工程測繪中GPS測量技術應用綜述

杜天東

【摘要】在國內外各類工程項目的建設中，GPS測量技術在工程測繪中的應用發揮了重要的作用，并且成為推動國內工程測繪工作效率和質量提升的重要因素。與傳統的測量技術相比，GPS測量技術具有精確度高、技術含量高、測量時間短等特點，而得到了廣泛的應用，但是在工程測繪中GPS測量技術的應用仍然存在一定的局限性和弊端性，導致其具備的功能難以全面發揮，進而客觀造成工程測繪質量的降低，不利于工程項目的設計、施工預驗收等環節的開展和進行。

【關鍵詞】工程測繪；GPS；測量技術；應用

GPS技術在工程測量中的引入對工程施工所產生的巨大影響，從該技術被廣泛使用和認同可知其具備突出的技術優勢。該技術的引入極大的提高了工程測量工作的測量效率和測量數據的精準性，為我國工程測量工作的發展提供了極大的助力。而GPS的這一巨大技術優勢也決定其廣闊的發展未來。

1、GPS綜述

GPS系統可以進行全天候的服務，能夠提供三維位置的定位活動，保證時間、信息的真實有效性，完善了傳統的測量定位遙感技術的不足。從整體上看，GPS系統的組成結構包括：空間段、控制段、用戶段，這三個部分都具有自身獨特的構成結構。

2、工程測繪中GPS測量技術應用

2.1控制測量

可應用GPS靜態相對定位技術，布設精密工程控制網。控制測量是工程建設中各項測量工作的基礎，在工程規劃設計階段，要建立測圖控制網，用來控制整個測區，保證最大比例尺測圖的需要；在施工階段，要建立施工控制網，以控制工程的總體布置和各建筑物軸線之間的相對位置，滿足施工放樣的需要；在運營管理階段，根據需要建立變形觀測控制網，用來控制建筑物的變形觀測。各階段所要建立的控制網，共同的特點是精度要求高，點位密度大。利用GPS靜態相對定位技術，布設精密工程控制網，具有成本低，速度快、精度高、點位限制少等優點。

2.2大地測量控制網點測定

在大地測量網點測定工作中，常規方式要耗費大量的人力物力并且精度較低，不能適應現代社會發展的需要。相對于大地控制網數千公里或數萬公里數量級的測量，城市控制網測量點之間距離較近，通常在數十公里，而且城市控制網的使用頻率相當大，對社會的運行具有重要的影響。這就需要借助于GPS技術進行高精度、大范圍、高效率的測量工作，為城市建設工程等提供參考。

2.3工程變形情況的測量

工程建設涉及面很廣，常常會遇到一些人為因素或者地質運動造成的建筑物變形和整體位移，這種情況的發生往往會造成較為嚴重的后果，使經濟效益和社會效益面臨巨大的挑戰。經過近些年的研究可以發現，工程變形主要有以下幾種類型：建筑物沉陷、礦業現場地面沉降、大壩變形等等。如果能夠及時對工程變形進行測量和分析，評估變形造成的影響，將會大大減少工程變形的破壞。

2.4水下工程測繪

在海洋資源開發、港口碼頭建設、航道整治等水下工程建設中，對于地形測繪圖的精度有著極高的要求，一旦精度達不到相應的標準，會給工程的建設帶來很大的影響。對此，可以采用GPS測量技術中的三維測定技術，實現對水下工程橫向及縱向位置的高精度測量，以測量數據為基礎，結合相應的計算機軟件，就能夠對水下地形圖進行繪制。在實際操作中，對于水下工程的橫向位置，可以采用差分GPS技術進行測量，能夠解決經緯儀等傳統測量定位儀器操作繁瑣、抗干擾能力差等問題，提升測量精度；對于縱向位置，可以利用專業的測探儀，發射超聲波，根據超聲波的傳播時間和傳播速度，計算出水體深度，同時利用潮位儀進行潮位測定，對水深以及地形高程進行相應的校核，確保測量結果的準確性。

2.5在礦山測量中的應用

我國可建設的土地資源相對較少，特別是部分沿海地區，要想擴大利用土地資源，就必須采取對城市進行圍墾的方法。這一方法部分施工會在水上進行或者是在受潮汐影響的地區進行，這些施工地點的測量工作極為艱難，傳統的測量方法在這些地區基本寸步難行，當GPS技術的引進便很好的解決了工程測量工作的這一問題。在對礦山進行加密施工的過程中，地形測量工作以及諸多地標安放工作都能夠有效的運用GPS技術。

2.6虛擬現實方面的具體應用

傳統工程測繪模式和技術，都需要工作人員進行一系列的實際測繪工作。面對一些惡劣地理條件時，工作人員實地進行測繪難度高且面臨著一定的風險，比如山區地勢復雜容易造成人員傷亡，復雜的地形測繪工作將花費更長的時間。而GPS系統擁有強大的虛擬現實技術，能夠很好地應對這種測繪工作。GPS虛擬現實技術能夠利用GPS系統創造符合實際測繪環境的仿真環境，具有與原始測量環境相同的地理特點。所以可利用GPS系統在計算機中進行模擬繪圖，將一系列的三維圖像呈現在計算機圖形處理中，這一系列的三維圖像可以模擬實際的地形環境和地理條件。在這個三維模型上可以實現整個工程測繪的流程，復雜地形測繪的重難點也都能夠通過模擬環境進行測量，同時還保證了工程測量的安全性。為了保證測量工作中技術的使用能夠切實地反映實際數據，工程測繪之前也會對測量流程進行模擬，不僅能夠提前發現測繪工作的缺陷，提高測繪工作的安全性和準確性，還能夠避免因為技術不成熟或者流程問題帶來工程損失。

3、工程測繪中應運GPS定位測量技術的發展前景

GPS定位測量于工程測繪中應用是測繪技術的重大變革，成為測繪技術的扎實基礎，而往后GPS定位測量的不斷向前發展，GPS技術與工程測繪技術應用不斷的普及和廣泛化，應用GPS定位測量可建立起區域的GPS網，從而創造更好的條件為城市和工程控制網。測繪精度的提高拓展了GPS定位測量的適用范圍，高層建筑物監測、大壩變形監測和地面沉降的監測中都發揮了相當重要的作用，為社會經濟的發展和國民經濟建設提供了更加可靠的定位系統服務。

結語：

綜上所述，工程測量中，GPS測量技術的相比于傳統的測量技術具有更多優勢。充分發揮GPS技術的應用價值，不僅可以降低測量作業的強度，還能提高安全性和工程測量的準確性和效率。GPS測量技術是作為一種高新技術，在快速發展的現代社會具有重要作用，其應用更加廣泛。