GPS測量技術在工程測繪中的分析

原玉煌 張小靜

【摘要】伴隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展與科技的進步，GPS技術已經(jīng)得到了越來越廣泛的應用。GPS 是在現(xiàn)代科學發(fā)展中隨之興起的一種先進的導航定位技術。GPS 測量較之傳統(tǒng)的測量技術有著十分明顯的優(yōu)點，并在工程測量中占據(jù)著越來越重要的地位。GPS測量技術具有測量精度高、操作簡便且節(jié)省時間、全天候?qū)崟r動態(tài)觀測等優(yōu)點，已經(jīng)基本取代了傳統(tǒng)的工程測量技術。新技術的使用使得工程測繪的精度和準度有了質(zhì)的提高，提高了工程測繪的工作效率，同時降低了工程測繪在工作中的難度。

【關鍵詞】GPS測量技術；優(yōu)勢；工程測繪

引言

近年來，工程測繪隨著測量技術的發(fā)展得以快速的興盛起來，而且工程測繪技術在能源、地質(zhì)、水文、礦產(chǎn)和城市建設中發(fā)揮著非常重要的意義。GPS技術在工程測繪中的應用，有效的提升了工程測繪的技術水平，確保了工程測繪的效率及準確性，而且實現(xiàn)了人力和物力資源的節(jié)省。

1 GPS測量技術的優(yōu)勢

GPS是一種能夠?qū)崿F(xiàn)定位與跟蹤的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)在工程測量中的應用能夠?qū)Φ乩砜臻g距離進行測量，并且然后再利用計算機系統(tǒng)對所獲取的信息進行全面分析，從而保證其測量的精準性，以便于工程項目后期的設計與施工。由于GPS技術的各種優(yōu)點，在我國的工程測繪中發(fā)揮了重要的作用，提高了我國工程測繪的工作效率和工作質(zhì)量。

1.1測量精度較高

在工程測繪中，運用GPS定位測量技術，通過靜態(tài)定位的方法，可以保障每個定位點的準確度，排除定位點的誤差影響，測量的精度十分高。GPS定位測量技術在十五公里內(nèi)的短距離精度可以達到毫米級，在幾十公里甚至是幾百公里的距離相對精度可以達到厘米級。大型的建筑物、構(gòu)筑物變形監(jiān)測，在運用一些特殊的觀測措施、精密的計算和處理模型和軟件之后，平面的精度還可以達到亞毫米。如此的數(shù)據(jù)就說明了GPS技術的定位精度是比較高的。

1.2操作簡便且節(jié)省時間

目前，GPS定位系統(tǒng)已經(jīng)分為高度自動化與智能化的系統(tǒng)技術，在工程測繪中運用 GPS 定位測量技術，就能夠通過智能型接收機進行觀測，工作人員只需安裝一些開關儀器，就能夠通過儀器進行實時監(jiān)控。由于GPS定位測量技術的自動化程度較高，工程的測量與衛(wèi)星捕捉都能夠通過GPS定位測量儀器來實現(xiàn)，操作較為簡便。此外，GPS用戶接收機體積較小，方便攜帶，在日常工作中能夠節(jié)約人力和物力，能夠有效的節(jié)約工作成本。因此在工程測繪中運用GPS定位測量技術，就能夠有效的縮短觀測的時間，提升工作效率。

1.3全天候?qū)崟r動態(tài)觀測

GPS衛(wèi)星比較多，并且在空間的分布也很均勻，基本能夠保證全球的地面都被連續(xù)覆蓋。因此，幾乎在地球上的任何一點，任何時候要進行觀測工作，通常不受自然環(huán)境的制約。使用 GPS測量技術面對能見度不高的天氣，依舊可以進行工程測繪工作，保證了工作的質(zhì)量和時間。同時避免了在能見度極低的環(huán)境下，人工測量的不準確性和危險性。不過，在雷雨天氣是不適合觀測的。這也進一步說明GPS測量技術還是有發(fā)展的空間的。

1.4應用范圍廣

GPS技術在國民經(jīng)濟的很多領域都有運用，在各種測量工程中的大地測量、地震的形變監(jiān)測、各種工程的檢測網(wǎng)等都有運用GPS測量技術。在測繪工程的工作中，GPS技術不單單可以為使用者提供相應的位置坐標之類的信息，還可以提供速度、時間、磁場等方面的信息，使得這種技術不僅僅適用于導航和測量的工作，還可以用于有關方面的研究和實驗。日趨成熟的 GPS測繪技術會給社會帶來更加快速的發(fā)展，同時給工程測量這個行業(yè)帶來新的生機和活力。

2 GPS測量技術在工程測繪中的應用

2.1水下測繪

水下測繪一直是我國工程測繪中的難點，因為水下的情況復雜，而且受到水位影響，所以水下測繪的難度系數(shù)比較高。如果在水下工程中采用人工測繪，必須要排除流速、壓強等因素的干擾，無法保障測繪結(jié)果的準確度。隨著我國水下工程的發(fā)展速度越來越快，對水下測繪的依賴性也逐漸提高，水下測繪成為水下工程的重要部分。GPS測量技術具有顯著的優(yōu)點，可以在橫、縱兩個方向?qū)崿F(xiàn)精準測繪，此外GPS測量設備的體積非常小，不會對水下測繪區(qū)域產(chǎn)生影響。其測量過程中，GPS測量設備將收集到的水下資料迅速傳遞到地面的計算機系統(tǒng)內(nèi)，通過軟件分析得出最終的數(shù)據(jù)結(jié)果，排除水下環(huán)境的干擾，降低水下測繪的難度。GPS測量技術的應用提高了水下測繪的工作質(zhì)量。

2.2工程變形測量

通常工程建設涉及的范圍較廣，經(jīng)常會遇到一些人為因素或是地質(zhì)運動造成的建筑物變形以及位移，假如出現(xiàn)此種情況，會直接影響工程測繪工作，使經(jīng)濟效益與社會效益受到影響。如果能夠及時的對工程變形進行測量，就能夠有效的減少工程變形對于工程測繪工作的影響。目前 GPS定位測量技術已經(jīng)開始廣泛的應用與工程變形的監(jiān)測工作中，例如運用高精度的三維定位技術，就能夠?qū)こ探ㄖ霈F(xiàn)的微小變化進行分析，提早做好防范準備，減少損失。

2.3大地測量控制網(wǎng)點

在以往的大地控制測量中，建立大地控制網(wǎng)常依靠常規(guī)的測角、測距方法實現(xiàn)，效率和精確度都較低。而GPS技術憑借自身快速、高精度、操作方便、成本低等優(yōu)勢很快就取代了傳統(tǒng)方法，通過建立GPS網(wǎng)絡系統(tǒng)將衛(wèi)星定位技術更好的應用于工程項目測繪當中。GPS網(wǎng)可分為兩類： 一是全國范圍或全球范圍內(nèi)的高精度GPS網(wǎng)，其范圍較廣，相鄰點之間可能有著上千或上萬公里的距離。此類網(wǎng)多作為全國性或全球性高精度坐標框架，為人類科學提供必要的服務，如用于地球動力、板塊運動、空間科學等研究；二是區(qū)域性的GPS網(wǎng)，如城市 GPS網(wǎng)、GPS工程網(wǎng)等，范圍相對較小，相鄰點之間的距離保持在幾公里到幾十公里范圍內(nèi)，主要是為國民經(jīng)濟建設服務。GPS區(qū)域網(wǎng)能夠在城市建設、網(wǎng)絡工程以及近距離的大地控制中發(fā)揮作用。

2.4城市測繪

為滿足城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)測繪的需要，城市控制網(wǎng)具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點。城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級導線大多位于地面，隨著城市建設的飛速發(fā)展，這些點常被破壞，影響了工程測量的進度，如何快速精確地提供控制點，直接影響工作的效率。常規(guī)控制測量如導線測量要求點間通視，費工費時，且精度不均勻。GPS靜態(tài)測量點間不需通視且精度高，但數(shù)據(jù)采集時間長，還需事后進行數(shù)據(jù)處理，不能實時知道定位結(jié)果，如內(nèi)業(yè)發(fā)現(xiàn)精度不符合要求則必須返工。而RTK測量技術在作業(yè)精度和作業(yè)效率上都具有明顯的優(yōu)勢。因此將GPS和RTK技術相結(jié)合進行城市建設中的測繪工作，將會對城市建設工程的精度產(chǎn)生重大的改革。筆者所在單位于2007年建立了覆蓋成都全域的CORS站，省去了外業(yè)控制導線的測設工作，大大減輕了外業(yè)工作量，從而提高了各作業(yè)組生產(chǎn)效率。

3 結(jié)束語

與傳統(tǒng)的測量方法相比，GPS技術在工程測量中具有無與倫比的優(yōu)越性，既提高了工作的效率，又提高了工作的質(zhì)量。GPS技術具有定位精度高、自動化程度高并且不受氣候的影響等優(yōu)點，在工程測繪中有重要應用。需要注意的是，在實際工程中GPS測量成果與常規(guī)測量成果之間，不同型號GPS測量成果之間常存在誤差，有時誤差還比較大。我國應不斷的創(chuàng)新GPS測量技術，認真分析現(xiàn)存的問題，從而更好地將GPS技術應用于工程測繪當中，為我國工程測繪提供有力幫助，促進經(jīng)濟建設的進步。

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