試論GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

劉志剛

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也有了很大的提高。GPS就是全球定位系統(tǒng)，它主要由衛(wèi)星接收裝置和通訊衛(wèi)星兩個(gè)部分組成，大多數(shù)人都只知道它可以用來(lái)定位和導(dǎo)航，而不知道正是它促進(jìn)了全球各個(gè)不同領(lǐng)域的工程測(cè)繪工作的順利開展。GPS是基于衛(wèi)星的精確定位系統(tǒng)進(jìn)行工作的，用戶可以利用它得到自己所需的精確數(shù)據(jù)，GPS測(cè)繪技術(shù)是現(xiàn)代高科技與傳統(tǒng)的工程測(cè)繪方法相結(jié)合的產(chǎn)物，它功能強(qiáng)大，且可操作性比較強(qiáng)。通過(guò)研究者不斷的實(shí)踐研究與改進(jìn)，這項(xiàng)技術(shù)的測(cè)繪功能不斷增加，精確度也變得更加準(zhǔn)確。

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

引言：

GPS就是全球定位系統(tǒng)，它主要由衛(wèi)星接收裝置和通訊衛(wèi)星兩個(gè)部分組成，大多數(shù)人都只知道它可以用來(lái)定位和導(dǎo)航，而不知道正是它促進(jìn)了全球各個(gè)不同領(lǐng)域的工程測(cè)繪工作的順利開展。GPS是基于衛(wèi)星的精確定位系統(tǒng)進(jìn)行工作的，用戶可以利用它得到自己所需的精確數(shù)據(jù)，GPS測(cè)繪技術(shù)是現(xiàn)代高科技與傳統(tǒng)的工程測(cè)繪方法相結(jié)合的產(chǎn)物，它功能強(qiáng)大，且可操作性比較強(qiáng)。通過(guò)研究者不斷的實(shí)踐研究與改進(jìn)，這項(xiàng)技術(shù)的測(cè)繪功能不斷增加，精確度也變得更加準(zhǔn)確。

一、GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)

（一）定位精度高

用在測(cè)量的時(shí)候，用載波相位法精準(zhǔn)度細(xì)致到1ppm，相對(duì)于現(xiàn)在這方面最高的技術(shù)。通過(guò)GPS使用結(jié)果顯示，呈現(xiàn)的定位準(zhǔn)確在50km以內(nèi)，同時(shí)精準(zhǔn)度能達(dá)到1mm。在300～1500m工程精度定位中，觀測(cè)的數(shù)據(jù)的誤差小于1mm，GPS測(cè)量技術(shù)在高層建筑傳遞中，其絕對(duì)地位平面誤差小于5mm。尤其是實(shí)時(shí)差分定位和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位兩個(gè)方面對(duì)精度的要求更加的嚴(yán)格有的甚至在分米級(jí)，才能符合工程測(cè)量的規(guī)定。隨著觀測(cè)技術(shù)與數(shù)據(jù)處理方法的改善，GPS測(cè)量技術(shù)的精準(zhǔn)度會(huì)得到進(jìn)一步的提高，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供更加可靠的導(dǎo)航定位服務(wù)。

（二）操作簡(jiǎn)單

這種特點(diǎn)具體體現(xiàn)在GPS測(cè)繪技術(shù)與其他測(cè)繪技術(shù)有機(jī)結(jié)合后，能進(jìn)一步降低工程應(yīng)用操作方式的難度性，比如，GPS技術(shù)同計(jì)算技術(shù)有機(jī)結(jié)合后，能方便于操作人員通過(guò)計(jì)算機(jī)控制操作，讓人工操作中的失誤進(jìn)一步減少，從整體上提升測(cè)繪的精準(zhǔn)度。

（三）觀測(cè)時(shí)間短

通常系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)可以在1h內(nèi)完成，通過(guò)GPS接收器接收數(shù)據(jù)，并且通過(guò)系統(tǒng)處理，確保較高的定位精度，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)硬件設(shè)備與軟件不斷地完善與更新，利用GPS技術(shù)，建立起監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)，既有利于節(jié)省觀測(cè)時(shí)間，而且有利于工作效率的提高，比如：升級(jí)后的系統(tǒng)可以在20km范圍內(nèi)達(dá)到相對(duì)靜態(tài)定位，并且定位準(zhǔn)確、快速，一般只需要16～20min就可完成，若是靜態(tài)定位，那么在1～2min內(nèi)即可完成，甚至于只需要幾秒鐘。

二、GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的主要應(yīng)用

（一）GPS測(cè)繪技術(shù)的外業(yè)測(cè)繪

在室外的測(cè)繪工作中，GPS定位儀器的選擇點(diǎn)很重要，選擇點(diǎn)直接影響觀測(cè)數(shù)據(jù)的精確值。所以，在進(jìn)行測(cè)繪工作之前必須要花一定的時(shí)間和精力去做好選擇點(diǎn)的工作，為了確保選擇點(diǎn)的準(zhǔn)確性，工作人員要事先進(jìn)行實(shí)地考察，檢查坐標(biāo)系統(tǒng)是否完好，然后再經(jīng)過(guò)對(duì)比分析確定一個(gè)最為合適的選擇點(diǎn)，同時(shí)要考慮選擇點(diǎn)所在的外部環(huán)境條件，比如風(fēng)向、風(fēng)力等。如果選擇點(diǎn)所在位置處于風(fēng)口，那在安裝坐標(biāo)系統(tǒng)時(shí)要注意固定坐標(biāo)架，考慮到三角形的穩(wěn)定性，可以將坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置為三角形來(lái)抵抗外部的壓力。

（二）水下測(cè)繪的應(yīng)用

我國(guó)水下工程發(fā)展迅速，水下工程測(cè)繪越來(lái)越重要。在工程測(cè)繪中，水下測(cè)繪的要求高、環(huán)境復(fù)雜、影響因素多，使用人工測(cè)繪技術(shù)不僅難度大，而且受壓強(qiáng)、水流等因素的影響，無(wú)法保證測(cè)繪質(zhì)量。實(shí)踐表明，將GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于水下測(cè)繪，優(yōu)勢(shì)非常明顯，一方面，GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用的測(cè)繪設(shè)備體積比較小，幾乎不會(huì)給測(cè)繪工作的開展造成影響;另一方面，使用計(jì)算技術(shù)處理測(cè)繪結(jié)果，不僅數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確度高，而且能最大限度地減少水下不良因素的影響，能有效克服人工測(cè)繪的弊端，保證測(cè)繪質(zhì)量和效率。

（三）高程測(cè)量

在測(cè)繪工程測(cè)量工作當(dāng)中，高程的測(cè)量是一個(gè)較為重要的測(cè)量工作內(nèi)容。在一定程度上，高程的測(cè)量往往關(guān)系著水利水電類工程對(duì)應(yīng)工程量推算及計(jì)算的精準(zhǔn)性，直接影響著測(cè)繪工程造價(jià)預(yù)算及安全性等各項(xiàng)問(wèn)題。那么，在實(shí)際的測(cè)繪工程測(cè)量工作當(dāng)中，通過(guò)GPS該項(xiàng)測(cè)量技術(shù)，就能夠?qū)崿F(xiàn)高精準(zhǔn)度地高程測(cè)量，可直接將地面點(diǎn)大地的實(shí)際高度精準(zhǔn)度測(cè)量出來(lái)，并將GPS測(cè)量點(diǎn)大地的高與標(biāo)準(zhǔn)高之間的差異，準(zhǔn)確地計(jì)算出來(lái)，而后采用曲面擬合或者平面擬合法實(shí)施高程的擬合。那么，通過(guò)GPS該項(xiàng)測(cè)量技術(shù)有效性地運(yùn)用，能夠最大限度地提高測(cè)繪工程總體測(cè)量工作的精準(zhǔn)度，為其后期的施工建設(shè)提供完備地、精準(zhǔn)地?cái)?shù)據(jù)資料。

（四）形變測(cè)量的應(yīng)用

在形變測(cè)量中，應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)能觀察工程的細(xì)微形變，讓技術(shù)人員根據(jù)形變數(shù)據(jù)分析變形規(guī)律和形變產(chǎn)生的原因，從而采取有針對(duì)性的措施加以處理，防止形變不斷加劇影響工程的結(jié)構(gòu)安全。例如，在工作過(guò)程中，分析GPS測(cè)量數(shù)據(jù)可以掌握工程地基的沉降情況，給工程施工提供指導(dǎo)，同時(shí)，還可以采取相關(guān)的地基加固技術(shù)，保證工程地基安全，為工程社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（五）控網(wǎng)布設(shè)

在測(cè)繪工程測(cè)量工作當(dāng)中，通常需先進(jìn)行控制網(wǎng)的布設(shè)，而后才可開展相應(yīng)的測(cè)量工作。那么，測(cè)繪工程相關(guān)測(cè)量單位若想更為科學(xué)地、合理地布設(shè)該控制網(wǎng)，就必須巧妙地運(yùn)用GPS該項(xiàng)測(cè)量技術(shù)?；谠贕PS該項(xiàng)測(cè)量技術(shù)當(dāng)中，包含著基準(zhǔn)站系統(tǒng)，屬于一種大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，具有較強(qiáng)連貫式的高密度性，能夠及時(shí)的向相關(guān)客戶提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。因而，就需測(cè)量技術(shù)員能夠充分發(fā)揮GPS該項(xiàng)測(cè)量技術(shù)優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用其所包含著基準(zhǔn)站系統(tǒng)，合理布設(shè)控制網(wǎng)，并結(jié)合數(shù)據(jù)抽查取樣的技術(shù)手段，進(jìn)行數(shù)據(jù)的抽樣分析處理，在規(guī)定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行快速整合，精準(zhǔn)的計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的三維立體坐標(biāo)系位置，傳輸?shù)綔y(cè)量數(shù)據(jù)終端。為GPS該項(xiàng)測(cè)量技術(shù)提供數(shù)據(jù)技術(shù)支持，不但節(jié)省了整個(gè)測(cè)量工作的人力，還提高了測(cè)繪工程整體測(cè)量布網(wǎng)定位工作的效率。

（六）GPS測(cè)繪技術(shù)的外業(yè)測(cè)繪

在室外的測(cè)繪工作中，GPS定位儀器的選擇點(diǎn)很重要，選擇點(diǎn)直接影響觀測(cè)數(shù)據(jù)的精確值。所以，在進(jìn)行測(cè)繪工作之前必須要花一定的時(shí)間和精力去做好選擇點(diǎn)的工作，為了確保選擇點(diǎn)的準(zhǔn)確性，工作人員要事先進(jìn)行實(shí)地考察，檢查坐標(biāo)系統(tǒng)是否完好，然后再經(jīng)過(guò)對(duì)比分析確定一個(gè)最為合適的選擇點(diǎn)，同時(shí)要考慮選擇點(diǎn)所在的外部環(huán)境條件，比如風(fēng)向、風(fēng)力等。如果選擇點(diǎn)所在位置處于風(fēng)口，那在安裝坐標(biāo)系統(tǒng)時(shí)要注意固定坐標(biāo)架，考慮到三角形的穩(wěn)定性，可以將坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置為三角形來(lái)抵抗外部的壓力。

結(jié)語(yǔ)：

在當(dāng)今的GPS測(cè)繪技術(shù)中，GPS測(cè)繪不僅可以將位置以坐標(biāo)點(diǎn)的形式展現(xiàn)給使用者，還可以將測(cè)繪的時(shí)間、地點(diǎn)、速度等信息傳遞給使用者，進(jìn)一步擴(kuò)大了使用者對(duì)測(cè)繪信息的認(rèn)識(shí)面。另外，GPS測(cè)繪技術(shù)還廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航領(lǐng)域中，現(xiàn)在電子版地圖幾乎已經(jīng)替代了紙質(zhì)版地圖，GPS技術(shù)對(duì)人們的生活產(chǎn)生了積極的作用，但是它的發(fā)展歷程還需要隨著時(shí)代的變化不斷地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫東昌.GPS測(cè)量技術(shù)在當(dāng)前工程測(cè)繪中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)（理論版），2019，000（006）：1-1.

[2]田云.GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中應(yīng)用剖析[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)，2019，000（017）：136.

[3]黎懋銘.GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用關(guān)鍵要素探究[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2019，000（018）：106-107.