GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

張揚(yáng)

摘要：隨著測繪技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS測繪技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在工程測繪中應(yīng)用后體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢，在使用后提高了工程測繪工作的整體水平。通過與以往所使用的測繪技術(shù)相比，GPS測繪技術(shù)的精準(zhǔn)度更高，操作也更加簡便，且可以提高測繪效率，通過準(zhǔn)確的測繪結(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測繪技術(shù);工程測繪;應(yīng)用

1導(dǎo)言

在工程測繪領(lǐng)域中，運(yùn)用GPS技術(shù)，不僅可以提升測繪的效果和水平，也可以促進(jìn)行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。經(jīng)分析，GPS技術(shù)的操作十分便利，即便是在惡劣環(huán)境下，該技術(shù)也能夠很好適應(yīng)。所以，為了可以進(jìn)一步提升測繪精準(zhǔn)性，務(wù)必加大對GPS技術(shù)的重視，強(qiáng)化研究。

2GPS測繪技術(shù)

2.1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，而是可以對空間進(jìn)行專業(yè)測繪的定位系統(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測繪技術(shù)進(jìn)行工程測量時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，完成對特定時間段定位距離的測量，形成所需要的三維坐標(biāo)并進(jìn)行精準(zhǔn)定位。

2.2GPS測繪技術(shù)原理

通過分析可知，GPS測繪技術(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也存在一定的區(qū)別，定位方式可以分為絕對定位方式與相對定位方式。其中，相對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)確定的測量點(diǎn)以及數(shù)學(xué)知識來計(jì)算測量點(diǎn);絕對定位方式充分利用了經(jīng)緯度及海拔信息，然后再對坐標(biāo)位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位，最終對測量點(diǎn)位置進(jìn)行確定。

3GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

3.1觀測選址

在觀測作業(yè)中，觀測的效果、質(zhì)量以及選址三者是緊密關(guān)聯(lián)的。換句話說，只有保證觀測選址的合理性，才能從根本上提升GPS的測量作業(yè)質(zhì)量。因此，在工程測量作業(yè)時，應(yīng)結(jié)合相關(guān)測量計(jì)劃，科學(xué)安排測量觀測地址。觀測地址的選擇原則：首先，觀測地點(diǎn)要視野開闊，能夠避開測量中的障礙物，方便進(jìn)行測量作業(yè);其次，對所選測量地址周邊進(jìn)行勘察，防止因原鋰電池源帶來干擾影響，因而干擾測量作業(yè);最后，要注意安裝和存儲部分，以此來提升原點(diǎn)利用率。從整體上來看，科學(xué)地進(jìn)行觀測選址，能夠減少后期工作量，對整個測量作業(yè)順利進(jìn)行，有著積極性意義。

3.2精密工程測繪

近年來，GPS測繪技術(shù)也得到了更加深入的發(fā)展，這也使得GPS測繪技術(shù)得到更加廣泛的應(yīng)用，在進(jìn)行工程測繪過程中各個環(huán)節(jié)都需要GPS測繪技術(shù)，測繪范圍也逐漸擴(kuò)大，主要包括測繪地點(diǎn)勘察設(shè)計(jì)、施工過程、驗(yàn)收流程及設(shè)備安裝等，將GPS測繪技術(shù)應(yīng)用到以上環(huán)節(jié)中。此外，GPS測繪技術(shù)在應(yīng)用過程中會顯現(xiàn)出較多的優(yōu)勢，測繪過程中會應(yīng)用到大量精密儀器及設(shè)備，例如橋梁工程、管道工程及隧道工程等都屬于精密工程，工程測繪過程中應(yīng)先對兩端控制點(diǎn)進(jìn)行測繪，如果在測繪過程中需要控制貫通線計(jì)算就可以采用GPS測繪技術(shù)中的聯(lián)測方式，最終提高隧道貫通測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性并可以確定隧道起點(diǎn)方向，最終完成隧道開挖測繪，采用這種方式進(jìn)行隧道工程測繪可以使測繪工程更加簡便同時可以最大限度提升隧道工程建設(shè)質(zhì)量。通過分析可知，GPS測繪技術(shù)可以充分體現(xiàn)測繪精度并可以提升測繪效益，充分發(fā)揮出GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的作用。

3.3GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)和誤差控制

經(jīng)分析，GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較為繁瑣的工作，除了會被多方面因素限制和干擾之外，還需要綜合現(xiàn)場的實(shí)際建設(shè)情況，有針對性地對圖形進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證可以從整體的角度上滿足用戶的具體需求。而若想更好地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，應(yīng)該對GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)所涉及的因素進(jìn)行綜合考量，合理分析，保證交通、衛(wèi)星以及設(shè)備等都可以滿足要求。同時，針對GPS網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，務(wù)必強(qiáng)化重視，明確其是否能夠達(dá)到觀測站對衛(wèi)星觀測的時間以及次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，只有這些要求全都達(dá)到，用戶的需求才能得到滿足。并且，在組織開展工程測繪工作期間，由于內(nèi)容以及所處環(huán)境等比較復(fù)雜，所以不可避免會有誤差問題出現(xiàn)。對此，為了可以整體提高GPS技術(shù)在工程測繪領(lǐng)域中的應(yīng)用水平，應(yīng)該科學(xué)地規(guī)避誤差。一般，在位置測定以及信號測定等環(huán)節(jié)，誤差出現(xiàn)的概率比較大。因此，相關(guān)人員在工作期間，應(yīng)該認(rèn)真對待，減小誤差，從而有效提升工程測繪的精準(zhǔn)度。

3.4利用GPS測繪技術(shù)完成外業(yè)測繪

在進(jìn)行戶外工程測繪時應(yīng)確定回測點(diǎn)的具體位置，從而保證測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此在進(jìn)行測繪工作之前測繪人員應(yīng)對測繪現(xiàn)場進(jìn)行深入地了解并做好測繪準(zhǔn)備工作，確保GPS測繪工作可以順利進(jìn)行。此外，目前在應(yīng)用GPS測繪技術(shù)過程中主要采用的觀察手段包括開機(jī)觀測手段、無線安置手段，這樣可以對傳統(tǒng)測繪工作中的操作漏洞進(jìn)行修補(bǔ)與優(yōu)化。在確定測繪地點(diǎn)時測繪人員應(yīng)將相關(guān)設(shè)備安裝到三角支架位置并保證其具有良好的平衡性，使其與標(biāo)志方向及天線基座方向是一致的，最終提高外業(yè)測繪工作的準(zhǔn)確性。

3.5變形監(jiān)測

在具體的工程測繪中，對于變形監(jiān)測方法的分類，主要可以劃分為兩種，一種為靜態(tài)變形監(jiān)測，另一種為動態(tài)變形監(jiān)測。在實(shí)際測繪環(huán)節(jié)，借助GPS技術(shù)，在明確工程實(shí)際建設(shè)情況的基礎(chǔ)上，對變形監(jiān)測進(jìn)行科學(xué)構(gòu)建，并對變形觀測點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)展開周期觀測。研究得知，利用GPS技術(shù)來進(jìn)行工程測繪，測繪的準(zhǔn)確度非常高，不會被外界因素干擾，測繪效果良好。在對動荷載等動態(tài)變形監(jiān)測的過程中，需要應(yīng)用一臺GPS接收機(jī)，并將其安裝在變形體外穩(wěn)固的位置，讓其作為一個基準(zhǔn)站，連續(xù)運(yùn)行。對于另外的數(shù)臺GPS接收機(jī)天線，需要放在變形點(diǎn)的位置上，讓其作為流動站，能夠連續(xù)地開展觀測工作。對于這種方式，實(shí)時性很強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)測繪自動化目標(biāo)。

3.6做好高程測量

工程測繪過程中還應(yīng)對大地水準(zhǔn)面高程進(jìn)行測量并對水準(zhǔn)數(shù)據(jù)、測量基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確控制，從而得到準(zhǔn)確的測繪結(jié)果。在進(jìn)行高程測量的過程中應(yīng)先使用GPS測繪技術(shù)確保觀測點(diǎn)水準(zhǔn)數(shù)據(jù)的密度與均勻性，然后在確定測量位置后完成測量模型構(gòu)建。在進(jìn)行模型構(gòu)建過程中應(yīng)將測量地形結(jié)構(gòu)作為依據(jù)，從而可以得到大地水準(zhǔn)面高層數(shù)學(xué)模型并利用計(jì)算機(jī)技術(shù)完成大地水準(zhǔn)高程自動化監(jiān)測，從而保證高程測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時在進(jìn)行高層測量工作時可以應(yīng)用GPS測繪技術(shù)中的橫向及縱向測量法對測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并保證所得到數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，同時可以提升高程測量工作的準(zhǔn)確性及時效性。

3.7布設(shè)GPS網(wǎng)

在進(jìn)行GPS測量測繪過程中，還要做好相關(guān)布設(shè)工作。在實(shí)際布設(shè)GPS網(wǎng)過程中，應(yīng)考慮當(dāng)前測繪工程路線，采取點(diǎn)連接和線銜接兩者相結(jié)合的方式，來獲取三角形或其他所需要的測量圖形，滿足GPS網(wǎng)布設(shè)要求。在正式布設(shè)前，首先要求相關(guān)工作人員對布設(shè)區(qū)域有基本的了解，結(jié)合該區(qū)域的信息網(wǎng)絡(luò)、地形特征，進(jìn)行測量分析，提高整個布設(shè)工作質(zhì)量。另外，在布設(shè)過程中，要嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，為之后測量工作有序開展做好鋪墊，保證測量信息準(zhǔn)確性。

結(jié)束語

總之，相較于傳統(tǒng)使用的測量測繪方式而言，GPS測量技術(shù)具有定位準(zhǔn)、時間短、全天候等多方面優(yōu)勢，轉(zhuǎn)變了原本程序復(fù)雜的測量作業(yè)流程，被廣泛應(yīng)用于各種類型的工程測繪作業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，未來GPS測量技術(shù)將有更為廣闊的發(fā)展前景。

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