探析GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的運用實踐

【摘要】GPS測繪技術(shù)具有功能性強、應用廣泛、操作便利、自動化和智能化水平高、測量制約性少等特點，在工程建設(shè)領(lǐng)域、水下檢測工程領(lǐng)域以及城市建設(shè)領(lǐng)域被廣泛運用，有效提高工程測繪的效率與質(zhì)量，促進了社會的現(xiàn)代化建設(shè)，提高了國家的科技發(fā)展水平。

【關(guān)鍵詞】工程測繪；GPS測繪技術(shù)；特點；應用

由于GPS測繪技術(shù)所具備的優(yōu)越性，GPS測繪被逐漸應用于社會現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)中，在工程測繪方面發(fā)揮著重要作用，顯著提高了工程測繪質(zhì)量。為進一步提升GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的運用實踐水平，本文對其基本技術(shù)特點進行分析，并探究該技術(shù)在工程測繪領(lǐng)域的運用。

一、GPS測繪技術(shù)的基本特點

GPS即全球定位系統(tǒng)，硬件設(shè)備主要由環(huán)球通訊衛(wèi)星和衛(wèi)星接收裝置兩部分構(gòu)成。GPS的工作原理基于無線電衛(wèi)星的精準定位導航系統(tǒng)，能夠幫助用戶精確把握導航位置、時間以及三維坐標[1]。GPS的測繪技術(shù)融合了傳統(tǒng)測繪方法和高科技的現(xiàn)代化電子測繪技術(shù)，具有運用的廣泛性大、功能性強、自動化和智能化水平高、可操作性強等特點。

（一）功能多樣化，應用范圍較廣

GPS技術(shù)不僅可以為用戶提供精確的三維置坐標，具有測量以及位置導航功能，同時還可以為用戶提供精確的時間和速度方面的完整信息，具有測時、測速的功能。隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，這些功能也被逐漸應用到工程測量、海洋測繪、大地測量以及航空攝影測量等領(lǐng)域，應用范圍有了很大的擴展。

（二）定位精確

經(jīng)大量的工程測繪實踐證明，GPS的定位精度較傳統(tǒng)定位方式有了顯著提高。首先，在靜態(tài)相對定位模式測量中若基線<50km，GPS的定位精度高達1-2×10-6左右；若基線在100-500km范圍內(nèi)，其定位的精度可達10-6到10-7左右；若基線在1000km范圍內(nèi)，其定位的精度可達10-8左右。其次，GPS測量技術(shù)應用于實時定位時可將精度控制在分米、厘米單位，極大的減少誤差。因此，GPS的高精度定位可達到工程測繪的不同標準的具體要求。

（三）操作簡便

現(xiàn)代化的GPS測量技術(shù)不斷的引進各種先進科學技術(shù)手段，極大的提高了GPS技術(shù)的智能化、自動化及集成化程度，操作方法也非常的簡便。在實際的工程測量過程中，只需要工作人員了解儀器的安裝、基本的連線、氣象數(shù)據(jù)收集以及天線高度的量取等簡單內(nèi)容即可，GPS儀器會自動進行衛(wèi)星定位、跟蹤觀測并及時記錄等內(nèi)容，工作人員只需要負責維護監(jiān)測儀器的正常運行。因此對工作人員的專業(yè)要求并不會太高，也可以減少由人為失誤造成的誤差。

（四）測量速度快

現(xiàn)代的GPS測量技術(shù)在15-20min內(nèi)可測量20km范圍內(nèi)的相對靜態(tài)定位；在快速測量靜態(tài)定位時，在2min內(nèi)即可觀測到15km內(nèi)每個基準站和流動站的定位，同時在初始化的流動站觀測后可馬上進行實時定位跟蹤，只需要幾秒鐘就可以觀測到每個流動站的位置。

（五）全天候測量

外太空中存在不計其數(shù)的由地球發(fā)射的衛(wèi)星，并且各衛(wèi)星之間呈現(xiàn)均勻分布狀態(tài)，基本上地球的每一個角落都被覆蓋在內(nèi)，因此GPS這種全球定位系統(tǒng)不限制時間和地點都可以進行測量。而且除了會偶爾受到雷雨天氣等極其惡劣的氣象影響，測量工作在其他氣象環(huán)境條件下均可正常[2]。

二、工程測繪中GPS測量技術(shù)的應用研究

（一）在工程變形監(jiān)測中的GPS測量技術(shù)應用

在工程施工建設(shè)以及人們使用的過程中，常常會由于一些人為因素或者自然的外界因素導致地基發(fā)生變形甚至是位移。剛開始人們很難通過肉眼直接觀察到這些輕微的變形或者位移變化，當人們?nèi)庋劭捎^察到時說明工程變形的程度已經(jīng)極其嚴重，需要進行大范圍的維護、修補，不僅需要大量的資金投入，同時也會消耗大量的人力資源[3]。在日常生活中，最常見的工程變形包括建筑物的變形和沉降、大壩變形、因資源開采引起的地面沉降等，GPS測量技術(shù)具有高精度的三維定位功能，可作為各種工程變形及建筑物位移的重要監(jiān)測手段。比如在大壩變形的監(jiān)測工作中，大壩變形主要是由于水負荷的重壓所致，一旦出現(xiàn)大壩變形現(xiàn)象，會造成嚴重的后果，因此必須采取連續(xù)、精密的實時監(jiān)控。

（二）在水下工程測繪中的GPS測量技術(shù)應用

在碼頭和海岸的施工設(shè)計、海洋資源的開發(fā)利用、航道的整治以及海港建設(shè)等多種海洋工程建設(shè)過程中都需要定位極其精確的水下地形測繪圖，在水下地形圖的測繪過程中，必須對平面位置的三維坐標和具體的水深程度進行精密測量[4]。傳統(tǒng)的測量技術(shù)主要采用三應答器、經(jīng)外側(cè)距儀以及經(jīng)緯儀等設(shè)備來測量平面位置的三維坐標，采用測探儀來測量具體的水深程度，測探儀的工作原理主要是利用超聲波進行測定，因此必須借用潮位移來測量潮位來校正水深測量值，最后再得到水下地形的高度。這些操作設(shè)備、步驟和方法對操作人員的專業(yè)要求極高，且非常的復雜，使用極為麻煩。在水下工程測繪中應用GPS測量技術(shù)，平面位置的三維坐標定位測量即快速，又精確，同時可利用實時定位以及實時分差定位功能進行大比例尺下的工程進行地形測繪。在實際的測繪過程中，可將潮位移、差分GPS接收設(shè)備以及測探儀共同組合成水下測繪的完整系統(tǒng)，工作者即可通過導航監(jiān)視器來實時監(jiān)測航向并進行及時的修正，操作簡便，可提高測繪的工作效率。

（三）在城市建設(shè)中的GPS測量技術(shù)應用

要把城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)的進行的嚴格劃分對城市進行一個整體的規(guī)劃，對日后建筑物的建設(shè)提前做出計劃，從而減少其對城市的局以及公共環(huán)境的影響，以實現(xiàn)對城市建設(shè)的合理化隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展[5]?，F(xiàn)代化城市建設(shè)的發(fā)展越來越快，然而過度開發(fā)城市的資源，對城市的合理化發(fā)展造成了嚴重影響在這樣的情況下，對與城市的測量，有著更高的要求，工程的質(zhì)量和進度與測量水平直接相關(guān)城市控制測量的速率以及準確度在引入測繪技術(shù)后得到了大大的改善，由于可以在任意時刻采集數(shù)據(jù)，而且還可以根據(jù)要求進行適當?shù)恼{(diào)整，比傳統(tǒng)的測量方式有極大的進步速度快精度高費用低以及操作簡便是非常明顯的優(yōu)勢，因而是現(xiàn)階段城市控制測繪的最好選擇隨著新科技新技術(shù)的不斷發(fā)展，技術(shù)在該領(lǐng)域的發(fā)展將會獲得更大的優(yōu)勢同時，城市控制測量伴隨技術(shù)的發(fā)展將會達到更高的水平。

除上述功能之外，技術(shù)還能夠用于土地的動態(tài)檢測。由于所具有的精度高速度快效率高的特點，使得這種新的測繪方法足可以滿足現(xiàn)階段的土地動態(tài)檢測的需要，同時解決了傳統(tǒng)方法存在的速度慢效率低的問題，大大提高檢測的速度以及數(shù)據(jù)的精準度，節(jié)省大量時間和人力。

三、結(jié)語

由于具有的諸多方面的優(yōu)勢，勢必會給工程測繪工作帶來全新的革命，各領(lǐng)域測量技術(shù)將會得到改革。不僅工程測繪的數(shù)據(jù)會更加真實更加準確更加可靠，而且將會擴大工程測繪的服務范圍，從而使工程測繪的質(zhì)量和效率得到明顯的提高。毫無疑問，在未來的一段時間之內(nèi)技術(shù)將主導整個工程測繪領(lǐng)域，并且在技術(shù)的革新進步的同時，將用更強的實用性拓展廣闊的發(fā)展空間。

【參考文獻】

[1]康宗道.工程測繪中GPS測繪技術(shù)的應用探析[J].河南科技，2014，14（5）：53.

[2]孫玉松.論測繪技術(shù)在工程測繪中的應用[J].黑龍江科技信息，2013，25（9）：102-104.

[3]陳巧英.論工程測繪中的測繪技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應用，2014，28（1）：192-193.

[4]楊立忠，左立新.GPS 技術(shù)在工程測繪中的應用分析[J].科技傳播，2012，25（2）：85.

[5]陳序.GPS技術(shù)在工程測繪中的應用研究[J].科技與企業(yè).2013，34（06）：105.