GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

王樹(shù)民

摘要：隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，我國(guó)工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)也獲得了較大水平的提升，該種測(cè)繪技術(shù)是一項(xiàng)新科技，對(duì)工程測(cè)繪有很大的促進(jìn)作用，故而其被大量運(yùn)用在實(shí)際工程中。GPS測(cè)量技術(shù)結(jié)合了多種先進(jìn)技術(shù)，能夠在工程測(cè)繪中充分發(fā)揮多種技術(shù)功能，促進(jìn)工程測(cè)繪水平的提升，最終促進(jìn)我國(guó)工程項(xiàng)目更快、更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：GPS測(cè)量技術(shù);工程測(cè)繪;應(yīng)用分析

引言

GPS測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)具體包括：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(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，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)用能夠有效提高工程測(cè)繪的質(zhì)量和效率。因此，需要加大對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)的分析研究，最終提升GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用效果。

一、GPS測(cè)繪技術(shù)的工作原理

GPS為“Global Positioning System”的縮寫，意為“全球定位系統(tǒng)”。該技術(shù)主要以地外人造衛(wèi)星為基礎(chǔ)，在全球范圍內(nèi)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化、實(shí)時(shí)化的定位與導(dǎo)航。在此背景下，GPS測(cè)繪技術(shù)就是基于GPS衍生出的現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)。在應(yīng)用實(shí)踐中，GPS測(cè)繪技術(shù)的工作原理為：首先，根據(jù)工程方案，在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)設(shè)置出若干個(gè)測(cè)繪點(diǎn)，并裝設(shè)接收機(jī)，以此建立與GPS衛(wèi)星的通信交互。然后，運(yùn)用數(shù)據(jù)運(yùn)算、三維建模等計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星導(dǎo)航電文進(jìn)行整合、處理與利用，從而建立起目標(biāo)區(qū)域的三維坐標(biāo)模型。在此過(guò)程中，平面坐標(biāo)可直接通過(guò)GPS衛(wèi)星的定位導(dǎo)航信息獲得，高程坐標(biāo)可通過(guò)運(yùn)算接收機(jī)與衛(wèi)星之間的距離獲得。最后，在確定基本的三維坐標(biāo)模型后，相關(guān)人員再對(duì)測(cè)繪點(diǎn)進(jìn)行靈活控制，并進(jìn)一步提高主要測(cè)繪點(diǎn)或測(cè)繪區(qū)段的數(shù)據(jù)精確性，最終繪制出符合預(yù)期的工程測(cè)繪資料。

二、GPS測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

（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。因此，GPS測(cè)量技術(shù)適用于多種行業(yè)領(lǐng)域，包括測(cè)量和導(dǎo)航領(lǐng)域等。

（2）定位精度高

基于對(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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)越小、操作越來(lái)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1/3的成本，在人力、物力和財(cái)力方面都能夠有所減少，最終使經(jīng)濟(jì)效益得到綜合性的提升。

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

（1）城市建設(shè)中的應(yīng)用

現(xiàn)代化的城市建設(shè)是我國(guó)近年來(lái)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(guó)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(guò)，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(guò)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。

（2）精密工程中的應(yīng)用

當(dāng)前GPS測(cè)量技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中進(jìn)行了應(yīng)用，包括環(huán)境勘察、施工勘察及材料設(shè)備的測(cè)量與檢驗(yàn)等，主要在于GPS測(cè)量技術(shù)能夠在多種精密工程中達(dá)到極強(qiáng)的測(cè)量準(zhǔn)確度，在測(cè)量效率和操作便捷性方面也都遠(yuǎn)超于傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，所以測(cè)量難度極高的精密工程中能夠充分發(fā)揮出技術(shù)優(yōu)勢(shì)。比如在進(jìn)行隧道貫通的測(cè)量控制時(shí)，需要對(duì)隧道的安全性和貫通性做到嚴(yán)格控制，就必須要把控好隧道開(kāi)挖的方向，在兩段開(kāi)挖的連接處建立起高效精準(zhǔn)的基準(zhǔn)線，此時(shí)就可以采用GPS測(cè)量技術(shù)，通過(guò)GPS測(cè)量技術(shù)對(duì)通視等測(cè)量條件的突破，進(jìn)行直接和精確的測(cè)量，保障隧道開(kāi)挖的安全性、可靠性和精確性。

（3）工程變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

在施工建設(shè)進(jìn)行的過(guò)程中和建成后，由于人為施工或外在原因所造成的建筑物損壞、地殼自然運(yùn)動(dòng)和變形對(duì)建筑物的影響等因素，可能會(huì)導(dǎo)致工程產(chǎn)生變形的問(wèn)題，所以必須要對(duì)工程的變形情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。GPS測(cè)量技術(shù)可以通過(guò)精確的測(cè)量定位作用進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在實(shí)際應(yīng)用中能夠達(dá)到顯著的效果。尤其是在我國(guó)施工項(xiàng)目數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大的情況下，工程的變形問(wèn)題也發(fā)生的較為頻繁，包括建筑物的地面沉降、大型河壩的修建變形等。比如在進(jìn)行大型河壩的修建時(shí)，需要將水壓沖擊大壩的作用降到最低，就必須要進(jìn)行連續(xù)的精確監(jiān)測(cè)，才能夠在異常情況發(fā)生時(shí)立即進(jìn)行調(diào)整和處理，避免異常擴(kuò)大導(dǎo)致降低工程質(zhì)量的問(wèn)題。GPS測(cè)量技術(shù)在大型河壩的修建中能夠有效提高監(jiān)測(cè)的精確度，保持在1.0ppm，還能夠進(jìn)行自動(dòng)化的精準(zhǔn)測(cè)量，掌握更加全面的工程數(shù)據(jù)。

（4）水下測(cè)繪中的應(yīng)用

我國(guó)的水下工程也在快速的發(fā)展進(jìn)程中，但由于水下工程的測(cè)量難度較大，包括水下環(huán)境極為復(fù)雜、影響因素較多等情況，對(duì)于水下工程測(cè)量技術(shù)水平的要求也更高，傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)對(duì)于壓強(qiáng)和水流等因素干擾的抵御能力較差，無(wú)法保障測(cè)量質(zhì)量和效率，使水下工程的發(fā)展速度受到阻礙。GPS測(cè)量技術(shù)在水下測(cè)繪中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也極為顯著，尤其是GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用設(shè)備有著較小的體積，既不會(huì)對(duì)水下環(huán)境造成過(guò)大影響，也不會(huì)受到水下環(huán)境的過(guò)大影響，還可以利用計(jì)算機(jī)的處理技術(shù)，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行精確和快速的分析，更高于人工測(cè)量的質(zhì)量和效率。

（5）網(wǎng)點(diǎn)控制的應(yīng)用

在網(wǎng)點(diǎn)控制的應(yīng)用中，GPS測(cè)量技術(shù)能夠在大地?cái)?shù)據(jù)的測(cè)量方面發(fā)揮出更大的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)在投入了較長(zhǎng)時(shí)間和較大精力之后，仍然會(huì)對(duì)網(wǎng)點(diǎn)的控制產(chǎn)生較大的不良影響，相關(guān)部門針對(duì)這種情況，對(duì)控制網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行了更加科學(xué)的重新規(guī)劃，更多的增加了人力和物力的消耗。GPS測(cè)量技術(shù)能夠在網(wǎng)點(diǎn)控制中保持測(cè)量精確度的同時(shí)增加測(cè)量長(zhǎng)度，在實(shí)際應(yīng)用中能夠?yàn)檎w的測(cè)量質(zhì)量進(jìn)行更大程度的提高。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，通過(guò)對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用分析能夠發(fā)現(xiàn)，GPS測(cè)量技術(shù)具備的多種技術(shù)優(yōu)勢(shì)能夠有效保障工程測(cè)繪的質(zhì)量和效率，避免傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的不良影響，不僅適用于多種工程測(cè)繪需求，也更適用于精密工程，最終能夠有效促進(jìn)工程建設(shè)的快速發(fā)展。

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