淺析GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

尚凡華 陳寶玉 張奎波 茍?jiān)鱿?山東三瑞土木工程有限公司

如今，隨著科學(xué)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精準(zhǔn)性也越來越高，其定位能力得到了一定增強(qiáng)。在此背景下，為了保障工程測(cè)量的準(zhǔn)確性和有效性，需要加強(qiáng)對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)的有效應(yīng)用，并發(fā)揮GPS技術(shù)的保密性和抗干擾作用。

一、GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)

（一）定位精度較高

GPS技術(shù)具有較高的定位精度，將其應(yīng)用到測(cè)量中優(yōu)勢(shì)十分明顯，是GPS技術(shù)能夠替代人工測(cè)量的一個(gè)重要原因。測(cè)量過程中，所有測(cè)點(diǎn)可以通過GPS系統(tǒng)接收衛(wèi)星信號(hào)實(shí)現(xiàn)精確定位，定位精度可滿足工程測(cè)量工作的要求。將GPS技術(shù)應(yīng)用到工程測(cè)量中，能提升圖像的清晰度，工作人員也可以從測(cè)量工作的實(shí)際需求出發(fā)，選擇恰當(dāng)?shù)臏y(cè)量方法。目前，GPS精密定位技術(shù)已經(jīng)廣泛滲透到了經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域，尤其對(duì)經(jīng)典測(cè)量學(xué)的各個(gè)方面產(chǎn)生了深刻的影響。

（二）運(yùn)行效率較高

與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比，GPS測(cè)繪技術(shù)可以根據(jù)地面信號(hào)的接收設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)探測(cè)和計(jì)算，提升工作效率和運(yùn)行效率。在地形比較復(fù)雜的區(qū)域使用GPS測(cè)繪技術(shù)，通過相關(guān)輔助設(shè)備和儀器，測(cè)繪得到的圖像和信息更加準(zhǔn)確。由于GPS所使用設(shè)備及儀器相對(duì)比較簡單，在實(shí)際運(yùn)作和使用過程中，可有效減少人工投入經(jīng)濟(jì)成本及綜合工作時(shí)長，得到的數(shù)據(jù)和信息效果相對(duì)較好。

二、GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

（一）實(shí)現(xiàn)對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)的處理

在應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)對(duì)工程測(cè)量中的靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，需要將GPS觀測(cè)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱鎯?chǔ)設(shè)置中，在完成此項(xiàng)工作后才可以進(jìn)行分流工作。要對(duì)原始內(nèi)容進(jìn)行記錄，合理利用解碼，將其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和處理，將沒有用的數(shù)據(jù)內(nèi)容處理掉，還需要將有用的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一，然后將其形成文件格式。同時(shí)，在對(duì)相位觀測(cè)值進(jìn)行整合時(shí)，要進(jìn)行探索和測(cè)量環(huán)節(jié)等多種工作，還需修正恢復(fù)載波，對(duì)其中的靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效測(cè)量。大比例尺地圖繪制是工程測(cè)量中的主要組成部分，多數(shù)高等級(jí)公路在選線時(shí)都要進(jìn)行大比例尺帶狀地形圖的繪制，比如1：1000或1：2000。但是，傳統(tǒng)的測(cè)圖方法速度慢、花費(fèi)時(shí)間長，會(huì)嚴(yán)重影響地圖的有效性和準(zhǔn)確性；而合理采用GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，可以幫助技術(shù)人員確定沿線各碎部點(diǎn)位置，并對(duì)其進(jìn)行合理繪制，分別停留1~2 min，進(jìn)而獲得更加準(zhǔn)確的坐標(biāo)，保障成圖的合理性。

（二）在工程量變形中的應(yīng)用

工程量變形是因人為因素導(dǎo)致建筑出現(xiàn)變形或偏移情況，此種現(xiàn)象在工程中比較常見，但也為GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用拓寬了空間，利用GPS測(cè)繪技術(shù)中的三維定位功能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工程量變形情況。具體工程建設(shè)過程中工程量變形情況主要包括陸地及海上建筑物工程量變形、礦山工程中建筑物工程量變形及壩體工程量變形等。例如礦山工程量變形在應(yīng)用GPS測(cè)繪技術(shù)時(shí)應(yīng)先確定特定位置，在該位置上確定基準(zhǔn)點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)，然后安裝GPS定位器，利用其完成礦山工程建筑物工程量變形信息及數(shù)據(jù)的收集與分析，從而提高變形量監(jiān)測(cè)工作效率。

（三）工程突發(fā)狀況的應(yīng)急處理

在測(cè)繪作業(yè)過程中，需要面對(duì)十分復(fù)雜的環(huán)境，各個(gè)方面都要很好地配合才能完成整個(gè)測(cè)繪工作，其中如果某一方面出現(xiàn)問題，就有可能導(dǎo)致十分棘手的突發(fā)情況出現(xiàn)，所以在建筑測(cè)繪工程當(dāng)中，如果遇到突發(fā)情況，我們要知道如何應(yīng)對(duì)，因此測(cè)繪信息和數(shù)據(jù)的重要性不言而喻，是整個(gè)測(cè)繪工程中最核心所在。在應(yīng)急處理上，一般都會(huì)有幾種應(yīng)對(duì)方法，首先是在獲取數(shù)據(jù)信息上，依靠GPS系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，分析數(shù)據(jù)并整合出編碼系統(tǒng)，減少失真情況的出現(xiàn)；其次，要對(duì)測(cè)繪所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，依據(jù)GPS測(cè)繪技術(shù)自身的調(diào)節(jié)功能，實(shí)時(shí)制定出數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，保證精確性，減少人員操作失誤的發(fā)生。

（四）GPS測(cè)量在碎部測(cè)量中的運(yùn)用

GPS技術(shù)在中國的運(yùn)用還處于初級(jí)階段，沒有官方的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。如果對(duì)之前的房地產(chǎn)基本測(cè)量進(jìn)行精確地的分析，在測(cè)量前需要熟悉連接接收機(jī)的操作，學(xué)習(xí)測(cè)量處理軟件，組建現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量隊(duì)伍，并制定嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量操作工作規(guī)范，以確保其效率。測(cè)量隊(duì)伍的整體發(fā)展水平也影響著整個(gè)GPS測(cè)量的質(zhì)量，所以必須由專業(yè)信息技術(shù)管理人員來操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)并且進(jìn)行記錄數(shù)據(jù)。在測(cè)量區(qū)域內(nèi)必須有一定數(shù)量的已知控制點(diǎn)。

（五）完成GPS布網(wǎng)設(shè)置

在利用GPS測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行帶狀或線路測(cè)繪時(shí)可以確保測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如，在進(jìn)行飲水工程測(cè)繪時(shí)測(cè)繪人員通常會(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)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)可以提升測(cè)繪工作效率及質(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)繪工作質(zhì)量并降低測(cè)繪工程成本。另外，在進(jìn)行復(fù)雜地質(zhì)條件測(cè)繪工程時(shí)采用GPS測(cè)繪技術(shù)，通過GPS測(cè)繪技術(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)繪及模擬，利用三維圖像實(shí)現(xiàn)測(cè)繪目標(biāo)，并可以從各角度完成地質(zhì)及物體的測(cè)繪工作，最終保證測(cè)繪工程所得到測(cè)繪數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，確保測(cè)繪工程質(zhì)量。

三、結(jié)語

在今后的發(fā)展中，技術(shù)人員應(yīng)做好GPS技術(shù)的深入研究，促進(jìn)測(cè)量精度提高的同時(shí)，進(jìn)一步降低GPS技術(shù)應(yīng)用的難度，使其為人類社會(huì)的發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。