工程測繪工作中GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用

甘欣亮

（長江空間信息技術(shù)工程有限公司（武漢））

1 案例概況

某水庫計劃規(guī)劃城市供水，需對該水庫所在區(qū)域的地形進行測量，測繪面積約180.4km2，水庫地處丘陵地區(qū)，海拔為65m～140m，周圍叢林灌木，通視較差，在具體的測量工作中需嚴(yán)格遵照《城市測量規(guī)范》（CJJ/T 8-2011）1：1000地形圖，工期85d。

已有資料如下：國家一級水準(zhǔn)點1個、國家二等三角點1個、D級GPS點1個，全部作為該水庫的平面和高程控制起算點。

2 GPS測繪技術(shù)

2.1 測量點定位

GPS測繪技術(shù)在本項目中的應(yīng)用需嚴(yán)格遵循各項標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，保證各環(huán)節(jié)之間實現(xiàn)有效銜接。在對測量點定位時保證該測量點的設(shè)備不受地磁信號的干擾和影響，以提高測繪點測繪數(shù)據(jù)的真實性與準(zhǔn)確性。一般情況下，測量工作需要在視野開闊的條件下完成，這樣既能保證GPS設(shè)備的接收信號，又能合理規(guī)避外界磁場的影響。當(dāng)確定測量點之后，再將測量過程中所獲得的數(shù)據(jù)信息記錄在冊，為下一步測繪工作的開展奠定堅實基礎(chǔ)。

2.2 設(shè)備管理分析

在本項目中使用GPS測繪技術(shù)時，水準(zhǔn)儀在其中發(fā)揮著重要作用，可保證測量點與標(biāo)識物的空間位置。通常情況下，水準(zhǔn)儀使用外掛紀(jì)錄平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，再由紀(jì)錄平臺發(fā)出指令，控制儀器讀數(shù)，觀測要求和方法嚴(yán)格按照國家規(guī)定的《國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB/T 12898-2009）嚴(yán)格執(zhí)行，保證本項目整體測量工作可靠性與精準(zhǔn)性。

需要注意的是，測繪工作開始之前所使用的儀器應(yīng)與外界溫度保持一致，并采用電子水準(zhǔn)儀觀測。往測時，基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)讀取應(yīng)為后前前后，移動站數(shù)據(jù)讀取為前后后前；返測時應(yīng)交換水準(zhǔn)尺，提高各個觀測點數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。另外，嚴(yán)格遵照國家規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)控制觀測點視線的長度、前后視距差、視線高度，做好相應(yīng)的監(jiān)督與管理工作，保證GPS測繪技術(shù)的整體優(yōu)勢。GPS數(shù)據(jù)處理流程如圖1所示。

2.3 測量標(biāo)識設(shè)定

在項目測繪工作中應(yīng)用GPS技術(shù)，需構(gòu)建與設(shè)定相關(guān)的測量標(biāo)識，以起到良好的指示作用，提高測繪工作的質(zhì)量和效率。確定測量點后在測量點上放置測量標(biāo)識，保證整個測量系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

圖1 GPS數(shù)據(jù)處理流程圖

在具體的測量工作中可能會受到自然環(huán)境的影響，使本項目測繪工作的質(zhì)量下降，這就需要測繪工作人員依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照測量標(biāo)識展開測量，保證測量標(biāo)識起到應(yīng)用的效果和作用。

2.4 做好觀測工作

在項目的測繪工作中，測繪輔助人員需要準(zhǔn)確觀測測量過程中的數(shù)據(jù)信息，并監(jiān)督測繪人員嚴(yán)格遵循測繪技術(shù)的基本要求，保障測繪技術(shù)能充分發(fā)揮出自身的價值和作用。

2.5 數(shù)據(jù)分析

GPS技術(shù)在項目中的應(yīng)用還需要采集、傳輸、預(yù)處理所測量的數(shù)據(jù)。雖然該項工作由計算機統(tǒng)一完成，但依然需要技術(shù)人員結(jié)合基線向量網(wǎng)平差，通過高程換算準(zhǔn)確分析測量數(shù)據(jù)并及時總結(jié)，進而得出最具真實性的測繪資料，保證本項目測繪工作的整體質(zhì)量和效率。數(shù)據(jù)處理流程如圖2所示。

3 工程測繪工作中GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用

測繪工作主要包括工程設(shè)計勘測、過程安全驗收以及相關(guān)設(shè)備的使用與管理等方面，GPS測繪技術(shù)在項目中的應(yīng)用可對測量點實現(xiàn)快速定位，及時適應(yīng)外部地理環(huán)境，減少外界氣候性因素的影響。

3.1 GPS技術(shù)定位技術(shù)

項目中應(yīng)用GPS測繪技術(shù)主要是將GPS的科學(xué)原理與定位技術(shù)有機結(jié)合在一起，再通過一系列計算，并利用地面接收裝置和GPS衛(wèi)星系統(tǒng)之間的關(guān)系，對需要測量的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)科學(xué)與準(zhǔn)確的定位。工程測繪工作中GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，在戶外工作中如果配合使用專業(yè)的設(shè)備可以快速得到精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息。同時，GPS測繪技術(shù)使測繪工作變得更加簡單，為測繪人員提供了便捷的服務(wù)，可以說，本工程項目測繪工作幾乎實現(xiàn)了自動化。

3.2 GPS外業(yè)測繪技術(shù)

GPS測繪技術(shù)在項目中的應(yīng)用必須要有明確的測量點，測量點的選擇直接決定著測量工作的準(zhǔn)確性和最終的效果。因此，在確定測量點前需要詳細(xì)確定測繪區(qū)域的標(biāo)識和地理位置，這是保證GPS外業(yè)測繪順利開展的前提與基礎(chǔ)，該技術(shù)的應(yīng)用主要依靠開機觀測和無限裝置完成，與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比準(zhǔn)確性更好。

3.3 GPS布網(wǎng)

GPS測繪技術(shù)在項目中的應(yīng)用還需完成全面的布網(wǎng)工作，具體沿著需要測繪的路線要求完成。在后期的測繪工作中，GPS布網(wǎng)基本是依據(jù)線鏈接和點鏈接的方式，需要對不同的區(qū)域展開布網(wǎng)，并根據(jù)實際情況依據(jù)信息網(wǎng)的差異或公網(wǎng)差異進行調(diào)整，提升GPS系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，為后期測量工作的工作提供信息資源。

3.4 GPS虛擬現(xiàn)實技術(shù)

GPS虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過GPS系統(tǒng)虛擬構(gòu)建出與本項目實際情況相符合的測繪空間，這一虛擬空間與實際的地理環(huán)境特點相同，通過計算機系統(tǒng)模擬繪圖，再通過三維圖像呈現(xiàn)出來，模擬反饋出實際的測繪環(huán)境，再于虛擬環(huán)境中完成具體的測繪工作[1]。GPS虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可以完成現(xiàn)場難以完成的測繪工作，降低測繪人員的工作難度，使整個測繪工作得以更順利地完成。

3.5 實時動態(tài)差分法

圖2 數(shù)據(jù)處理流程圖

實時動態(tài)差分法是英文RTK（reartime-kinematic）的縮寫，是先在地面建立一個已知的測量點，并以安裝GPS測繪設(shè)備為基礎(chǔ)，接受衛(wèi)星系統(tǒng)傳送的測量信息，在此基礎(chǔ)上完成測量工作。其中的流動測量站接受的數(shù)據(jù)信息比較多，在將接收到的數(shù)據(jù)信息自動處理后，通過GPS導(dǎo)航原理，實現(xiàn)對內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的處理，進而完成了對基準(zhǔn)站信息的處理。在對比分析之后得出實際的觀測坐標(biāo)，再將這些數(shù)據(jù)傳送至中心系統(tǒng)中，這就是實時動態(tài)測繪技術(shù)測量得到的參數(shù)。

4 工程測繪工作中GPS測繪技術(shù)應(yīng)用的注意事項

4.1 GPS測量系統(tǒng)的架設(shè)與調(diào)試

在對GPS測繪系統(tǒng)的架設(shè)與調(diào)試中，技術(shù)人員需要完成GPS參數(shù)設(shè)置、試運行檢測以及信號發(fā)射端輸入信號，確保檢測現(xiàn)場節(jié)點安裝的位置與計算機系統(tǒng)中顯示的位置相對應(yīng)，當(dāng)信號進入報警區(qū)域時系統(tǒng)會發(fā)出聲光報警，當(dāng)信號退出報警區(qū)域時報警信號會自動消除。

4.2 GPS測量技術(shù)運轉(zhuǎn)的協(xié)同部署

負(fù)責(zé)本項目測繪工作的技術(shù)人員還應(yīng)做好儀表調(diào)試工作，包括：嚴(yán)密觀察制風(fēng)機潤滑油的溫度與壓力；排查檢修軸瓦、凈化工序入口溫度、報警系統(tǒng)、連鎖跳車保護設(shè)定值等；檢查試車方案的詳細(xì)操作步驟、具體流程與細(xì)節(jié)，保障作業(yè)流程的精確與規(guī)范，做到全程跟蹤；做好工藝、生產(chǎn)環(huán)節(jié)人員的配合工作，及時發(fā)現(xiàn)問題并處理和解決。

5 結(jié)語

GPS測繪技術(shù)作為一項集技術(shù)性、專業(yè)化于一體的、銜接式、綜合型流程作業(yè)模式，在工程測繪工作中發(fā)揮著越來越重要的作用。在未來工作中，還需對基于GPS技術(shù)的測繪技術(shù)進行創(chuàng)新與改進，在保證工程項目數(shù)據(jù)質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)GPS系統(tǒng)穩(wěn)定性、高效化和集約式發(fā)展。