(xué)化優(yōu)勢，在根本上保障了水下地形測繪中大面積、全面性的測繪需求，且為實際測繪過程帶來了極大的簡化，有效地降低了環(huán)境、人為因素及工具設(shè)備等問題所帶來了誤差影響，最大程度上提升了工程測繪結(jié)果的真實性、客觀性、科學(xué)性及實效性。

3.4野外觀測應(yīng)用

在野外觀測過程中，GPS 技術(shù)也有著較多的應(yīng)用，其主要的側(cè)重點是靜態(tài)測量過程，立足于野外觀測工作本身，其想要實現(xiàn)后期測繪需求，就必須要全面落實對前期測量過程的細(xì)致把控，并以此為出發(fā)點，保障 GPS 設(shè)備能夠處于靜止?fàn)顟B(tài)，由此有效實現(xiàn)不同時間維度下的各項數(shù)據(jù)接收，并同時記錄衛(wèi)星、天氣、經(jīng)緯度等因素，為野外觀測高效性、科學(xué)性及安全性提供了強有力的推動。

結(jié)束語

總而言之，在新時期工程測繪過程中，引入先進(jìn)的 GPS 技術(shù)已經(jīng)成為一種必然選擇。在具體測繪時，務(wù)必以現(xiàn)場的實際情況為指導(dǎo)，根據(jù)經(jīng)驗和工作條件制定切實可行的測繪計劃，有利于促進(jìn)測繪工作的圓滿完成。在這個過程中，要明確 GPS 技術(shù)應(yīng)用的原理和優(yōu)點，才能維持應(yīng)用，提供更多具有可行性的平臺，憑借衛(wèi)星定位技術(shù)或是清攝像頭實時監(jiān)控地表數(shù)據(jù)變化，為后續(xù)的測繪項目提供全面的技術(shù)支撐。

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