GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

張揚(yáng)

摘要：隨著測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS測(cè)繪技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在工程測(cè)繪中應(yīng)用后體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，在使用后提高了工程測(cè)繪工作的整體水平。通過(guò)與以往所使用的測(cè)繪技術(shù)相比，GPS測(cè)繪技術(shù)的精準(zhǔn)度更高，操作也更加簡(jiǎn)便，且可以提高測(cè)繪效率，通過(guò)準(zhǔn)確的測(cè)繪結(jié)果為工程建設(shè)提供保證，從而提高工程整體建設(shè)質(zhì)量。

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

1導(dǎo)言

在工程測(cè)繪領(lǐng)域中，運(yùn)用GPS技術(shù)，不僅可以提升測(cè)繪的效果和水平，也可以促進(jìn)行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。經(jīng)分析，GPS技術(shù)的操作十分便利，即便是在惡劣環(huán)境下，該技術(shù)也能夠很好適應(yīng)。所以，為了可以進(jìn)一步提升測(cè)繪精準(zhǔn)性，務(wù)必加大對(duì)GPS技術(shù)的重視，強(qiáng)化研究。

2GPS測(cè)繪技術(shù)

2.1概述

GPS技術(shù)就是我們常說(shuō)的全球定位系統(tǒng)，此系統(tǒng)并不是一種物體，而是可以對(duì)空間進(jìn)行專業(yè)測(cè)繪的定位系統(tǒng)，可以說(shuō)此系統(tǒng)在使用后可以實(shí)現(xiàn)不間斷工作目標(biāo)，并可以為整體工作提供準(zhǔn)確、高效的保障，利用三維定位系統(tǒng)將時(shí)間、速度等數(shù)據(jù)傳送給全球范圍內(nèi)的使用者。采用GPS測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)可以通過(guò)接收裝置將其安裝到固定位置上，然后與GPS衛(wèi)星發(fā)射出的導(dǎo)航電文進(jìn)行結(jié)合，完成對(duì)特定時(shí)間段定位距離的測(cè)量，形成所需要的三維坐標(biāo)并進(jìn)行精準(zhǔn)定位。

2.2GPS測(cè)繪技術(shù)原理

通過(guò)分析可知，GPS測(cè)繪技術(shù)充分利用了信息接收裝置及衛(wèi)星電文系統(tǒng)，將兩者結(jié)合后可以形成三維坐標(biāo)并確保定位的準(zhǔn)確性。GPS測(cè)繪技術(shù)可以將坐標(biāo)分為空間固定坐標(biāo)與低地固定坐標(biāo)，在使用這兩種坐標(biāo)時(shí)不得進(jìn)行互換，利用這兩種坐標(biāo)可以提高控制點(diǎn)設(shè)置的準(zhǔn)確性。此外，不同的定位方式在使用時(shí)也存在一定的區(qū)別，定位方式可以分為絕對(duì)定位方式與相對(duì)定位方式。其中，相對(duì)定位方式充分利用了空間幾何理論，可以使用微型定位距離、已經(jīng)確定的測(cè)量點(diǎn)以及數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)計(jì)算測(cè)量點(diǎn);絕對(duì)定位方式充分利用了經(jīng)緯度及海拔信息，然后再對(duì)坐標(biāo)位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位，最終對(duì)測(cè)量點(diǎn)位置進(jìn)行確定。

3GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

3.1觀測(cè)選址

在觀測(cè)作業(yè)中，觀測(cè)的效果、質(zhì)量以及選址三者是緊密關(guān)聯(lián)的。換句話說(shuō)，只有保證觀測(cè)選址的合理性，才能從根本上提升GPS的測(cè)量作業(yè)質(zhì)量。因此，在工程測(cè)量作業(yè)時(shí)，應(yīng)結(jié)合相關(guān)測(cè)量計(jì)劃，科學(xué)安排測(cè)量觀測(cè)地址。觀測(cè)地址的選擇原則：首先，觀測(cè)地點(diǎn)要視野開闊，能夠避開測(cè)量中的障礙物，方便進(jìn)行測(cè)量作業(yè);其次，對(duì)所選測(cè)量地址周邊進(jìn)行勘察，防止因原鋰電池源帶來(lái)干擾影響，因而干擾測(cè)量作業(yè);最后，要注意安裝和存儲(chǔ)部分，以此來(lái)提升原點(diǎn)利用率。從整體上來(lái)看，科學(xué)地進(jìn)行觀測(cè)選址，能夠減少后期工作量，對(duì)整個(gè)測(cè)量作業(yè)順利進(jìn)行，有著積極性意義。

3.2精密工程測(cè)繪

近年來(lái)，GPS測(cè)繪技術(shù)也得到了更加深入的發(fā)展，這也使得GPS測(cè)繪技術(shù)得到更加廣泛的應(yīng)用，在進(jìn)行工程測(cè)繪過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)都需要GPS測(cè)繪技術(shù)，測(cè)繪范圍也逐漸擴(kuò)大，主要包括測(cè)繪地點(diǎn)勘察設(shè)計(jì)、施工過(guò)程、驗(yàn)收流程及設(shè)備安裝等，將GPS測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用到以上環(huán)節(jié)中。此外，GPS測(cè)繪技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)顯現(xiàn)出較多的優(yōu)勢(shì)，測(cè)繪過(guò)程中會(huì)應(yīng)用到大量精密儀器及設(shè)備，例如橋梁工程、管道工程及隧道工程等都屬于精密工程，工程測(cè)繪過(guò)程中應(yīng)先對(duì)兩端控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)繪，如果在測(cè)繪過(guò)程中需要控制貫通線計(jì)算就可以采用GPS測(cè)繪技術(shù)中的聯(lián)測(cè)方式，最終提高隧道貫通測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性并可以確定隧道起點(diǎn)方向，最終完成隧道開挖測(cè)繪，采用這種方式進(jìn)行隧道工程測(cè)繪可以使測(cè)繪工程更加簡(jiǎn)便同時(shí)可以最大限度提升隧道工程建設(shè)質(zhì)量。通過(guò)分析可知，GPS測(cè)繪技術(shù)可以充分體現(xiàn)測(cè)繪精度并可以提升測(cè)繪效益，充分發(fā)揮出GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的作用。

3.3GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)和誤差控制

經(jīng)分析，GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較為繁瑣的工作，除了會(huì)被多方面因素限制和干擾之外，還需要綜合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際建設(shè)情況，有針對(duì)性地對(duì)圖形進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證可以從整體的角度上滿足用戶的具體需求。而若想更好地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，應(yīng)該對(duì)GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)所涉及的因素進(jìn)行綜合考量，合理分析，保證交通、衛(wèi)星以及設(shè)備等都可以滿足要求。同時(shí)，針對(duì)GPS網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，務(wù)必強(qiáng)化重視，明確其是否能夠達(dá)到觀測(cè)站對(duì)衛(wèi)星觀測(cè)的時(shí)間以及次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，只有這些要求全都達(dá)到，用戶的需求才能得到滿足。并且，在組織開展工程測(cè)繪工作期間，由于內(nèi)容以及所處環(huán)境等比較復(fù)雜，所以不可避免會(huì)有誤差問(wèn)題出現(xiàn)。對(duì)此，為了可以整體提高GPS技術(shù)在工程測(cè)繪領(lǐng)域中的應(yīng)用水平，應(yīng)該科學(xué)地規(guī)避誤差。一般，在位置測(cè)定以及信號(hào)測(cè)定等環(huán)節(jié)，誤差出現(xiàn)的概率比較大。因此，相關(guān)人員在工作期間，應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待，減小誤差，從而有效提升工程測(cè)繪的精準(zhǔn)度。

3.4利用GPS測(cè)繪技術(shù)完成外業(yè)測(cè)繪

在進(jìn)行戶外工程測(cè)繪時(shí)應(yīng)確定回測(cè)點(diǎn)的具體位置，從而保證測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此在進(jìn)行測(cè)繪工作之前測(cè)繪人員應(yīng)對(duì)測(cè)繪現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行深入地了解并做好測(cè)繪準(zhǔn)備工作，確保GPS測(cè)繪工作可以順利進(jìn)行。此外，目前在應(yīng)用GPS測(cè)繪技術(shù)過(guò)程中主要采用的觀察手段包括開機(jī)觀測(cè)手段、無(wú)線安置手段，這樣可以對(duì)傳統(tǒng)測(cè)繪工作中的操作漏洞進(jìn)行修補(bǔ)與優(yōu)化。在確定測(cè)繪地點(diǎn)時(shí)測(cè)繪人員應(yīng)將相關(guān)設(shè)備安裝到三角支架位置并保證其具有良好的平衡性，使其與標(biāo)志方向及天線基座方向是一致的，最終提高外業(yè)測(cè)繪工作的準(zhǔn)確性。

3.5變形監(jiān)測(cè)

在具體的工程測(cè)繪中，對(duì)于變形監(jiān)測(cè)方法的分類，主要可以劃分為兩種，一種為靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)，另一種為動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè)。在實(shí)際測(cè)繪環(huán)節(jié)，借助GPS技術(shù)，在明確工程實(shí)際建設(shè)情況的基礎(chǔ)上，對(duì)變形監(jiān)測(cè)進(jìn)行科學(xué)構(gòu)建，并對(duì)變形觀測(cè)點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)展開周期觀測(cè)。研究得知，利用GPS技術(shù)來(lái)進(jìn)行工程測(cè)繪，測(cè)繪的準(zhǔn)確度非常高，不會(huì)被外界因素干擾，測(cè)繪效果良好。在對(duì)動(dòng)荷載等動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，需要應(yīng)用一臺(tái)GPS接收機(jī)，并將其安裝在變形體外穩(wěn)固的位置，讓其作為一個(gè)基準(zhǔn)站，連續(xù)運(yùn)行。對(duì)于另外的數(shù)臺(tái)GPS接收機(jī)天線，需要放在變形點(diǎn)的位置上，讓其作為流動(dòng)站，能夠連續(xù)地開展觀測(cè)工作。對(duì)于這種方式，實(shí)時(shí)性很強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)繪自動(dòng)化目標(biāo)。

3.6做好高程測(cè)量

工程測(cè)繪過(guò)程中還應(yīng)對(duì)大地水準(zhǔn)面高程進(jìn)行測(cè)量并對(duì)水準(zhǔn)數(shù)據(jù)、測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確控制，從而得到準(zhǔn)確的測(cè)繪結(jié)果。在進(jìn)行高程測(cè)量的過(guò)程中應(yīng)先使用GPS測(cè)繪技術(shù)確保觀測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)數(shù)據(jù)的密度與均勻性，然后在確定測(cè)量位置后完成測(cè)量模型構(gòu)建。在進(jìn)行模型構(gòu)建過(guò)程中應(yīng)將測(cè)量地形結(jié)構(gòu)作為依據(jù)，從而可以得到大地水準(zhǔn)面高層數(shù)學(xué)模型并利用計(jì)算機(jī)技術(shù)完成大地水準(zhǔn)高程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，從而保證高程測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)在進(jìn)行高層測(cè)量工作時(shí)可以應(yīng)用GPS測(cè)繪技術(shù)中的橫向及縱向測(cè)量法對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并保證所得到數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，同時(shí)可以提升高程測(cè)量工作的準(zhǔn)確性及時(shí)效性。

3.7布設(shè)GPS網(wǎng)

在進(jìn)行GPS測(cè)量測(cè)繪過(guò)程中，還要做好相關(guān)布設(shè)工作。在實(shí)際布設(shè)GPS網(wǎng)過(guò)程中，應(yīng)考慮當(dāng)前測(cè)繪工程路線，采取點(diǎn)連接和線銜接兩者相結(jié)合的方式，來(lái)獲取三角形或其他所需要的測(cè)量圖形，滿足GPS網(wǎng)布設(shè)要求。在正式布設(shè)前，首先要求相關(guān)工作人員對(duì)布設(shè)區(qū)域有基本的了解，結(jié)合該區(qū)域的信息網(wǎng)絡(luò)、地形特征，進(jìn)行測(cè)量分析，提高整個(gè)布設(shè)工作質(zhì)量。另外，在布設(shè)過(guò)程中，要嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，為之后測(cè)量工作有序開展做好鋪墊，保證測(cè)量信息準(zhǔn)確性。

結(jié)束語(yǔ)

總之，相較于傳統(tǒng)使用的測(cè)量測(cè)繪方式而言，GPS測(cè)量技術(shù)具有定位準(zhǔn)、時(shí)間短、全天候等多方面優(yōu)勢(shì)，轉(zhuǎn)變了原本程序復(fù)雜的測(cè)量作業(yè)流程，被廣泛應(yīng)用于各種類型的工程測(cè)繪作業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)GPS測(cè)量技術(shù)將有更為廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉曉剛.工程測(cè)繪中GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用探析[J].硅谷，2014，7（21）：99+106.

[2]范世超，黃國(guó)龍.GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用[J].江西建材，2015（20）：220-221.

[3]孫甲鵬，周璐.GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用探析[J].河南建材，2020（03）：21-22.

[4]唐運(yùn)恒.工程測(cè)繪中的GPS測(cè)繪技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020（11）：154-155.