GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用探討

伍明浪

摘 要 近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力顯著增強(qiáng)，科學(xué)技術(shù)也加快了發(fā)展步伐，尤其是信息技術(shù)發(fā)展非常迅猛，GPS測(cè)量技術(shù)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。最開始GPS測(cè)量技術(shù)主要用于定位，在發(fā)展過(guò)程中其應(yīng)用范圍逐步拓展，具備廣泛性特征，通過(guò)在工程測(cè)量中的應(yīng)用，可以有效減少人工測(cè)量誤差，保證工程建設(shè)質(zhì)量。本文將簡(jiǎn)述GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)，并探討了其在工程測(cè)量中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 GPS測(cè)量技術(shù)；工程測(cè)量；應(yīng)用

GPS測(cè)量技術(shù)是一種應(yīng)用范圍較廣的技術(shù)，在其發(fā)展與完善過(guò)程中，在各種工程測(cè)繪中發(fā)揮著重要作用，對(duì)于促進(jìn)測(cè)繪工作的進(jìn)步與發(fā)展意義重大。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，各種建設(shè)工程數(shù)量日益。對(duì)此要將GPS測(cè)量技術(shù)科學(xué)合理應(yīng)用到工程測(cè)量中，保證工程建設(shè)質(zhì)量與效率得到提升。

1 GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)

對(duì)常規(guī)測(cè)量而言，GPS測(cè)量技術(shù)具備下述特征：GPS觀測(cè)精度比一般常規(guī)測(cè)量要高，以低于50Km為基線，相對(duì)定位精度為1×10-6，而對(duì)高于1000Km的基線來(lái)說(shuō)，則為1×10-8。二是測(cè)站間不用進(jìn)行通視。GPS測(cè)量技術(shù)按照實(shí)際需求將點(diǎn)位確定下來(lái)，讓選點(diǎn)變得更為方便與靈活。三是觀測(cè)時(shí)間較短。在GPS測(cè)量技術(shù)逐步完善過(guò)程中，軟件更新速度較快，開展GPS測(cè)量過(guò)程中，靜態(tài)相對(duì)定位每站不超過(guò)二十分鐘，動(dòng)態(tài)相對(duì)定位只有幾秒鐘。三是儀器操作簡(jiǎn)單?，F(xiàn)階段GPS接收機(jī)自動(dòng)化程度較高，實(shí)現(xiàn)了智能化操作，在進(jìn)行對(duì)中、整平、量取天線高及開機(jī)后設(shè)定參數(shù)后，接收機(jī)能夠自動(dòng)觀測(cè)與記錄。五是全天候作業(yè)。GPS衛(wèi)星數(shù)量較多，均勻進(jìn)行分布，能夠不限時(shí)間與地點(diǎn)展開連續(xù)觀測(cè)。

2 GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的具體應(yīng)用

2.1 靜態(tài)GPS相對(duì)定位

靜態(tài)相對(duì)技術(shù)主要設(shè)置2臺(tái)以上的接收器，接收并處理衛(wèi)星信號(hào)，將控制點(diǎn)坐標(biāo)精準(zhǔn)計(jì)算出來(lái)，并根據(jù)某點(diǎn)位置，將其他測(cè)量點(diǎn)位置計(jì)算出來(lái)。該技術(shù)在工程測(cè)量中應(yīng)用較多，其測(cè)量精度與準(zhǔn)確度較高，如野外涵洞、測(cè)量地球定位、檢測(cè)位移、大隧道等測(cè)量中。在高速公路工程測(cè)量中，對(duì)測(cè)量精度要求較高，且高速公路距離較長(zhǎng)，控制點(diǎn)數(shù)量不多，必須在野外將某些控制點(diǎn)確定下來(lái)。若是運(yùn)用傳統(tǒng)測(cè)量方法，會(huì)讓工程測(cè)量變得煩瑣，不能滿足高速公路在精度上的要求，在運(yùn)用GPS測(cè)量技術(shù)以后，能夠避免發(fā)生這些問題，并將高精度的控制網(wǎng)性能運(yùn)用起來(lái)。GPS測(cè)量技術(shù)對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行定位時(shí)，幾十千米的測(cè)量誤差不超過(guò)2cm。此外，GPS測(cè)量技術(shù)也可以用于橋梁與隧道等工程中，能夠獲得高清圖像信息。

2.2 動(dòng)態(tài)GPS相對(duì)定位

GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)根據(jù)某個(gè)參照物體的加速度、速度、位置、時(shí)間等參數(shù)，實(shí)時(shí)測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體信息，GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位測(cè)量原理主要是將GPS接收器安裝在運(yùn)動(dòng)物體上，實(shí)時(shí)測(cè)量GPS信號(hào)接收機(jī)器天線位置[1]。與靜態(tài)GPS相對(duì)定位相比，其利用固定某臺(tái)接收機(jī)為參照物，其他接收機(jī)處在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而其為流動(dòng)站。對(duì)兩個(gè)站之間的信號(hào)距離進(jìn)行計(jì)算，能夠掌握各流動(dòng)站的位移與坐標(biāo)，當(dāng)前一般通過(guò)即時(shí)與滯后兩種方法對(duì)GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量獲取的差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理。對(duì)即時(shí)處理數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，是獲取測(cè)量信息后由基準(zhǔn)站傳輸至流動(dòng)站，在對(duì)比處理后形成數(shù)據(jù)鏈，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送。對(duì)滯后處理數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，獲取測(cè)量數(shù)據(jù)后不用及時(shí)傳輸，通常是后期處理數(shù)據(jù)。當(dāng)前在西方發(fā)達(dá)國(guó)家道路勘測(cè)工程中，動(dòng)態(tài)GPS相對(duì)定位技術(shù)應(yīng)用較多，也取得了很多較好的測(cè)量成果。不過(guò)我國(guó)這些方面技術(shù)還不夠完善，需要持續(xù)進(jìn)行完善與發(fā)展。

2.3 RTK技術(shù)

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）定位技術(shù)以GPS測(cè)量技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展而成的，在公路工程測(cè)繪、地籍、房地產(chǎn)工程測(cè)繪中應(yīng)用較多，也發(fā)揮著重要作用。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)主要構(gòu)成部分包括基準(zhǔn)站、流動(dòng)站等，通過(guò)打造無(wú)線數(shù)據(jù)通信能夠完成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量，測(cè)量模式包括快速靜態(tài)定位、動(dòng)態(tài)定位等。進(jìn)行公路工程測(cè)量時(shí)，需要有機(jī)結(jié)合這兩種定位模式，并做好工程勘測(cè)、施工放樣、監(jiān)理等前端數(shù)據(jù)采集工作。在地籍與房地產(chǎn)中應(yīng)用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)時(shí)，在實(shí)時(shí)測(cè)量建設(shè)用地以后，對(duì)界樁位置進(jìn)行測(cè)定，從而將土地使用范圍確定下來(lái)，并計(jì)算用地面積。在采用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)以后，能夠防止常規(guī)解析法放樣的復(fù)雜性，讓建設(shè)用地勘測(cè)工作程序得到簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)速度與精度的提升，為測(cè)繪工作的質(zhì)量與效率提供可靠保障。

2.4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

對(duì)傳統(tǒng)測(cè)繪工作而言，主要以人工操作方式完成測(cè)量工作，這樣存在的問題是不能加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)處理誤差的控制，造成頻繁發(fā)生各種安全事故。在GPS測(cè)量技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展過(guò)程中，可以在工程測(cè)繪中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以GPS系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)為平臺(tái)，創(chuàng)建虛擬的工程測(cè)繪環(huán)境，具備逼真、交互作用等特點(diǎn)，能夠完整描述出實(shí)際工程測(cè)繪環(huán)境。在運(yùn)用虛擬技術(shù)的過(guò)程中，能夠在計(jì)算機(jī)中通過(guò)三維圖像形式將所有工程測(cè)繪流程顯示出來(lái)，對(duì)需要注意的事項(xiàng)與重點(diǎn)測(cè)量的項(xiàng)目，應(yīng)該做出特殊標(biāo)注，以此確保工程測(cè)繪效率與質(zhì)量的提升[2]。當(dāng)前工程建設(shè)越來(lái)越復(fù)雜，在工程測(cè)量中應(yīng)用GPS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在模擬流程分析以后，要認(rèn)真思考與解決工程測(cè)繪中容易出現(xiàn)的問題，以此保證能夠在工程測(cè)繪中充分發(fā)揮出測(cè)量技術(shù)的作用，并有效增強(qiáng)測(cè)量方案的可操作性，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪工作安全性與技術(shù)性的提升。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)礦井工程項(xiàng)目測(cè)繪中都對(duì)GPS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用較多，實(shí)現(xiàn)了測(cè)繪工作質(zhì)量與效率的提升。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，GPS測(cè)量技術(shù)具備操作簡(jiǎn)單、測(cè)量精準(zhǔn)、穩(wěn)定性高等優(yōu)勢(shì)，在工程測(cè)量中應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)，能夠保證工程建設(shè)精準(zhǔn)度與安全性得到提升，對(duì)保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全意義重大。在工程測(cè)量工作中，要根據(jù)實(shí)際情況合理選用測(cè)量方法，不斷改進(jìn)GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用方式，同時(shí)還要積極借鑒國(guó)外先進(jìn)的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用最前沿的測(cè)量技術(shù)，促使我國(guó)工程建設(shè)質(zhì)量不斷提升。

參考文獻(xiàn)

[1] 張衛(wèi).GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究[J].建設(shè)科技，2017，（21）：120-121.

[2] 羅毅.GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2017，（02）：48-50.