GPS測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

趙 靜，賀筱晶貴州省第三測繪院，貴州貴陽 550000

GPS測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

趙 靜，賀筱晶
貴州省第三測繪院，貴州貴陽 550000

GPS測量技術(shù)是現(xiàn)代測繪技術(shù)的一種，GPS測繪技術(shù)由于其具備精度高、測繪效率高的特點(diǎn)，可以很好地滿足工程測繪中對測繪效率和測繪精度的嚴(yán)格要求，被廣泛應(yīng)用于工程測繪之中。本文就以GPS測繪技術(shù)作為研究點(diǎn)，分析其特點(diǎn)以及GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用。

工程測繪；GPS測繪技術(shù)；應(yīng)用

1 GPS測繪技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 測繪效率高

GPS測繪技術(shù)依托于先進(jìn)的軟件和硬件的支持，所以GPS測繪技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮了很好的作用。我國在GPS測繪軟件的開發(fā)上，通過近些年的努力也獲得了一定的成就，尤其是計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用，GPS技術(shù)得以更適合工程的測繪工作。GPS技術(shù)通過與相應(yīng)的電子設(shè)備相結(jié)合，這就很大程度的降低了人工在進(jìn)行工程測量的難度。此外，通過計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，很大程度的降低了測繪所需的時(shí)間。計(jì)算機(jī)軟件的繪圖功能，大幅度的降低了人們的工作負(fù)擔(dān)，提升了工程測繪的效率。

1.2 測繪精準(zhǔn)度高

GPS全球定位系統(tǒng)依托于其空間的衛(wèi)星群，通過連接多個(gè)測量衛(wèi)星的方式實(shí)現(xiàn)工程測量的數(shù)據(jù)收集。用于測量信息的衛(wèi)星數(shù)量越多，就可以更大幅度降低計(jì)算的誤差，數(shù)據(jù)的獲取也更加的快速和便捷。GPS測量技術(shù)可以很好地滿足不同工程測量對精度的不同要求，測量誤差一般都保持的毫米的級別。GPS高精度的另一個(gè)表現(xiàn)就是在實(shí)時(shí)的動態(tài)定位上面，在工程的測繪工作中，對于動態(tài)的測繪數(shù)據(jù)以及圖像的需求比較大，這樣就可以采取動態(tài)測量法來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確獲取。

1.3 操作簡單

GPS在進(jìn)行實(shí)際的工程測量中，需要相關(guān)的測量人員在測量系統(tǒng)中進(jìn)行預(yù)設(shè)的GPS系統(tǒng)安裝，這樣就可以保證在可視化的界面下實(shí)現(xiàn)對工程測繪數(shù)據(jù)的收集，并對收集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)的測量儀器的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，例如，衛(wèi)星的連接狀態(tài)以及接收機(jī)的工作狀態(tài)。GPS可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動化收集和處理，適用于那些長時(shí)間無人進(jìn)行值守的測量工作，而且操作簡單，只需要將GPS獲取的測量數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的集中測量并減少工程測量人員的工作量。

1.4 經(jīng)濟(jì)性能高

GPS測量技術(shù)，由于其在測繪工作中，所投入的人力資源以及各項(xiàng)費(fèi)用較低，這樣就具備良好的經(jīng)濟(jì)性能。GPS實(shí)現(xiàn)節(jié)約的費(fèi)用主要表現(xiàn)在2個(gè)方面：GPS技術(shù)測量效率高，這樣就很大程度上縮短了工程的測繪工期，節(jié)約測繪的成本。另外，GPS測量技術(shù)的應(yīng)用，對各個(gè)測量站的互通性要求不高，這就減少了測繪工作人員的消耗。

2 GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

工程測繪主要是指對工程設(shè)計(jì)進(jìn)行勘測，對施工過程進(jìn)行安全驗(yàn)收和設(shè)備的相關(guān)測量工作。目前，GPS測量技術(shù)在工程的測繪工作中被廣泛的應(yīng)用。GPS技術(shù)擁有更為快捷的定位速度，而且不受地理環(huán)境以及天氣因素的影響，所以稱為工程測繪工作中普遍采用的測量技術(shù)。

2.1 GPS定位技術(shù)

在工程測繪的工作中，GPS測量技術(shù)的應(yīng)用是通過與GPS定位技術(shù)相互結(jié)合的，利用GPS系統(tǒng)的空間衛(wèi)星以及GPS地面的接收裝置，實(shí)現(xiàn)對測量對象的準(zhǔn)確定位和精確的計(jì)算。GPS測繪技術(shù)在工程測繪中被廣泛的應(yīng)用，戶外觀測與專業(yè)設(shè)備的使用結(jié)合起來，這樣就很大程度的提升了測量的精確度，獲得更為準(zhǔn)確的測繪數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)的動態(tài)差分法也很大程度也很大程度提升了工程測量的準(zhǔn)確性。此外，在進(jìn)行地籍測繪以及地形測繪的時(shí)候，GPS提供了更為簡單和精準(zhǔn)的測量方式，測量的工作人員可以在很短的時(shí)間內(nèi)便獲得相關(guān)的測繪數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)的圖形處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對測繪工作的自動化，這對于工程測繪來講是一個(gè)質(zhì)的提升。

2.2 GPS外業(yè)測繪

GPS的外業(yè)測繪首先需要選擇一個(gè)準(zhǔn)確的測量點(diǎn)，測量點(diǎn)的選擇會直接的影響到測繪工作的精確度。所以在進(jìn)行測量點(diǎn)的選擇之前，要對所要測繪的地區(qū)地位信息和標(biāo)架進(jìn)行確定，這是采用GPS進(jìn)行測繪工作的重要前提。在測繪工作中，GPS技術(shù)主要依賴于其開機(jī)觀測以及無線裝置來實(shí)現(xiàn)，這相較于傳統(tǒng)的測繪工作具有很好的精準(zhǔn)性。

2.3 GPS布網(wǎng)

GPS測繪技術(shù)在進(jìn)行工程的測繪工作中，需要全面的布網(wǎng)，GPS布網(wǎng)主要是依據(jù)所需測繪的工程路線來進(jìn)行。GPS布網(wǎng)主要是通過點(diǎn)鏈接或者線鏈接的方式，實(shí)現(xiàn)測量圖形的同步。在對不同的地區(qū)進(jìn)行GPS布網(wǎng)時(shí)，要根據(jù)工程測量的實(shí)際需求來確定采取公網(wǎng)或者信息網(wǎng)的方式來進(jìn)行布網(wǎng)，以此來提高GPS布網(wǎng)的合理性，在后續(xù)的工程測量工作中，可以通過對GPS布網(wǎng)的控制來確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)性。

2.4 GPS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

GPS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是指通過利用GPS系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)中對工程進(jìn)行的模擬繪圖，通過在計(jì)算機(jī)中建立起一系列三維的圖像信息，這一系列的三維圖像就可以將測量地形的地理?xiàng)l件和地形環(huán)境完整的描述出來，這樣可以在三維的模型上實(shí)現(xiàn)對工程的測繪流程。

2.5 RTK技術(shù)

RTK又將其稱之為實(shí)時(shí)動態(tài)測繪，主要是通過在地面建立一個(gè)測量點(diǎn)，通過安置GPS接收機(jī)將其作為測量的基準(zhǔn)，將用于測量的GPS衛(wèi)星進(jìn)行連接，接收GPS衛(wèi)星傳輸?shù)臏y量信息。將接收到的衛(wèi)星信息進(jìn)行收集和匯總，通過計(jì)算機(jī)的圖像處理系統(tǒng)和計(jì)算系統(tǒng)，對接收到的信息進(jìn)行測繪參數(shù)的轉(zhuǎn)化，以此來實(shí)現(xiàn)對工程的精準(zhǔn)測量。

2.6 GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用案列分析

在貴州省建設(shè)大型的研礦工程中，其中勘查察面積4.8km2，礦區(qū)有簡易的公路交通便利，礦區(qū)最高海拔標(biāo)高為1 390m，河床標(biāo)高890m，地勢比為500m。通過利用GPS測繪技術(shù)，首先對其50km以內(nèi)的距離進(jìn)行了100%的定位，定位結(jié)果顯示測繪處的平面信號誤差為0。其次對其25km以內(nèi)的距離進(jìn)行了GPS定位，僅用了13min～15min就對靜態(tài)物體進(jìn)行了定位，同時(shí)還用了1min～3min對其距離在15km以內(nèi)的流動物體進(jìn)行了定位。其次在礦區(qū)內(nèi)設(shè)置了DP01、DP02和DP03三個(gè)點(diǎn)作為已知的控制點(diǎn)，將已知點(diǎn)DP01作為基準(zhǔn)站架，測量每個(gè)控制點(diǎn)的WGS84國家大地坐標(biāo)系統(tǒng)的平面坐標(biāo)，通過已知點(diǎn)DP01，DP02，DP03號點(diǎn)解算出轉(zhuǎn)換參數(shù)，從而解算出礦區(qū)加密控制點(diǎn)DP03、DP04、DP15成果坐標(biāo)，嚴(yán)格按照我國的《地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測量規(guī)范》ZBD10001-89進(jìn)行測量作。最后在已知點(diǎn)架設(shè)移動站進(jìn)行采集數(shù)據(jù)的工作，共計(jì)檢測3個(gè)點(diǎn)。在分不同時(shí)間段對特征點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)測量，比較其差值，統(tǒng)計(jì)23個(gè)點(diǎn)。累計(jì)檢測26個(gè)點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)總的作業(yè)精度為：平面精度±0.02m；高程精度±0.05m，從而確保了該工程的精準(zhǔn)性，減少了誤差，也滿足了建設(shè)工程的要求。

3 結(jié)論

綜上所述，可以看出在工程測量中，GPS測量技術(shù)由于其自身具有準(zhǔn)確度和精準(zhǔn)度高，測量效率高于其他測量方法，以及擁有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性能，這使得其具有很廣泛的應(yīng)用前景。目前，GPS測繪技術(shù)被大量的應(yīng)用到工程測量中，適合現(xiàn)代的工程施工對工程數(shù)據(jù)的安全和精準(zhǔn)的要求。在工程測繪工作中，GPS大幅度提升了測繪工作的準(zhǔn)確性以及測繪數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性，大幅度提升了測繪工作效率，縮短測繪的時(shí)間，節(jié)約了人力資源的成本，使測繪的結(jié)果可以更好地服務(wù)于工程建設(shè)項(xiàng)目。

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A

1674-6708（2016）168-0105-02

趙靜，貴州省第三測繪院。

賀筱晶，貴州省第三測繪院。