地質(zhì)工程勘察測繪中GPS技術(shù)影響研究

姜平偉

摘 要：我國工程建筑最近幾年隨著我國整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展而發(fā)展迅速，為我國基礎(chǔ)建設(shè)的不斷完善貢獻(xiàn)力量。地質(zhì)工程勘察測繪在現(xiàn)代建筑工程施工中十分重要，GPS技術(shù)可以提供給整個工程所必要的數(shù)據(jù)，以此為依據(jù)制定工程計劃。GPS技術(shù)憑借精度高、操作簡單、自身效率高的優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)在地質(zhì)工程勘察測繪中最常用技術(shù)手段，從而有效保障了建筑施工的質(zhì)量。GPS技術(shù)的應(yīng)用與研究必須要進(jìn)行強(qiáng)化，對其優(yōu)缺點(diǎn)及在地質(zhì)工程勘察測繪中的應(yīng)用進(jìn)行分析，針對施工中的不足，并采取有效的改進(jìn)措施，使GPS技術(shù)的運(yùn)用達(dá)到最優(yōu)化，為地質(zhì)工程勘察測繪帶來強(qiáng)有效的保障。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)工程勘察測繪;GPS技術(shù)

引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，很多先進(jìn)技術(shù)運(yùn)用到我國各行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中，助其自身更為快速。GPS技術(shù)是隨著科學(xué)水平提高發(fā)展而來的，具有較高精度的定位技術(shù)，由于此種技術(shù)具有較高的定位精度、便利的操作性等被廣泛應(yīng)用在多種行業(yè)的定位工作中。通過GPS技術(shù)的有效應(yīng)用大大提升了地質(zhì)工程勘察測繪效果，極大地提升了地質(zhì)工程勘察測繪準(zhǔn)確性，進(jìn)一步提升了工程整體可靠性、安全性。

1GPS技術(shù)的概括

GPS的主要由接收裝置、地面監(jiān)控系統(tǒng)和空間衛(wèi)星群三個部分組成，三者的彼此集合運(yùn)用下，使地面的位置更加準(zhǔn)確。由24顆地球衛(wèi)星組成的空間衛(wèi)星群，GPS接收裝置主要是對衛(wèi)星信號進(jìn)行接收，主要組成部分是主機(jī)、天線和電源等，根據(jù)使用類型可分為：大地型接收機(jī)和導(dǎo)航型接收機(jī)。GPS的最后組成部分是地面監(jiān)控系統(tǒng)，地面監(jiān)控系統(tǒng)主要包含監(jiān)測站、注入站、主控站等。在GPS的使用中，位置坐標(biāo)的形成主要由地球衛(wèi)星發(fā)射衛(wèi)星信號，接收裝置進(jìn)行接收，接收信號后測量接收點(diǎn)與地球衛(wèi)星之間的距離，再進(jìn)行測量計算衛(wèi)星的空間坐標(biāo)，以此形成位置坐標(biāo)。目前，大型接收機(jī)的精準(zhǔn)度已經(jīng)達(dá)到了1-2mm，一些高精端的接收機(jī)精準(zhǔn)度更高。使用中，為了使電離層、衛(wèi)星軌道誤差和衛(wèi)星鐘差等因素更好的被控制，就要對載波相位測量值之間的差分值進(jìn)行計算，從而提高坐標(biāo)精度。

2GPS技術(shù)在工程測繪的發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.應(yīng)用于精密工程測量方面，GPS測繪系統(tǒng)具有比較高的定位精度，不容易受到環(huán)境等因素的影響，所以常常應(yīng)用在精密設(shè)備安裝工程、橋梁工程、水利工程、隧道工程等工程的測量中，能夠充分發(fā)揮其精密定位的特點(diǎn)，可以最大限度展示出GPS技術(shù)高精度的基本特性。2.應(yīng)用于工程變形監(jiān)測等方面，在工程項目建設(shè)過程中，最為常見的問題之一就是工程變形問題，人為因素、自然因素等都會對工程變形造成影響。而GPS定位系統(tǒng)具有非常高的精度，可以對工程變形進(jìn)行有效的測繪。通過合適的數(shù)據(jù)傳輸裝置以及技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)こ套冃螖?shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測，同時對相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集并將其傳輸給相關(guān)人員實施數(shù)據(jù)分析，從而判定工程變形情況，及時采取措施應(yīng)對。

3地質(zhì)工程勘察測繪中GPS技術(shù)

3.1點(diǎn)位測設(shè)

點(diǎn)位測設(shè)也是地質(zhì)工程勘察中的重要內(nèi)容，通過進(jìn)行點(diǎn)位測設(shè)，能夠確定目標(biāo)區(qū)域各個布點(diǎn)的高程以及經(jīng)緯度，然后根據(jù)測量結(jié)果連接多個點(diǎn)位，即可形成完整的空間分布圖，據(jù)此可對目標(biāo)區(qū)域大小、形狀等進(jìn)行分析，同時還能夠為地質(zhì)工程提供準(zhǔn)確的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。在測設(shè)點(diǎn)位時，需利用GPS技術(shù)對目標(biāo)區(qū)域中各個關(guān)鍵點(diǎn)的高程、經(jīng)緯度進(jìn)行測量，確定關(guān)鍵點(diǎn)三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，再利用GIS軟件創(chuàng)建三維模型，據(jù)此創(chuàng)建三維模型，為地質(zhì)工程勘察人員提供準(zhǔn)確的空間結(jié)構(gòu)模型。

3.2地質(zhì)探測的最初階段

這一階段的任務(wù)一般是對基礎(chǔ)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行探測，一般是對地下水結(jié)構(gòu)、石土結(jié)構(gòu)以及周圍環(huán)境進(jìn)行勘察記錄，這是檢測工作中最基礎(chǔ)也是最重要的一個環(huán)節(jié)，其重要性是為接下來的工作提供重要的數(shù)據(jù)支持。通過最初階段的地質(zhì)探測，可以更好地規(guī)劃建筑選址以及確認(rèn)是否與其他工程項目產(chǎn)生沖突等問題。其中，對地下水情況的勘察又是其中重要的一環(huán)。一方面，地下水的狀態(tài)影響施工進(jìn)行的難易程度和進(jìn)展速度，另一方面，考察好地下水的狀態(tài)可以更好地保護(hù)地下水資源，減少人為活動對大自然的破環(huán)，也是為了保護(hù)人類的共同家園。前期施工場地的地貌觀察可以更好地進(jìn)行工地使用規(guī)劃，包括材料存放、人員生活起居、交通運(yùn)輸?shù)纫兀侠硪?guī)劃這些要素能夠極大地提高工作效率和施工人員的工作環(huán)境質(zhì)量。因此，地質(zhì)探測的初級階段是最基礎(chǔ)、最煩瑣的探測階段。

3.3外業(yè)測量和數(shù)據(jù)處理

外業(yè)測量是整個工程測繪GPS測量作業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。需要針對外業(yè)測量作業(yè)制定一套全面完善的工作計劃，從根本上保證外業(yè)測量質(zhì)量，借助計算機(jī)對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)計算。根據(jù)觀測選址、角度以及時間等要素制定測量計劃，也是確保測量工作能否有序進(jìn)行的關(guān)鍵。一套科學(xué)完整的外業(yè)測量工作計劃，應(yīng)將每個測量環(huán)節(jié)考慮到位，尤其是監(jiān)視監(jiān)測方面的工作尤其要重視，以確保每個環(huán)節(jié)都有充足時間，做好測量準(zhǔn)備工作，便于后期遇到問題時，能夠及時解決。數(shù)據(jù)處理是對GPS測量過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄和備份工作。數(shù)據(jù)處理要做好相應(yīng)的復(fù)查工作，切實保證測量數(shù)據(jù)的可靠性和真實性。另外，對于測量中可能存在的數(shù)據(jù)誤差問題，及時進(jìn)行核算處理，保證測量后的數(shù)據(jù)質(zhì)量。從整體上來看，應(yīng)用GPS測量技術(shù)，能縮短觀測工作所需要的時間，同時也減少了人力資源上的投入和勞動強(qiáng)度。在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)大發(fā)展背景下，相關(guān)測量人員應(yīng)不斷提升自身的測量專業(yè)能力，最大限度地保證測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

3.4通過GPS-RTK實施地形測量

1.在測區(qū)范圍內(nèi)相對空曠且地勢較高區(qū)域設(shè)置基準(zhǔn)站，基準(zhǔn)站啟動搜索獲取足夠數(shù)量衛(wèi)星之后能夠自動進(jìn)行信號發(fā)射;2.基準(zhǔn)站完成信號發(fā)射之后設(shè)置移動站，可以利用藍(lán)牙和手簿進(jìn)行連接;3.對于新建工程來說，可以利用向?qū)нx擇橢球參數(shù)，并且輸入“中央子午線”;4.進(jìn)行控制點(diǎn)原始坐標(biāo)的采集。主要是通過移動站依次采集兩控制點(diǎn)坐標(biāo)，并且將采集到的坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成為已知坐標(biāo)。若是轉(zhuǎn)換參數(shù)的比例K控制在0.9999…到1之間，就可以通過第三控制點(diǎn)實施檢核，若是誤差控制在許可范圍內(nèi)就能夠?qū)嵤┑匦螠y量;5.數(shù)據(jù)輸出以及地形圖測繪。完成坐標(biāo)數(shù)據(jù)的采集之后，要將文件轉(zhuǎn)換成為測繪軟件能夠接受的格式，之后利用專門的電纜將數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。

3.5工程變形測量

就工程建設(shè)本身的性質(zhì)來講，具有涉及范圍廣泛，經(jīng)常出現(xiàn)人為或地質(zhì)運(yùn)動等因素引發(fā)的建筑變形和位移情況，會給工程測繪工作帶來直接的影響。相關(guān)調(diào)查表明，工程變形類型主要有大壩變形、建筑物沉降等，因此，將GPD測量技術(shù)應(yīng)用于工程變形測量，能夠在很大程度上降低因工程變形原因?qū)y繪工作帶來的不利影響。通過GPS測量技術(shù)監(jiān)測工程變形，并與當(dāng)前先進(jìn)的三維定位技術(shù)結(jié)合起來，能夠?qū)こ讨谐霈F(xiàn)的微小變化進(jìn)行相應(yīng)的分析，提前做好預(yù)防工作，可以將損失降到最低。

結(jié)語

GPS技術(shù)作為地質(zhì)工程勘察測繪發(fā)展中最常見的測量方法，地質(zhì)工程勘察測繪可以運(yùn)用其得到準(zhǔn)確的定位，從而促進(jìn)施工的順利開展。地質(zhì)工程勘察測繪時，通過運(yùn)用GPS技術(shù)，可以大幅度的縮減時間，使測量的難度得到降低了，從而有效節(jié)省了人力、財力及物力。

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