工程測(cè)量中GPS技術(shù)的應(yīng)用

胡倩+胡雙

摘要：本文對(duì)GPS技術(shù)進(jìn)行探究分析，闡述了GPS技術(shù)極大地促進(jìn)了工程測(cè)繪的發(fā)展水平。

關(guān)鍵詞：GPS；工程測(cè)量；技術(shù)

工程測(cè)量包括很多內(nèi)容，如在工程建設(shè)的過程中，設(shè)計(jì)、施工和管理各個(gè)階段進(jìn)行的測(cè)量工作的技術(shù)方法都被稱作“工程測(cè)量”。工程測(cè)量是測(cè)繪科學(xué)和技術(shù)直接應(yīng)用在國(guó)家建設(shè)上，是綜合性的應(yīng)用測(cè)繪科學(xué)和技術(shù)。近年來測(cè)繪城市和測(cè)繪地貌為目的的大比例尺地形測(cè)量尤其受到關(guān)注。測(cè)繪的方式也越來越多樣了，現(xiàn)階段測(cè)繪過程的自動(dòng)化和實(shí)時(shí)化、測(cè)繪成果的數(shù)字化和可視化是最突出的特點(diǎn)。

1GPS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1測(cè)繪時(shí)間短，定位精度高。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS軟件系統(tǒng)得到不斷的完善，現(xiàn)階段的GPS系統(tǒng)定位兩千米范圍內(nèi)的，非移動(dòng)的單位用時(shí)2分鐘左右，如果通過RTK時(shí)差分定位測(cè)量技術(shù)，保證流動(dòng)站和基準(zhǔn)值在一萬(wàn)五千米內(nèi)距離，測(cè)繪非移動(dòng)目標(biāo)只要幾秒鐘，而且還可以實(shí)時(shí)查詢單位位置。GPS在測(cè)繪工作中的應(yīng)用，可以保證50公里內(nèi)零誤差定位，一千公路以上的定位，精度也能保證在±0.000000001米。如果用于測(cè)定建筑平面誤差，準(zhǔn)確度在±1毫米。通過以上數(shù)據(jù)可知，GPS在定位精度上遠(yuǎn)超于傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)。

1.2操作簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大。GPS技術(shù)的完善和發(fā)展主要體現(xiàn)在其自動(dòng)化水平上，現(xiàn)在通過GPS進(jìn)行工程測(cè)繪步驟非常簡(jiǎn)單，只要測(cè)繪人員會(huì)安裝儀器、記錄數(shù)據(jù)、掌握相關(guān)儀器就可以完成測(cè)繪了。同時(shí)GPS定位系統(tǒng)一方面可以測(cè)繪工程建筑的數(shù)據(jù)，另一方面還可以提高目標(biāo)速度、時(shí)間等很全面的信息?，F(xiàn)階段，GPS技術(shù)已經(jīng)大量的作用于大地、工程、海洋的測(cè)量工作上了。GPS技術(shù)已經(jīng)覆蓋全世界98%的地區(qū)了，而且不受自然條件的約束，幾乎可以在地球任何地方進(jìn)行測(cè)繪工作，長(zhǎng)期作業(yè)也是可以的。

2工程測(cè)量中GP$技術(shù)應(yīng)用

2.1水下工程測(cè)繪中的應(yīng)用。水下測(cè)繪的難度是很大的，這主要是因?yàn)闇y(cè)繪工作的時(shí)候還要面對(duì)水下壓強(qiáng)、流體力學(xué)等因素，但是因?yàn)殡S著社會(huì)的發(fā)展，航運(yùn)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有很大的作用，所以測(cè)繪工作也發(fā)展到了水下測(cè)繪。GPS技術(shù)具有很高的性能，可以從縱橫兩個(gè)方向進(jìn)行水下空間信息的高精度測(cè)量，把測(cè)量結(jié)果反饋到計(jì)算機(jī)中，通過相關(guān)分析和制圖軟件就可以以完整、直觀的形式展示水下地形特征了。在進(jìn)行具體的水下作業(yè)的時(shí)候，橫向宜用差分GPS技術(shù)，這樣在不光操作程序簡(jiǎn)單，而且還有很強(qiáng)的抗干擾性；縱向上測(cè)量的時(shí)候，可以采用測(cè)量?jī)x，運(yùn)用超聲測(cè)量的方式獲得水下深度的信息。

2.2工程變形情況的測(cè)量。工程建設(shè)的涉及方向很廣，常常會(huì)遇到一些因?yàn)槿藶樗鶎?dǎo)致的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)，造成建筑物變形或者整體位移，這種情況嚴(yán)重威脅到經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益了。通過研究發(fā)現(xiàn)，工程變形的類型主要有：建筑物沉陷、礦業(yè)現(xiàn)場(chǎng)地面沉降、大壩變形等?，F(xiàn)階段，把GPS技術(shù)融入工程變形的監(jiān)測(cè)，利用高精度的三維定位技術(shù)，可以把工程建筑發(fā)生的微小變化計(jì)入分析范圍，極大的增強(qiáng)了工程的風(fēng)險(xiǎn)防范能力。因?yàn)榧霸绲膶?duì)工程變形進(jìn)行測(cè)量和分析評(píng)估，所以很大程度上減少了工程變形的破壞。

3GPS測(cè)量施工步驟

3.1測(cè)量前的工作。一般測(cè)量工作都是成建方委托專業(yè)測(cè)量單位進(jìn)行的，所以委托前要交給測(cè)量人員具體的圖紙，來明確具體工作。因?yàn)闇y(cè)量的深度要求是不一樣的，這取決于測(cè)量工作的目的和使用功能，所以需要明確測(cè)量的精度和點(diǎn)數(shù)位要求，進(jìn)行相關(guān)有針對(duì)性的測(cè)量。因?yàn)榻ㄖこ痰墓て诙际怯袊?yán)格規(guī)定的，所以要盡快完成工程測(cè)量以便為后期規(guī)劃和場(chǎng)地布置提供依據(jù)，因此在前期還要講明具體時(shí)間要求，以便測(cè)量單位組織測(cè)量方案和人員分配。據(jù)地形地貌和周邊環(huán)境、深度的不同，測(cè)量的費(fèi)用也是不一樣的。地質(zhì)條件復(fù)雜的場(chǎng)地比地形開闊的場(chǎng)地貴的多，所以測(cè)量前也要講明以避免糾紛。在工程測(cè)量前，測(cè)量單位要充分了解場(chǎng)地水文地質(zhì)、市政道路建設(shè)和相關(guān)原始坐標(biāo)控制點(diǎn)、高程控制點(diǎn)等，以便編制測(cè)量方案。在測(cè)量前還要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，保障其完整性，特別是設(shè)備接受信號(hào)和數(shù)據(jù)顯示功能，一定要清晰準(zhǔn)確，以保障高精度完成測(cè)量工作。

3.2數(shù)據(jù)處理。GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理是對(duì)原始觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行編制和加工整理，分流出相關(guān)專用的文件，方便進(jìn)一步做平差計(jì)算。在原始記錄中，通過解碼把各種數(shù)據(jù)分類，排除無(wú)用的觀測(cè)信息，形成各種數(shù)據(jù)文件，如觀測(cè)和測(cè)站信息文件等，然后再進(jìn)行觀測(cè)數(shù)據(jù)的平滑、濾波、周跳探測(cè)、載波相位觀測(cè)的修復(fù)以及對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行各項(xiàng)必要的修正。觀測(cè)成果為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期定位精度要求，必須進(jìn)行觀測(cè)成果外業(yè)檢核。當(dāng)觀測(cè)結(jié)束后，一定要在觀測(cè)區(qū)及時(shí)的進(jìn)行外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的驗(yàn)核和評(píng)價(jià)，以便可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)誤差，并根據(jù)情況進(jìn)行重測(cè)或補(bǔ)測(cè)。同步觀測(cè)數(shù)據(jù)的驗(yàn)核，主要指觀測(cè)數(shù)據(jù)的剔除和觀測(cè)值的殘差之差。應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行土地利用調(diào)查控制測(cè)量，先要進(jìn)行的就是原始觀測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理，解算出各個(gè)基線向量，然后是進(jìn)行核查，對(duì)同步觀測(cè)數(shù)據(jù)、重復(fù)邊、環(huán)閉合差的檢核，核查要求是三種檢核都要滿足現(xiàn)行GPS測(cè)量規(guī)范的精度指標(biāo)要求。

3.3地形測(cè)量中應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)注意的事項(xiàng)。在對(duì)于平面位置進(jìn)行的地形測(cè)量中，GPS技術(shù)已經(jīng)廣泛被應(yīng)用其中。不過，這個(gè)技術(shù)目前還存在一定的不足之處，尤其是對(duì)于高程的測(cè)量運(yùn)用還沒有非常成熟，因此應(yīng)當(dāng)引起工作作業(yè)人員的注意和重視，選取基準(zhǔn)站一定要慎重考慮。基準(zhǔn)站的選址非常重要，一般的要求是不能選擇在高大樹木、大面積水域和高大建筑物，以及有電磁輻射和干擾等地方，比如高壓電線和電臺(tái)發(fā)射塔就非常不適合?；鶞?zhǔn)站的選址，一般需要選擇在地勢(shì)較高且在測(cè)區(qū)的中央的地方。

結(jié)束語(yǔ)：應(yīng)用GPS技術(shù)方法，一方面對(duì)測(cè)圖精度進(jìn)行了大力提高的，另一方面還省去了一些不必要的中間環(huán)節(jié)，即使是測(cè)圖是產(chǎn)生的碎部點(diǎn)的誤差，也是隨測(cè)圖過程隨機(jī)產(chǎn)生的，根本不會(huì)存在不均勻的誤差狀況。GPS不受視距和通視條件的限制，大量節(jié)約了非測(cè)圖的實(shí)踐和擴(kuò)大了作業(yè)的半徑，并且省去了搬遷儀器的繁瑣，工作人員的效率得以大力提升，傳統(tǒng)的測(cè)圖方式根本無(wú)法與其比擬。GPS技術(shù)大量廣泛應(yīng)用到地形的測(cè)量中，大大提高了工作效率和節(jié)約了實(shí)踐，對(duì)于以往的測(cè)量作業(yè)模式進(jìn)行了徹底的改變，其效率高、精度高和全天候的優(yōu)點(diǎn)，相信會(huì)為該行業(yè)帶來—個(gè)嶄新的提升技術(shù)的新模式。endprint