工程測(cè)繪中GPS測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用之我見(jiàn)

蔡旭

【摘 要】隨著社會(huì)的進(jìn)步，GPS 技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS 測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)成為推動(dòng)國(guó)內(nèi)工程測(cè)繪工作效率的重要因素。因此，本文主要對(duì)工程測(cè)繪中DPS技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行論述，并從 GPS 技術(shù)的工作原理和特點(diǎn)基礎(chǔ)上，對(duì)工程測(cè)繪中 GPS 測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用過(guò)程以及應(yīng)用前景進(jìn)行分析，且根據(jù)筆者多年來(lái)的工作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)知識(shí)做出以下探討，希望能給予相關(guān)專(zhuān)業(yè)讀者借鑒。

【關(guān)鍵詞】GPS 工程測(cè)繪 測(cè)繪技術(shù)

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)工程測(cè)繪中 GPS 測(cè)繪技術(shù)的廣泛應(yīng)用，進(jìn)一步提高了工程測(cè)繪工作效率以及測(cè)量的精準(zhǔn)度。與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)相比，GPS 測(cè)繪技術(shù)具有技術(shù)含量高、測(cè)量時(shí)間短、精確度高的特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中，充分將傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)與現(xiàn)代電子技術(shù)結(jié)合在一起 ，對(duì)工程控制網(wǎng)的建立提供了技術(shù)前提 ，保障了測(cè)量結(jié)果的科學(xué)性和精確性，具有良好的發(fā)展前景。

1 GPS測(cè)量技術(shù)的概況

GPS測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)為工程測(cè)繪帶來(lái)許多的變化，使測(cè)繪工作從根本上改變自身的工作性質(zhì)，提高測(cè)繪速率以及擴(kuò)展測(cè)繪項(xiàng)目。基于GPS測(cè)量技術(shù)對(duì)工程測(cè)繪手段的改革，結(jié)合我國(guó)自身的測(cè)繪特點(diǎn)，操作人員根據(jù)GPS網(wǎng)絡(luò)與測(cè)繪手段的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，雖然傳輸單位相距甚遠(yuǎn)，但也可以保障所測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。根據(jù)GPS所控制的網(wǎng)絡(luò)布局，對(duì)于地形測(cè)量，GPS測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用主要分為三種：跟蹤站式、會(huì)站式、圖形擴(kuò)展式（混連式、網(wǎng)連式、邊連式、點(diǎn)連式）。

2 GPS 技術(shù)的特點(diǎn)

GPS 技術(shù)的特點(diǎn)有很多，從定位精確度方面來(lái)看，GPS 技術(shù)能夠在300 m～1500m之間進(jìn)行工程導(dǎo)航，以高出1h 的工程測(cè)量計(jì)算，其得到的數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)之間的差距也不到 1 mm，定位精確度非常高。與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比，GPS 測(cè)繪技術(shù)還具有操作簡(jiǎn)單、觀測(cè)速率高等特點(diǎn)。工程測(cè)繪中 GPS 測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用可以與其他相關(guān)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，使其應(yīng)用范圍得到拓展，而在自動(dòng)化操作和集成化程度方面的提高 ，則大大簡(jiǎn)化了操作過(guò)程，操作人員通過(guò)軟件就能夠完成大部分控制 ，這在一定程度上也減少了人工測(cè)繪出現(xiàn)的誤差，而且在與電子軟件結(jié)合過(guò)程中 ，也大大提高了觀測(cè)速率。這些改良后的優(yōu)點(diǎn)確保了GPS測(cè)繪技術(shù)的領(lǐng)先地位。

3 GPS系統(tǒng)的精度定位

GPS技術(shù)靜態(tài)精度定位可以達(dá)到mm級(jí)別，而動(dòng)態(tài)定位目前可以實(shí)現(xiàn)cm級(jí)別。在工程測(cè)繪使用GPS定位測(cè)量技術(shù)可以很好的利用交互定位原理實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的測(cè)量，其所運(yùn)用的相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)幾何、物理，GPS衛(wèi)星依靠與地面之間的聯(lián)系來(lái)完成對(duì)物體的精準(zhǔn)定位。

在實(shí)際工程中，綜合衛(wèi)星所接收的的信息，反饋至總系統(tǒng)處理中心，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的合理運(yùn)算可以對(duì)位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位，主要運(yùn)算依據(jù)來(lái)源于光速與傳播時(shí)間相乘得出的距離衛(wèi)星的數(shù)值，精準(zhǔn)度的關(guān)鍵在于時(shí)間獲取的準(zhǔn)確性。通過(guò)對(duì)所測(cè)量物的三維精確定位，地面裝置負(fù)責(zé)接收四顆以上衛(wèi)星所發(fā)射回的信息，并進(jìn)行求證。然后根據(jù)所設(shè)置的測(cè)量精度不同，所需要參與測(cè)量的衛(wèi)星數(shù)量不定，通過(guò)在實(shí)際測(cè)量中得出GPS測(cè)量技術(shù)的精度準(zhǔn)確性區(qū)間。

4 工程測(cè)繪中 GPS 測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

4.1工程測(cè)繪中 GPS 測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

從國(guó)土地形地貌測(cè)繪角度來(lái)看 ，運(yùn)用 GPS 測(cè)繪技術(shù)可以對(duì)土地權(quán)屬界點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定 ，節(jié)省了人力資源 ，大大提高了測(cè)量的工作效率 ；從工程變形監(jiān)測(cè)的角度來(lái)看 ，運(yùn)用 GPS 測(cè)繪技術(shù)可以對(duì)工程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)、觀測(cè)時(shí)段設(shè)計(jì)和監(jiān)測(cè)周期設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行監(jiān)測(cè)；從大地控制網(wǎng)點(diǎn)測(cè)量角度來(lái)看，能夠從根本上解決傳統(tǒng)測(cè)量方法精確度把握不高的問(wèn)題，進(jìn)一步提高工程測(cè)繪的質(zhì)量。與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比，GPS 測(cè)繪技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中具有定位成本低、速度快、不用建標(biāo)、不受天氣影響等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)階段，工程測(cè)繪中 GPS 測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)多用途、多模式、多領(lǐng)域的高新技術(shù)類(lèi)型。在工程測(cè)繪中，借助 GPS 定位技術(shù)應(yīng)用的原理，能夠?qū)y(cè)量物體進(jìn)行多角度定位 ，而對(duì)于某些地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地區(qū)，則可以利用GPS 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)工程測(cè)繪環(huán)境進(jìn)行模擬 ，通過(guò)三維圖像來(lái)顯示工程測(cè)繪的全部流程以及重點(diǎn)測(cè)量項(xiàng)目。

4.2工程測(cè)繪中 GPS 測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程

工程測(cè)繪中 GPS 測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用 ，其具體實(shí)施過(guò)程是確保工程測(cè)繪工作能夠順利開(kāi)展的前提，GPS 測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程主要分為選擇測(cè)量點(diǎn)、建立測(cè)量標(biāo)志、實(shí)施外業(yè)觀測(cè)和處理數(shù)據(jù)結(jié)果四個(gè)環(huán)節(jié)。與常規(guī)測(cè)量點(diǎn)選擇不同，GPS 測(cè)繪技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，首先要保證相關(guān)設(shè)備安裝的便捷性，視野也要開(kāi)闊，選擇的地位信號(hào)必須好，能夠有效保證測(cè)繪技術(shù)不受電磁信號(hào)的干擾，然后還要完成相關(guān)的繪圖工作；待測(cè)量點(diǎn)選定后，接下來(lái)的工作就是建立測(cè)量標(biāo)志，以便為埋置標(biāo)石等后續(xù)工作提供更為便捷的服務(wù)：GPS 測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是外業(yè)測(cè)繪，通過(guò)空間衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，搜集測(cè)繪工作所需要的信號(hào)來(lái)觀察測(cè)量工作 ，達(dá)到精準(zhǔn)定位安裝天線(xiàn)的目的，在觀測(cè)過(guò)程中，GPS 測(cè)繪技術(shù)主要是依靠開(kāi)機(jī)觀測(cè)和無(wú)線(xiàn)安置兩種方式來(lái)完成作業(yè)，與傳統(tǒng)測(cè)試最大的不同也主要體現(xiàn)在這里，外業(yè)觀測(cè)必須要事先完成好相關(guān)的技術(shù)規(guī)范工作，按照具體步驟來(lái)實(shí)施工作流程，處理數(shù)據(jù)結(jié)果是 GPS 測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，這項(xiàng)工作要通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)完成，對(duì)觀測(cè)結(jié)果還要進(jìn)行檢測(cè)，以確保測(cè)量的質(zhì)量和精準(zhǔn)度。

4.3工程測(cè)繪中 GPS 測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用前景

與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比，GPS 技術(shù)具有高效率、高精度、多功能、易于操作等優(yōu)勢(shì) ，GPS 測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪領(lǐng)域的應(yīng)用相當(dāng)于是一次技術(shù)革命 ，其在充分利用已有測(cè)量理論的同時(shí) ，又能夠突破傳統(tǒng)測(cè)量方法的局限 ，從而在現(xiàn)代工程測(cè)繪工作中被廣泛應(yīng)用 ，從現(xiàn)階段的應(yīng)用情況來(lái)看 ，隨著 GPS 技術(shù)的不斷改進(jìn)和進(jìn)步 ，在今后的工程測(cè)繪中 ，該技術(shù)一定會(huì)朝智能化、全面化的方向發(fā)展 ，勢(shì)必會(huì)有更強(qiáng)大的應(yīng)用空間和良好的發(fā)展前景。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，GPS測(cè)量技術(shù)帶動(dòng)測(cè)繪精度的提高，使得對(duì)地面沉降、大壩變形、高層建筑物的監(jiān)測(cè)工作變得具有系統(tǒng)化和自動(dòng)化，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。GPS 測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國(guó)的工程測(cè)繪中，并且取得了一定的成效和很多優(yōu)勢(shì)。在現(xiàn)代工程項(xiàng)目中對(duì)于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不斷提升的現(xiàn)實(shí)需求，GPS測(cè)量技術(shù)提高了工程測(cè)繪工作效率以及測(cè)量的精準(zhǔn)度 ，具有廣闊的應(yīng)用前景。