GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用分析

陳子月

（滕州市測繪院 山東滕州 277599）

近年來，我國的各項(xiàng)工程建設(shè)的規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，但在這一過程中，我國居民對(duì)于工程質(zhì)量也有了更高的要求。為了能夠更好地提高工程建筑的質(zhì)量，需要企業(yè)做好前期的測繪工作，只有企業(yè)提高對(duì)于工程測繪的重視程度，不斷降低工程測繪過程中的錯(cuò)誤發(fā)生率，才能夠使后期工程建設(shè)的質(zhì)量得到更好的提升?，F(xiàn)階段，GPS 測繪技術(shù)已經(jīng)在工程測繪中得到了較為廣泛的使用，而此技術(shù)也具有較多的優(yōu)勢，相較于傳統(tǒng)的技術(shù)而言，其是一項(xiàng)較為先進(jìn)的技術(shù)，但在具體的使用中，由于各項(xiàng)因素的影響，還是會(huì)存在一定的測量誤差。因此，測繪企業(yè)要站在多個(gè)角度對(duì)GPS 技術(shù)在其中的應(yīng)用進(jìn)行分析和研究，找出其中存在著的具體問題，并制定相應(yīng)的對(duì)策，如此才能夠切實(shí)提高測繪質(zhì)量，進(jìn)而為后續(xù)工程的建設(shè)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 GPS測繪技術(shù)的相關(guān)概述

隨著社會(huì)不斷發(fā)展，我國的科學(xué)技術(shù)在不斷進(jìn)步，而得益于我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在我國工程測繪工作的開展中，所能夠使用的測繪工具也變得越來越多樣化，越來越多的測繪方法和手段被應(yīng)用于工程測繪中，這使得我國的工程測繪技術(shù)得到了進(jìn)一步的提升。而GPS 測繪技術(shù)便是其中的一種，此技術(shù)憑借其較為突出的優(yōu)勢，在我國得到了廣泛運(yùn)用。通過對(duì)這一技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效控制測繪成本，提升企業(yè)的盈利空間，利用這一技術(shù)能夠得到較為準(zhǔn)確的測繪數(shù)據(jù)，有利于提高工程建設(shè)的質(zhì)量，因此受到了許多業(yè)內(nèi)工作者的青睞。其工作原理就是通過衛(wèi)星的無線電發(fā)射臺(tái)進(jìn)行導(dǎo)航定位，之后利用電測距交匯基本原理，進(jìn)而對(duì)測繪的位置進(jìn)行明確［1］。GPS技術(shù)也被應(yīng)用于各種導(dǎo)航定位中，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。將其應(yīng)用于工程測繪中，同樣能有效提高測繪的準(zhǔn)確性，降低誤差，對(duì)于后續(xù)工作的開展有著重要意義。

2 GPS測繪技術(shù)在工程測繪中應(yīng)用的意義

2.1 有利于提高測繪質(zhì)量

GPS 技術(shù)是一種全球定位系統(tǒng)，在導(dǎo)航方面發(fā)揮著重要作用，并且能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)的精準(zhǔn)定位。因此，將其應(yīng)用于工程測繪中，必定能夠提高工程測繪的質(zhì)量。首先，利用這一技術(shù)能夠?qū)δ骋荒繕?biāo)實(shí)現(xiàn)三維位置或是速度上的精準(zhǔn)定位，同時(shí)，還能夠找到物體運(yùn)動(dòng)的路線，這種實(shí)時(shí)的定位特點(diǎn)對(duì)于工程測繪的定位有著重要意義，將其應(yīng)用到工程測繪中，對(duì)于后續(xù)工作的有序開展有著重要意義。

2.2 能夠縮短周期，提高精確度

在如今的市場環(huán)境下，將此技術(shù)應(yīng)用于工程測繪中，在一定程度上能夠縮短測繪的周期，進(jìn)而減少企業(yè)在人力、物力以及時(shí)間等各方面的損耗，有利于更好地幫助企業(yè)提高測繪利潤，進(jìn)而讓工作人員能夠在最短的時(shí)間內(nèi)高質(zhì)量地完成工程測繪任務(wù)。例如，如果要利用此技術(shù)對(duì)2km 范圍內(nèi)進(jìn)行靜態(tài)測量，可能只需要花費(fèi)十幾分鐘的時(shí)間就能夠完成，但如果用傳統(tǒng)的測繪方式對(duì)其進(jìn)行測量，就需要花費(fèi)更多甚至數(shù)倍的時(shí)間；而如果要進(jìn)行動(dòng)態(tài)測量，則可以利用此技術(shù)完成數(shù)字自動(dòng)化的測繪，這對(duì)于縮短測繪時(shí)間，減少測繪的誤差有著重要意義［2］。并且利用這一技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)和分級(jí)的測繪，隨著我國數(shù)據(jù)處理技術(shù)水平的不斷提升，將此技術(shù)應(yīng)用于工程測繪中，其精確度還會(huì)隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷提高。由于這一技術(shù)通常采用動(dòng)態(tài)定位的模式進(jìn)行測繪，因此可以對(duì)某一位置進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，在這樣的情況下，工程測繪精確度和效率又能夠得到更好的提升。

2.3 能夠提高測繪的便利性

這一技術(shù)使用起來非常方便，工作人員操作起來非常容易上手，并且隨著我國在此領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展，在使用接收機(jī)的過程中，對(duì)于這一技術(shù)的操作還將變得更簡便。例如，只需要工作人員輕輕按下開關(guān)就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于信息的采集，同時(shí)，利用智能的接收機(jī)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物體的跟蹤、觀察和記錄，接收機(jī)的這一自動(dòng)化功能使得測繪工作變得更加方便，當(dāng)測繪工作結(jié)束后，工作人員只需要將開關(guān)關(guān)閉即可，這使得工程技術(shù)即便是在無人監(jiān)測的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，給工程測繪工作帶來了極大的便利，同時(shí)也減少了工程測繪人員的工作量。在傳統(tǒng)的測繪技術(shù)使用過程中，要求各測繪點(diǎn)之間有較好的通信條件［3］。但將GPS測繪技術(shù)應(yīng)用其中，卻不需要這些復(fù)雜的條件，只要能夠在15°以上的空間，就能夠較好地完成測繪工作，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)測量。相對(duì)而言，這一技術(shù)在測量點(diǎn)的選擇上也更加靈活，在應(yīng)用這一技術(shù)后，工作人員就能夠根據(jù)實(shí)際的測量需求選擇相應(yīng)的測量點(diǎn)開展測量工作。

3 GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的具體應(yīng)用

由于工程測繪的特性及工作開展過程中涉及較多復(fù)雜的內(nèi)容，覆蓋范圍較廣，對(duì)于工作的要求也較高，在開展測量工作時(shí)，數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度直接影響著后續(xù)施工方案是否能夠順利實(shí)施。GPS技術(shù)作為新時(shí)代發(fā)展下衍生出的一種新型先進(jìn)技術(shù)，與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比，具有較大優(yōu)勢，將其應(yīng)用于工程測繪中，能夠有效規(guī)避外界天氣及環(huán)境因素對(duì)其產(chǎn)生的干擾，能夠幫助工作人員獲得更加精確的測量參數(shù)，并且有著較為廣泛的應(yīng)用。而此技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

3.1 對(duì)于定位技術(shù)的應(yīng)用

工程測繪的范圍非常廣，涉及的內(nèi)容也非常多，在測繪工作中對(duì)于測繪數(shù)據(jù)的精度也有著較高的要求。通過GPS 技術(shù)就能彌補(bǔ)傳統(tǒng)測繪方法中的不足之處，通過此技術(shù)的載波相位定位，工作人員可以將測繪的時(shí)間控制在20min 內(nèi)，并且誤差不超過5mm。而快速定位法則可以將誤差控制在0.1m 左右，應(yīng)用此技術(shù)，無論是對(duì)于降低工作人員的工作量還是提高測量的精度都有著較好的效果。雖然利用GPS測量技術(shù)較為簡單，但在應(yīng)用這一技術(shù)時(shí)，依然要求工作人員具備較高的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備［4］。同時(shí)，工作人員要了解物理和幾何的相關(guān)知識(shí)，如此才能夠更好地利用此技術(shù)開展測繪工作。這一技術(shù)主要應(yīng)用于相對(duì)定位和靜態(tài)相對(duì)定位工作的中相較而言，靜態(tài)相對(duì)定位是較為簡單的一種方式，并且使用范圍也較廣，工作人員通過一定的方法進(jìn)行排列組合，將監(jiān)測時(shí)間控制在45min左右，之后就能夠通過專業(yè)的技術(shù)和設(shè)備來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，通過這種方式所獲得的數(shù)據(jù)具有較高的精確性，定位也較為準(zhǔn)確。而在實(shí)施實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相對(duì)定位的工作中，由于控制點(diǎn)較多，因此，需要工作人員對(duì)其中一處較為精準(zhǔn)的點(diǎn)位進(jìn)行選擇，之后將其與地面裝置進(jìn)行連接，如此才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物體的測量和控制。

為了更好地滿足測繪工作中對(duì)于三維定位的需求，在對(duì)信號(hào)進(jìn)行接收時(shí)，還需要將誤差控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，只有不斷提高數(shù)據(jù)的精度，才能夠?qū)ξ矬w進(jìn)行更加準(zhǔn)確的定位。通常情況下，需要有5顆以上的衛(wèi)星，才能夠?qū)嵤┤S定位。在利用機(jī)械系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行定位時(shí)，應(yīng)將水平角度控制在10°以上，如此才能夠更好地對(duì)物體進(jìn)行定位和監(jiān)測。如果在測繪工作開展中，所處的地區(qū)地形較為復(fù)雜或是存在障礙物，就可能導(dǎo)致無法較好地接收信號(hào)或是信號(hào)的接收量減少，這些情況對(duì)于測繪工作的開展極為不利。在實(shí)際工作中，還需要工作人員根據(jù)實(shí)際情況借助慣性導(dǎo)航技術(shù)來輔助開展測繪工作，如此才能夠提高測量的精度，進(jìn)而滿足實(shí)際的工程測繪需求［5］。

3.2 對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

在實(shí)際的測繪工作開展中，GPS 測量技術(shù)與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比有著較為突出的優(yōu)勢，其中一項(xiàng)優(yōu)勢就是此技術(shù)自動(dòng)化程度較高。傳統(tǒng)的工程測繪中，多數(shù)的工作需要由工作人員手動(dòng)進(jìn)行操作和執(zhí)行，這一過程中，受到工作人員自身專業(yè)水平及主觀意識(shí)的影響，不同工作人員在進(jìn)行操作時(shí)可能存在一定的誤差，這使得工程測繪的準(zhǔn)確性無法得到提高，開展中存在著更多的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于工程項(xiàng)目的開展極為不利。特別是在一些地質(zhì)條件本就較差的地區(qū)，在這些地區(qū)開展測繪工作存在一定的困難，加上工作人員自身因素的影響，測繪的難度又會(huì)隨之上升，這也進(jìn)一步增加了工程安全隱患的可能。而通過對(duì)虛擬技術(shù)應(yīng)用，能夠真實(shí)還原出實(shí)際環(huán)境，這有利于幫助工作人員降低測繪的誤差率，進(jìn)而避免在后續(xù)工作開展中發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)事件［6］。計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等技術(shù)在如今的工程測繪中已經(jīng)得到了較為廣泛的使用，能夠?yàn)楣こ虦y繪工作提供全方位的模擬和分析功能，對(duì)于工作人員更好地了解被測物體的實(shí)際情況有著較好的作用，并且能夠通過三維的圖形真實(shí)反映在工作人員面前，在這種情況下，測量工作就變得更加簡便快捷。

3.3 在外業(yè)觀測方面的應(yīng)用

外業(yè)觀測也是工程測繪中較為重要的一項(xiàng)工作，在這一環(huán)節(jié)中，應(yīng)用此技術(shù)，能夠通過接收機(jī)接收衛(wèi)星信號(hào)，進(jìn)而提高測繪工作的準(zhǔn)確性。利用接收機(jī)接收衛(wèi)星信號(hào)主要分為安裝、接收以及觀測等步驟。由于外業(yè)觀測的特殊性，在工作開展中，對(duì)于設(shè)備的配置也有著較高的要求，工作人員需要根據(jù)不同的環(huán)境及實(shí)際情況對(duì)使用的設(shè)備進(jìn)行合理的選擇。如此才能促進(jìn)外業(yè)觀測工作的有序開展，進(jìn)而使工作效率得到有效提升。因此，工作人員既要保證測繪的精度，又要遵循相關(guān)的規(guī)范和要求，保證天線能夠被順利安裝。由于GPS接收機(jī)的自動(dòng)化程度較高，因此，工作人員只需要完成預(yù)設(shè)工作，就能夠?qū)崿F(xiàn)接收機(jī)的自動(dòng)測量，進(jìn)而提高工作效率，減少工作人員的工作量。GPS 接收機(jī)在自動(dòng)生成觀測記錄后，又能夠?qū)ζ溟_展儲(chǔ)存工作，為工作人員開展后續(xù)的工作提供了有力的保障。在此情況下，要想進(jìn)一步提高外業(yè)觀測工作的質(zhì)量，就需要工作人員根據(jù)自動(dòng)觀測的結(jié)果進(jìn)行仔細(xì)的分析和檢查，不斷發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，并采取相應(yīng)的措施對(duì)其進(jìn)行彌補(bǔ)。而如果使用傳統(tǒng)的測量技術(shù)對(duì)其進(jìn)行測量，由于各水準(zhǔn)點(diǎn)之間存在較大差距，因此，工作人員要對(duì)其進(jìn)行控制存在較大難度，通常情況下，采用傳統(tǒng)的測量方式進(jìn)行測量，存在較大的誤差，而且間距越遠(yuǎn)，存在的誤差就越大［7］。因此，在工作開展過程中，工作人員需要確定臨時(shí)的水準(zhǔn)點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)際情況制訂出相應(yīng)的觀測計(jì)劃，通過GPS 技術(shù)來獲取較為清晰的衛(wèi)星圖片，并對(duì)其進(jìn)行深入分析，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行勘測，以獲取勘測結(jié)果，如此才能對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行確定。

3.4 水下測繪工作

與其他測繪工作相比，水下測繪工作的難度非常高。水下測繪工作通常只能由人工完成，同時(shí)，還需要排除各種干擾因素，如水下勘測時(shí)的流速和壓強(qiáng)都將影響勘測結(jié)果的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)階段，我國的水下工程發(fā)展速度非?？?，水下勘測技術(shù)也需要得到進(jìn)一步的提升，這對(duì)于我國水下工程的建設(shè)有著重要意義，水下測繪技術(shù)的發(fā)展是時(shí)代發(fā)展的必然需求。對(duì)于相關(guān)企業(yè)而言，需要在這一過程中采取相應(yīng)的措施以提高自身的水下測繪能力，即水平機(jī)測量技術(shù)的應(yīng)用，能為水下測繪工作提供較大的便利。此技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)橫向和豎向的精確測繪，并且由于此技術(shù)的設(shè)備體積較小，工作人員在利用GPS 設(shè)備進(jìn)行測繪工作時(shí)，不會(huì)對(duì)測繪的區(qū)域產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，同時(shí)，通過對(duì)這些設(shè)備的應(yīng)用，還能夠?qū)⑹占降馁Y料快速反映到陸地，進(jìn)而通過軟件對(duì)其進(jìn)行分析，最終得出結(jié)果［8］。對(duì)這一技術(shù)的利用，能夠幫助工作人員排除水下流速及壓強(qiáng)等各項(xiàng)因素的干擾，有利于提高測繪的精確度，對(duì)于促進(jìn)水下工程的發(fā)展起到了積極作用。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著時(shí)代的發(fā)展，GPS技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)中得到了充分應(yīng)用，而這一技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用對(duì)于促進(jìn)我國的工程測繪發(fā)展有著重要意義。在傳統(tǒng)的工程測繪中，由于各種因素的影響，存在著較大的缺陷，這對(duì)測繪的精度產(chǎn)生了影響，不利于后續(xù)工作的正常開展。而將GPS測繪技術(shù)應(yīng)用其中，工作人員則能夠根據(jù)實(shí)際情況對(duì)物體進(jìn)行測量，同時(shí)，此技術(shù)具有較強(qiáng)的自動(dòng)化水平，能夠幫助工作人員減少工作量，而測繪的精確度也能夠得到較好的提升。在未來發(fā)展中，企業(yè)還需要根據(jù)實(shí)際情況不斷對(duì)GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化，使其能夠更好地在工程測繪中發(fā)揮優(yōu)勢。