GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

張強(qiáng)

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，人們生活水平的提高，然而GPS測(cè)繪技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用。因此，通過與以往所使用的測(cè)繪技術(shù)相比，GPS測(cè)繪技術(shù)的精準(zhǔn)度更高，操作也更加簡(jiǎn)便，且可以提高測(cè)繪效率，通過準(zhǔn)確的測(cè)繪結(jié)果為工程建設(shè)提供保證，從而提高工程整體建設(shè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：GPS測(cè)繪技術(shù);工程測(cè)繪;應(yīng)用

引言

GPS測(cè)量技術(shù)有著較多的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，包括功能性強(qiáng)、定位精度高、觀測(cè)時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單等，適合在工程測(cè)繪中進(jìn)行廣泛應(yīng)用。隨著我國經(jīng)濟(jì)水平和國家建設(shè)的加快，工程測(cè)繪在數(shù)量和規(guī)模也在持續(xù)增長(zhǎng)，GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用能夠大大提高工程測(cè)繪的質(zhì)量和效率，所以需要加大對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)的分析研究，提高GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用效果。

1GPS測(cè)繪技術(shù)的概述

GPS技術(shù)就是我們常說的全球定位系統(tǒng)，此系統(tǒng)并不是一種物體，而是可以對(duì)空間進(jìn)行專業(yè)測(cè)繪的定位系統(tǒng)，可以說此系統(tǒng)在使用后可以實(shí)現(xiàn)不間斷工作目標(biāo)，并可以為整體工作提供準(zhǔn)確、高效的保障，利用三維定位系統(tǒng)將時(shí)間、速度等數(shù)據(jù)傳送給全球范圍內(nèi)的使用者。采用GPS測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)可以通過接收裝置將其安裝到固定位置上，然后與GPS衛(wèi)星發(fā)射出的導(dǎo)航電文進(jìn)行結(jié)合，完成對(duì)特定時(shí)間段定位距離的測(cè)量，形成所需要的三維坐標(biāo)并進(jìn)行精準(zhǔn)定位。

2GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)

（1）功能性強(qiáng)。GPS測(cè)量技術(shù)能夠根據(jù)不同的測(cè)量需求提供不同的測(cè)量數(shù)據(jù)，并保證測(cè)量的連續(xù)性和準(zhǔn)確性，還能夠獲取三維定位信息與時(shí)間信息，使時(shí)間和速度能夠被測(cè)量，具備多種優(yōu)越的功能性，所以GPS測(cè)量技術(shù)適用于多種行業(yè)領(lǐng)域額，包括測(cè)量和導(dǎo)航領(lǐng)域等。（2）定位精度高?；趯?duì)當(dāng)前GPS測(cè)量技術(shù)的分析能夠發(fā)現(xiàn)，當(dāng)相對(duì)定位距離不足50公里時(shí)，能夠達(dá)到1mm的相對(duì)定位精度，所以在300m～1500m的工程中進(jìn)行測(cè)量時(shí)，能夠?qū)y(cè)量誤差控制在1mm以下，在進(jìn)行高層建筑的測(cè)量時(shí)，測(cè)量數(shù)據(jù)能夠達(dá)到5mm以內(nèi)的絕對(duì)位置，充分保證測(cè)量的精確度。（3）操作簡(jiǎn)單。GPS測(cè)量技術(shù)經(jīng)過長(zhǎng)期的研究和應(yīng)用后，已經(jīng)能夠達(dá)到自動(dòng)化操作，進(jìn)行測(cè)量時(shí)只需要技術(shù)人員通過操作按鈕進(jìn)行操作，就能夠使設(shè)備發(fā)揮測(cè)量功能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和整理。對(duì)于設(shè)備的檢測(cè)也可以通過自檢功能進(jìn)行，如果設(shè)備存在異常狀態(tài)就會(huì)立即示警，保證設(shè)備的正常運(yùn)行狀態(tài)。且隨著GPS測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)備也有著體積越來越小、操作越來越智能化的趨勢(shì)，更便于工程測(cè)繪的應(yīng)用。（4）經(jīng)濟(jì)效益高。GPS測(cè)量技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益提高主要體現(xiàn)在對(duì)測(cè)量質(zhì)量和效率的提高，能夠促進(jìn)施工的順利進(jìn)行，加快施工的速度，相較于傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)能夠減少三分之一的成本，在人力、物力和財(cái)力方面都能夠有所減少，使經(jīng)濟(jì)效益得到綜合性的提高。

3GPS測(cè)繪技術(shù)原理

通過分析可知，GPS測(cè)繪技術(shù)充分利用了信息接收裝置及衛(wèi)星電文系統(tǒng)，將兩者結(jié)合后可以形成三維坐標(biāo)并確保定位的準(zhǔn)確性。GPS測(cè)繪技術(shù)可以將坐標(biāo)分為空間固定坐標(biāo)與低地固定坐標(biāo)，在使用這兩種坐標(biāo)時(shí)不得進(jìn)行互換，利用這兩種坐標(biāo)可以提高控制點(diǎn)設(shè)置的準(zhǔn)確性。此外，不同的定位方式在使用時(shí)也存在一定的區(qū)別，定位方式可以分為絕對(duì)定位方式與相對(duì)定位方式。其中，相對(duì)定位方式充分利用了空間幾何理論，可以使用微型定位距離、已經(jīng)確定的測(cè)量點(diǎn)以及數(shù)學(xué)知識(shí)來計(jì)算測(cè)量點(diǎn);絕對(duì)定位方式充分利用了經(jīng)緯度及海拔信息，然后再對(duì)坐標(biāo)位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位，最終對(duì)測(cè)量點(diǎn)位置進(jìn)行確定。

4GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的具體應(yīng)用

4.1GPS技術(shù)定位技術(shù)

項(xiàng)目中應(yīng)用GPS測(cè)繪技術(shù)主要是將GPS的科學(xué)原理與定位技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，再通過一系列計(jì)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(duì)需要測(cè)量的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)科學(xué)與準(zhǔn)確的定位。工程測(cè)繪工作中GPS測(cè)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(shí)，GPS測(cè)繪技術(shù)使測(cè)繪工作變得更加簡(jiǎn)單，為測(cè)繪人員提供了便捷的服務(wù)，可以說，本工程項(xiàng)目測(cè)繪工作幾乎實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。

4.2城市建設(shè)中的應(yīng)用

現(xiàn)代化的城市建設(shè)是我國近年來的重要工程，主要是對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)行強(qiáng)化，所以在進(jìn)行建設(shè)施工時(shí)，除了要注意測(cè)量?jī)?nèi)容以外，還需要做好城市的規(guī)劃性建設(shè)。但我國城市由于控制網(wǎng)絡(luò)較多，多級(jí)導(dǎo)線大都在地面穿過，很容易被破壞，對(duì)于測(cè)量工作的干擾和限制也較多。傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)需要在找到城市控制網(wǎng)的可控制點(diǎn)位后保持點(diǎn)與點(diǎn)之間的通視，會(huì)消耗大量的人力和物力，影響測(cè)量精確度的因素也較多。而GPS測(cè)量技術(shù)可以打破點(diǎn)與點(diǎn)保持通視的技術(shù)局限，通過衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行定位，既能夠減少人力和物力的消耗，也能夠有效避免其他的干擾因素，保障測(cè)量的精確度。但定位時(shí)的信息采集時(shí)間較長(zhǎng)，難以滿足實(shí)時(shí)性要求較高的測(cè)量需求，可以采用RTK技術(shù)加強(qiáng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差的分析能力，使測(cè)量速度得到大幅度提升。

4.3GPS布網(wǎng)

GPS測(cè)繪技術(shù)在項(xiàng)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(cè)繪的路線要求完成。在后期的測(cè)繪工作中，GPS布網(wǎng)基本是依據(jù)線鏈接和點(diǎn)鏈接的方式，需要對(duì)不同的區(qū)域展開布網(wǎng)，并根據(jù)實(shí)際情況依據(jù)信息網(wǎng)的差異或公網(wǎng)差異進(jìn)行調(diào)整，提升GPS系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，為后期測(cè)量工作的工作提供信息資源。

4.4水下地形測(cè)繪中GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

在地質(zhì)測(cè)量中水下地形測(cè)繪是關(guān)鍵內(nèi)容，同時(shí)也屬于地質(zhì)測(cè)繪中的難點(diǎn)。在使用傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)時(shí)通常會(huì)采用測(cè)繪儀、經(jīng)緯儀及潮位儀等完成水下地形測(cè)繪，但是在應(yīng)用時(shí)難度較大且使用流程相對(duì)復(fù)雜，這樣在一定程度上會(huì)增加測(cè)繪培訓(xùn)費(fèi)用，更無法保證水下地質(zhì)測(cè)繪工作的效率、質(zhì)量及精準(zhǔn)度。在應(yīng)用GPS測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行水下地形測(cè)繪時(shí)測(cè)繪人員將相關(guān)檢測(cè)設(shè)備及接收裝置應(yīng)用到水下環(huán)境中，從而可以與人造衛(wèi)星及計(jì)算機(jī)交互系統(tǒng)構(gòu)建起水下測(cè)繪體系，最終完成水下地形信息采集及圖像采集，保證水下地質(zhì)圖像的完整性并提升測(cè)繪水平。

4.5線路建設(shè)勘測(cè)

在城市建設(shè)中，線路建設(shè)有著極為重要的地位，為了保證線路建設(shè)的質(zhì)量，必須要進(jìn)行精確的勘測(cè)，包括對(duì)交通、鐵路和通訊工程的建設(shè)勘測(cè)。GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用需要先對(duì)所選線路布設(shè)GPS控制網(wǎng)，完成布設(shè)后再通過GPS接收機(jī)進(jìn)行整個(gè)所選線路的靜態(tài)觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)間通常為30min～90min，再對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。在進(jìn)行道路選擇之前，也可以采用GPS測(cè)量技術(shù)對(duì)地圖進(jìn)行等高線的大比例繪制，使需要觀測(cè)的地面情況能夠一目了然，也有利于進(jìn)行道路的詳細(xì)規(guī)劃。在施工中也可以采用GPS測(cè)量技術(shù)對(duì)土石方量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，并采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和繪圖軟件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，使土石方量的計(jì)算形成自動(dòng)化，在提高計(jì)算準(zhǔn)確率的基礎(chǔ)上也降低了計(jì)算工作量，使整個(gè)工作的效率得到保障。RTK技術(shù)在房地產(chǎn)工程測(cè)繪中的應(yīng)用。房地產(chǎn)工程的測(cè)繪工作包括工程的地點(diǎn)位置和房屋界點(diǎn)等內(nèi)容，在采用GPS測(cè)量技術(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，雖然能夠達(dá)到較高的測(cè)量精確要求，但在測(cè)量實(shí)時(shí)性方面存在一定的滯后，RTK技術(shù)能夠與GPS測(cè)量技術(shù)相結(jié)合，使GPS測(cè)量技術(shù)的實(shí)時(shí)性得到提高，并將測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度提高的厘米級(jí)。結(jié)合RTK技術(shù)的GPS測(cè)量技術(shù)也能夠使房地產(chǎn)工程的房屋坐標(biāo)數(shù)據(jù)處理更加精確，并通過計(jì)算軟件對(duì)房地產(chǎn)工程面積進(jìn)行自動(dòng)化的計(jì)算，達(dá)到傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)無法達(dá)到的便捷、精確和易操作優(yōu)勢(shì)。尤其是部分工程還需要經(jīng)常進(jìn)行野外檢測(cè)，傳統(tǒng)的平板儀補(bǔ)測(cè)法雖然能夠達(dá)到一定程度的土地勘測(cè)作用，但存在技術(shù)操作難度高和檢測(cè)速度慢等問題。GPS測(cè)量技術(shù)可以進(jìn)行更加便捷的動(dòng)態(tài)化測(cè)量，使土地勘察的有效率與精確度得到更好的保障。

結(jié)語

GPS測(cè)繪技術(shù)作為一項(xiàng)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(cè)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(duì)基于GPS技術(shù)的測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與改進(jìn)，在保證工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)GPS系統(tǒng)穩(wěn)定性、高效化和集約式發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李耀輝，余入洋.工程測(cè)繪中的GPS測(cè)繪技術(shù)[J].工程技術(shù)研究，2019，4（24）：38-39.