GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

劉紅剛+劉剛

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)各領(lǐng)域的技術(shù)研究也在不斷深入地進(jìn)行，其中的工程測(cè)繪行業(yè)也隨之不斷發(fā)展，大量先進(jìn)測(cè)繪技術(shù)也隨著研究不斷滲入實(shí)際工程測(cè)繪工作當(dāng)中，相關(guān)測(cè)繪先進(jìn)技術(shù)的研究對(duì)我國(guó)測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展起到了有力的推動(dòng)作用。近年來，GPS測(cè)量技術(shù)在我國(guó)工程測(cè)繪領(lǐng)域得到了廣泛的發(fā)展與應(yīng)用，它不僅為測(cè)繪工作提供了一項(xiàng)新型的技術(shù)手段，同時(shí)也在一定程度上對(duì)測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性以及精確度起到提高作用。本文通過對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的發(fā)展現(xiàn)狀、特點(diǎn)以及相關(guān)的應(yīng)用進(jìn)行了闡述與分析，以期對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的后續(xù)應(yīng)用提供一定的參考與借鑒價(jià)值。

關(guān)鍵詞：GPS測(cè)量技術(shù)；工程測(cè)繪；應(yīng)用分析

中圖分類號(hào)：P228 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著各行業(yè)的測(cè)繪工作不斷深入地進(jìn)行，其在工程建設(shè)中的重要性已經(jīng)引起越來越多人的關(guān)注，大量工程測(cè)繪方法以及新型的工程測(cè)繪技術(shù)被人們研究出來。同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，各種各樣測(cè)繪器材以及測(cè)繪方法應(yīng)運(yùn)而生，正是在這種形勢(shì)下，GPS測(cè)量技術(shù)被人們成功研發(fā)并用于工程測(cè)繪工作。

GPS是由空間星座、地面控制和用戶設(shè)備等3部分構(gòu)成的。GPS測(cè)量技術(shù)能夠快速、高效、準(zhǔn)確地提供點(diǎn)、線、面等要素的精確三維坐標(biāo)以及其他相關(guān)信息，具有全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于軍事、民用交通導(dǎo)航、大地測(cè)量、攝影測(cè)量、工程測(cè)繪、野外考察探險(xiǎn)、土地利用調(diào)查以及日常生活等不同領(lǐng)域。

GPS測(cè)量技術(shù)在應(yīng)用時(shí)具有測(cè)量精準(zhǔn)度高，以及使用過程中成本低等優(yōu)點(diǎn)，除此之外，GPS測(cè)量技術(shù)在使用時(shí)也具有實(shí)時(shí)性定位以及持續(xù)性定位的明顯優(yōu)勢(shì)，通過該方法的使用可以達(dá)到全天性工程測(cè)繪的進(jìn)行，這樣所測(cè)的結(jié)果更為精準(zhǔn)，在工程后續(xù)分析中也使得測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度更高，其具體測(cè)繪過程如圖1所示。

通過對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)的長(zhǎng)期觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，其相對(duì)精度在50km之內(nèi)完全可以達(dá)到10-6，在100km～500km的測(cè)量范圍以內(nèi)，其精確度可以達(dá)到10-7，在1000km的范圍內(nèi)，其測(cè)量精度仍然可以達(dá)到10-9。通常而言，在測(cè)繪工程利用GPS測(cè)量技術(shù)進(jìn)行300km～1500km的精密定位時(shí)，其連續(xù)1h以上的觀測(cè)平面誤差均小于1mm。

二、GPS技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用特點(diǎn)

在眾多新型測(cè)繪工程所用技術(shù)之中，GPS測(cè)量技術(shù)被廣泛地得到研究與使用是基于其自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)的具體優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為：

第一，該技術(shù)的定位精確度極高，由于該技術(shù)在使用的過程中可以完全不受到工程測(cè)量實(shí)際環(huán)境以及測(cè)量距離的影響，因而，在隨測(cè)繪點(diǎn)進(jìn)行的定位的過程中可以對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的實(shí)際速度以及目標(biāo)的三維位置進(jìn)行極為精準(zhǔn)的定位，同時(shí)其定位的準(zhǔn)確度完全可以達(dá)到厘米級(jí)，為工程測(cè)繪工作提供一個(gè)極為精準(zhǔn)的結(jié)果。

第二，該方法在使用時(shí)自動(dòng)化水平極高，隨著GPS測(cè)量技術(shù)研究的不斷深入，工程測(cè)繪過程中使用的GPS技術(shù)接收機(jī)已經(jīng)開始不斷向小型化、簡(jiǎn)單化以及自動(dòng)化進(jìn)行多向發(fā)展，只要相關(guān)的工程測(cè)繪技術(shù)人員通過相關(guān)儀器進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)，并對(duì)所測(cè)得的數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行處理，就能得到準(zhǔn)確的三維目標(biāo)。

第三，GPS技術(shù)在測(cè)繪工程中觀測(cè)的時(shí)間極短，基于GPS測(cè)量技術(shù)在測(cè)繪工程的測(cè)量中無需進(jìn)行通視，這就在降低外部條件對(duì)測(cè)量技術(shù)的影響同時(shí)也極大地減少了工程測(cè)量時(shí)所需要的觀測(cè)時(shí)間以及觀測(cè)費(fèi)用，對(duì)測(cè)繪工作的工作效率有明顯的提升。

三、GPS技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用分析

（一）外業(yè)測(cè)繪

隨著GPS相關(guān)研究技術(shù)的不斷深入，其在外業(yè)測(cè)繪過程中不斷發(fā)揮著重要的作用，由于外業(yè)測(cè)繪工作點(diǎn)選擇的科學(xué)性以及合理性往往會(huì)在一定程度上影響著外業(yè)測(cè)繪的最終結(jié)果，因而，工作點(diǎn)選擇的是否準(zhǔn)確在一定程度上直接影響著外業(yè)測(cè)繪的測(cè)量值是否準(zhǔn)確。

綜上所述，在利用GPS測(cè)量技術(shù)進(jìn)行外業(yè)測(cè)繪的過程中必須要保證事先做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，對(duì)待測(cè)量的具體位置的相關(guān)信息進(jìn)行準(zhǔn)確掌控，同時(shí)也需要對(duì)待測(cè)繪部位進(jìn)行密切的觀察，用以保障工作點(diǎn)的選擇正確以及合理。經(jīng)大量外業(yè)測(cè)繪工程實(shí)踐表明，由于天線安裝在其設(shè)置方面具有一定的特殊性，在其開機(jī)觀察測(cè)量方面表現(xiàn)的尤其明顯，導(dǎo)致在一般條件下進(jìn)行外業(yè)測(cè)繪會(huì)存在一定的精度差異，這就要求我們?cè)诶肎PS測(cè)量技術(shù)進(jìn)行外業(yè)測(cè)繪的過程中通過對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)所測(cè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后科學(xué)化地利用，同時(shí)，在測(cè)量過程中將天線架設(shè)置于三腳架標(biāo)志中心的上方位置，只有這樣才能保證定位的準(zhǔn)確性，除此之外，在測(cè)繪的過程中要確保天線基座上方的圓水準(zhǔn)內(nèi)部的氣泡放平，同時(shí)將天線盡量固定為三角形，用以確保天線安裝的牢固性以及可靠性，從而保證該技術(shù)在惡劣天氣情況下的測(cè)量精度。

（二）市政工程測(cè)繪

由于GPS測(cè)量技術(shù)具有所測(cè)數(shù)據(jù)精確度高，同時(shí)操作方便等特點(diǎn)，使得該技術(shù)方法受到了各界相關(guān)工程技術(shù)人員的極力肯定以及認(rèn)可，促使GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用的范圍在近幾年內(nèi)得到了迅速的拓展，這其中就包括市政工程測(cè)繪這一重大領(lǐng)域。常規(guī)控制測(cè)量如導(dǎo)線測(cè)量要求點(diǎn)與點(diǎn)之間通視，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且精度不均勻，傳統(tǒng)全站儀碎步點(diǎn)測(cè)量受通視條件及通視距離的限制，甚至是作業(yè)時(shí)間段的影響，導(dǎo)致作業(yè)精度和作業(yè)效率都不高。由于GPS測(cè)量技術(shù)方法在進(jìn)行測(cè)繪的過程中，其測(cè)繪精度可達(dá)到厘米級(jí)別，完全可以滿足市政工程所需的測(cè)繪需求。筆者所在部門長(zhǎng)年進(jìn)行市政工程測(cè)繪工作，市政工程涵蓋道路竣工、橋梁竣工、地下管線竣工等多方面，利用單位于2007年建立的覆蓋成都全域CORS站，采用GPS和網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)可以直接進(jìn)行圖根控制測(cè)量，或者地形、地物、管線點(diǎn)位采集，并快速地獲取相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)。GPS測(cè)量技術(shù)在市政工程測(cè)繪中的應(yīng)用，一方面簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)測(cè)繪方法的操作程序，另一方面由在一定程度上有效的提高了相應(yīng)檢測(cè)的準(zhǔn)確性，對(duì)我國(guó)的市政工程測(cè)繪的發(fā)展具有極為重要的意義。

結(jié)論

由于我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新以及進(jìn)步，當(dāng)前我國(guó)的工程建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量不斷增加，為有效保障這些建設(shè)工程的工程質(zhì)量，就必須對(duì)工程信息進(jìn)行全面地掌控，這就需要相關(guān)的測(cè)繪工程準(zhǔn)確度必須有效地保障。因而，在這一狀況下，GPS測(cè)量技術(shù)由于其測(cè)量精確度高以及操作簡(jiǎn)便等眾多優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用到工程測(cè)繪之中，通過對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)研究，才能有效提升該技術(shù)在城市建設(shè)和野外測(cè)繪中的有效運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

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