GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

劉鶴娟

摘 ?要：GPS 測(cè)繪技術(shù)屬于新型測(cè)繪技術(shù)，其在不同工程測(cè)繪中得到了廣泛應(yīng)用，GPS 測(cè)繪技術(shù)可以最大限度提升工程測(cè)繪效率。在應(yīng)用 GPS 技術(shù)后可以減少測(cè)繪人員的工作量并可以提高測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)可以提高測(cè)繪效率。工程測(cè)繪中采用 GPS 測(cè)繪技術(shù)可以提升測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此應(yīng)在工程測(cè)繪領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

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

前言：

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。

1. GPS測(cè)繪技術(shù)

1.1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。

1.2GPS 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[1]。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。

2.優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)

2.1操作相對(duì)簡(jiǎn)便

采用人工測(cè)繪方式進(jìn)行工程測(cè)繪時(shí)需要測(cè)繪人員進(jìn)入到測(cè)繪區(qū)域中，在收集測(cè)繪信息時(shí)需要較長(zhǎng)的時(shí)間并需要對(duì)測(cè)繪位置進(jìn)行分析。完成信息收集與分析后需要采用手繪方式完成圖紙繪制，這樣會(huì)消耗更多的人力、精力及時(shí)間，但并無(wú)法保證測(cè)繪精度。GPS 測(cè)繪技術(shù)通過(guò)接收機(jī)、傳感器、計(jì)算機(jī)等設(shè)備完成測(cè)繪工作，使數(shù)據(jù)收集更加高效、便捷且精準(zhǔn)度高。同時(shí)，將測(cè)繪數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)后測(cè)繪人員可以利用 GIS 軟件、CAD 軟件完成三維坐標(biāo)模型建立，并利用相關(guān)參數(shù)及局部模型對(duì)繪制圖進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，提升精準(zhǔn)度。這樣可以有效節(jié)約測(cè)繪工程成本，同時(shí)可以縮小測(cè)繪誤差，保證測(cè)繪工程效果。

2.2具有較好的定位效果

工程測(cè)繪工作首先應(yīng)做到的是圖實(shí)一致，GPS 測(cè)繪技術(shù)可靠性、優(yōu)質(zhì)性相對(duì)較高。目前，GPS 衛(wèi)星星座24人造衛(wèi)星已經(jīng)全部投入使用，已經(jīng)覆蓋全球98% 的面積。同時(shí)，在技術(shù)不斷研發(fā)的過(guò)程中 GPS 測(cè)繪技術(shù)也更加精準(zhǔn)。目前，30m 到1500m 之間的工程測(cè)繪中應(yīng)用 GPS 測(cè)繪技術(shù)可以最大限度縮小定位誤差，將誤差精確到毫米，這樣測(cè)繪圖紙的應(yīng)用價(jià)值也會(huì)提升。此外，GPS 測(cè)繪技術(shù)可以有效避免電磁及障礙物干擾，可以完成復(fù)雜環(huán)境下工程測(cè)繪需求，同時(shí)使用此項(xiàng)技術(shù)后可以保證測(cè)繪工程的穩(wěn)定性與適應(yīng)性。

3.工程測(cè)繪中GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

3.1GPS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

GPS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)GPS系統(tǒng)虛擬構(gòu)建出與本項(xiàng)目實(shí)際情況相符合的測(cè)繪空間，這一虛擬空間與實(shí)際的地理環(huán)境特點(diǎn)相同，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模擬繪圖，再通過(guò)三維圖像呈現(xiàn)出來(lái)，模擬反饋出實(shí)際的測(cè)繪環(huán)境，再于虛擬環(huán)境中完成具體的測(cè)繪工作[2]。GPS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可以完成現(xiàn)場(chǎng)難以完成的測(cè)繪工作，降低測(cè)繪人員的工作難度，使整個(gè)測(cè)繪工作得以更順利地完成。

3.2完成 GPS 布網(wǎng)設(shè)置

在利用 GPS 測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行帶狀或線路測(cè)繪時(shí)可以確保測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如，在進(jìn)行飲水工程測(cè)繪時(shí)測(cè)繪人員通常會(huì)應(yīng)用點(diǎn)連方式、邊連方式完成三點(diǎn)交匯圖形回測(cè)。在進(jìn)行大型水利工程建設(shè)時(shí)可以將邊連方式與網(wǎng)連方式進(jìn)行結(jié)合，然后合理選擇測(cè)量設(shè)備并完成設(shè)置工作，從而保證測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)可以提升測(cè)繪工作效率及質(zhì)量。此外，GPS 布網(wǎng)設(shè)置時(shí)會(huì)受到天氣等情況的影響，這種方式可以從根本上提升測(cè)繪工作質(zhì)量并降低測(cè)繪工程成本。另外，在進(jìn)行復(fù)雜地質(zhì)條件測(cè)繪工程時(shí)采用 GPS 測(cè)繪技術(shù)，通過(guò) GPS測(cè)繪技術(shù)可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)完成周邊地區(qū)地質(zhì)測(cè)繪及模擬，利用三維圖像實(shí)現(xiàn)測(cè)繪目標(biāo)，并可以從各角度完成地質(zhì)及物體的測(cè)繪工作，最終保證測(cè)繪工程所得到測(cè)繪數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，確保測(cè)繪工程質(zhì)量。

3.3實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)繪

在進(jìn)行測(cè)繪工程時(shí)相關(guān)工作人員應(yīng)在原有監(jiān)測(cè)位置設(shè)置監(jiān)測(cè)基站，在基站中安裝 GPS 測(cè)繪技術(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備，這樣在進(jìn)行測(cè)繪工作時(shí)衛(wèi)星可以最大化提供保障，從而得到精準(zhǔn)的測(cè)繪數(shù)據(jù)。此外，工程測(cè)繪工作中所得到的數(shù)據(jù)可以利用傳感技術(shù)進(jìn)行傳輸、處理與分析，不同的信息流動(dòng)站點(diǎn)在接收與傳輸信息、數(shù)據(jù)時(shí)可以利用無(wú)線設(shè)備并進(jìn)行精準(zhǔn)定位，可以完成對(duì)數(shù)據(jù)的深層分析，在得到兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)距離位置后流動(dòng)站點(diǎn)可以使三維坐標(biāo)更加精準(zhǔn)。但是在進(jìn)行測(cè)繪工作時(shí)應(yīng)注意以下方面。首先選擇測(cè)量點(diǎn)時(shí)應(yīng)保證所選區(qū)域視野開闊并保證設(shè)備安裝效果，確保測(cè)繪工作可以順利開展。其次測(cè)繪工作結(jié)束后工作人員應(yīng)對(duì)傳輸信號(hào)的準(zhǔn)確性進(jìn)行確定，只有在確定信號(hào)準(zhǔn)確后才可結(jié)束測(cè)繪工作。

3.4水下地形測(cè)繪中 GPS 測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

在地質(zhì)測(cè)量中水下地形測(cè)繪是關(guān)鍵內(nèi)容，同時(shí)也屬于地質(zhì)測(cè)繪中的難點(diǎn)。在使用傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)時(shí)通常會(huì)采用測(cè)繪儀、經(jīng)緯儀及潮位儀等完成水下地形測(cè)繪，但是在應(yīng)用時(shí)難度較大且使用流程相對(duì)復(fù)雜，這樣在一定程度上會(huì)增加測(cè)繪培訓(xùn)費(fèi)用，更無(wú)法保證水下地質(zhì)測(cè)繪工作的效率、質(zhì)量及精準(zhǔn)度。在應(yīng)用GPS 測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行水下地形測(cè)繪時(shí)測(cè)繪人員將相關(guān)檢測(cè)設(shè)備及接收裝置應(yīng)用到水下環(huán)境中，從而可以與人造衛(wèi)星及計(jì)算機(jī)交互系統(tǒng)構(gòu)建起水下測(cè)繪體系，最終完成水下地形信息采集及圖像采集，保證水下地質(zhì)圖像的完整性并提升測(cè)繪水平。

4.工程測(cè)繪中GPS測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

4.1GPS測(cè)量技術(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)的協(xié)同部署

測(cè)繪工作的技術(shù)人員還應(yīng)做好儀表調(diào)試工作，包括：嚴(yán)密觀察制風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油的溫度與壓力;排查檢修軸瓦、凈化工序入口溫度、報(bào)警系統(tǒng)、連鎖跳車保護(hù)設(shè)定值等;檢查試車方案的詳細(xì)操作步驟、具體流程與細(xì)節(jié)，保障作業(yè)流程的精確與規(guī)范，做到全程跟蹤;做好工藝、生產(chǎn)環(huán)節(jié)人員的配合工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并處理和解決[3]。

4.2GPS測(cè)量系統(tǒng)的架設(shè)與調(diào)試

在對(duì)GPS測(cè)繪系統(tǒng)的架設(shè)與調(diào)試中，技術(shù)人員需要完成GPS參數(shù)設(shè)置、試運(yùn)行檢測(cè)以及信號(hào)發(fā)射端輸入信號(hào)，確保檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)安裝的位置與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中顯示的位置相對(duì)應(yīng)，當(dāng)信號(hào)進(jìn)入報(bào)警區(qū)域時(shí)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警，當(dāng)信號(hào)退出報(bào)警區(qū)域時(shí)報(bào)警信號(hào)會(huì)自動(dòng)消除。

結(jié)束語(yǔ)：

GPS測(cè)繪技術(shù)作為一項(xiàng)集技術(shù)性、專業(yè)化于一體的、銜接式、綜合型流程作業(yè)模式，在工程測(cè)繪工作中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。在未來(lái)工作中，還需對(duì)基于GPS技術(shù)的測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與改進(jìn)，在保證工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)GPS系統(tǒng)穩(wěn)定性、高效化和集約式發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]丁琳. GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用[J]. 江西建材，2020（08）：54+56.

[2]葉楠. GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用[J]. 江西建材，2020（11）：73+75.

[3] 字立先，方超，徐東方. GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用研究[J]. 居舍，2019（27）：190.