GPS技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

劉巖

摘? 要：GPS技術(shù)在測繪工程中的有效應(yīng)用，一方面能夠根據(jù)工程環(huán)境提供更詳細(xì)的數(shù)據(jù)采集平臺，使測量數(shù)據(jù)偏差率明顯縮減，以便提升測繪工作的質(zhì)量水準(zhǔn);另一方面，憑借計算機(jī)數(shù)據(jù)處理平臺，測繪工作效率更快，并且流程更簡潔，能夠?yàn)楹罄m(xù)自動化與智能化技術(shù)的落實(shí)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。本文基于GPS技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用展開分析，期望憑借工作原理與特點(diǎn)為后續(xù)測繪工作的開展提供良好參照。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù);測繪工程;技術(shù)有點(diǎn);應(yīng)用分析

工程測繪是設(shè)計與施工工作開展所必須參照的資料采集渠道。站在我國巖土質(zhì)量環(huán)境角度來看，工程測繪通常需要應(yīng)對不同的地質(zhì)狀況，甚至需要在惡劣的環(huán)境中對工程進(jìn)行測量，不但難以保障測繪工作能夠如期展開，同時更無法確保測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因此為避免對設(shè)計與施工工作造成影響，需要對GPS技術(shù)的應(yīng)用著重研究。

1 GPS技術(shù)概述

GPS技術(shù)是基于地面數(shù)據(jù)傳導(dǎo)設(shè)備、監(jiān)控單位與衛(wèi)星接收設(shè)備信息傳導(dǎo)渠道演變而來的定位與導(dǎo)航系統(tǒng)。在此類技術(shù)應(yīng)用期間，不但能夠借助衛(wèi)星高清攝像頭實(shí)時監(jiān)控地表環(huán)境狀況，通過數(shù)據(jù)渠道將影像信息傳輸入計算機(jī)設(shè)備中，以便在短時間內(nèi)得到詳細(xì)數(shù)據(jù)，增強(qiáng)地面交通等系統(tǒng)的可控性，同時憑借空間定位理念與三維坐標(biāo)計算公式，更便于迅速準(zhǔn)確的確定數(shù)據(jù)傳輸基點(diǎn)的位置。因此，GPS技術(shù)在測繪工程中的有效利用，能夠有效提升工程數(shù)據(jù)采集的效率與質(zhì)量，并且避免數(shù)據(jù)核對等問題出現(xiàn)，使工程建設(shè)工期消耗得以有效縮短。另外，GPS技術(shù)與通訊設(shè)備的有效結(jié)合，憑借數(shù)據(jù)傳導(dǎo)渠道使巖土質(zhì)量環(huán)境數(shù)據(jù)的變化具備實(shí)時監(jiān)控的平臺，降低了地表變化等問題對工程測繪質(zhì)量造成影響。與此同時，憑借智能化與自動化技術(shù)的不斷完善，更使得GPS技術(shù)在應(yīng)用方面得到了極大的拓展。

2 GPS技術(shù)工作原理分析

GPS技術(shù)是基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)演變而來的數(shù)據(jù)傳導(dǎo)技術(shù)。在此類技術(shù)應(yīng)用期間，能夠通過衛(wèi)星與地面監(jiān)測站數(shù)據(jù)通道構(gòu)建三角坐標(biāo)，并通過信息處理平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)核算，由此憑借基站數(shù)據(jù)的傳導(dǎo)確定地區(qū)具體位置與高程。另外，衛(wèi)星系統(tǒng)可借助高清攝像頭實(shí)時對現(xiàn)場地貌進(jìn)行采集，以便確定基準(zhǔn)站的位置，在確定高程期間更便于借助數(shù)據(jù)資料擬定可視的地形圖，使測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與科學(xué)性顯著提升。

3 GPS技術(shù)測量應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 測量精度高

GPS技術(shù)比較傳統(tǒng)水準(zhǔn)儀與全站儀測量設(shè)備，在數(shù)據(jù)提取與核對方面具備更高效的數(shù)據(jù)處理元件，比較傳統(tǒng)人工校準(zhǔn)、測量與讀數(shù)而言，準(zhǔn)確性得到了極大的提升，并且也避免了數(shù)據(jù)統(tǒng)計中數(shù)據(jù)記錄錯誤等問題，通過信號傳導(dǎo)與電子設(shè)備，直接將測量數(shù)據(jù)儲存于設(shè)備內(nèi)部，通過數(shù)據(jù)傳輸渠道直接將信息遞交至相關(guān)單位，以便工程項(xiàng)目后續(xù)工作如期展開。

3.2 測量效率快

在GPS技術(shù)測量工作落實(shí)期間，此類技術(shù)借由衛(wèi)星數(shù)據(jù)探測系統(tǒng)，能夠適用于不同的測量環(huán)境，既刪減了傳統(tǒng)水準(zhǔn)儀與全站儀測量設(shè)備架設(shè)、調(diào)平、前后數(shù)據(jù)核對、數(shù)據(jù)處理、回程核算的流程，在數(shù)據(jù)處理方面也具備及其明顯的優(yōu)勢，如此便使得測繪工程實(shí)施效率得到顯著提升，并且滿足了地方工程體系高速構(gòu)建的需要。

3.3 解決視線遮擋問題

傳統(tǒng)水準(zhǔn)儀與全站儀測量工作的開展，需要借助光學(xué)原理對標(biāo)尺進(jìn)行觀察，以此判定現(xiàn)場高程與坐標(biāo)點(diǎn)。但若在此過程中有遮擋物，便需要想辦法繞開遮擋物，如此不但會使得測量工作更加繁瑣，同時失誤率也會直線上升。而GPS技術(shù)則能夠借助衛(wèi)星定位系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)定位等原理判斷定點(diǎn)數(shù)據(jù)，徹底實(shí)現(xiàn)了無障礙測量。

3.4 簡化的測量工序

在工程測量過程中，因?yàn)镚PS技術(shù)摒棄了頻繁的設(shè)備架設(shè)、調(diào)整等工作流程，并且數(shù)據(jù)信息能夠自動錄入存儲設(shè)備，所以此類測量技術(shù)有效簡化了測量工序，使得工程勘測工作對員工素質(zhì)水準(zhǔn)的要求得以下降，更為后續(xù)自動化與智能化技術(shù)的落實(shí)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)，也因此工程測量效率得到了顯著提升。

4 GPS技術(shù)在測量工程中的應(yīng)用

4.1 地質(zhì)測繪網(wǎng)點(diǎn)控制

在地質(zhì)測繪中的勘測網(wǎng)絡(luò)一般是由基線和勘探線所組成的，對于地質(zhì)勘測區(qū)域來說，如果沒有大比例尺寸的地區(qū)，則應(yīng)當(dāng)建立起一個勘探區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)，以此作為勘探工程的基本控制網(wǎng)絡(luò)。

4.2 水下測繪地形識別

地質(zhì)測量時遇到需要繪制水下地形圖時，要求其應(yīng)當(dāng)明確的標(biāo)識水深和平面位置，然后再利用計算機(jī)進(jìn)行水下繪制。傳統(tǒng)的測繪水下地形圖的方式過于繁瑣，需要用到大量的專業(yè)工具，如基于超聲波原理的測深儀、潮位儀以及經(jīng)外測距儀、經(jīng)緯儀和應(yīng)答器等設(shè)備，這些設(shè)備使用門檻較高，掌握起來較為困難，必須花費(fèi)很大代價對操作者進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，成本較高，且因受到外界環(huán)境影響而導(dǎo)致測量誤差很難把握，而使用GPS系統(tǒng)后，使得水下測繪的問題得到了很好的解決。

4.3 野外觀測信息記錄

首先是選點(diǎn)，GPS的運(yùn)用也是存在一定的特殊性，不僅要考慮到前期的測量布控，同時也要對其后續(xù)測量進(jìn)行充分的考慮，具體的說，在進(jìn)行選點(diǎn)時需要考慮以下問題：第一，點(diǎn)位要與大面積水面具有一定的距離，避免受到影響而產(chǎn)生多路徑效應(yīng);第二，在選點(diǎn)周圍的高度角15°以上，不能存在障礙物，以免對信號的接收產(chǎn)生影響。其次是觀測，在進(jìn)行GPS靜態(tài)測量時，整個測量過程中GPS接收機(jī)都處于一個靜止的轉(zhuǎn)臺，而不同的接收機(jī)應(yīng)該在不同的時間段內(nèi)進(jìn)行開啟，在每個時間段進(jìn)行接收機(jī)的開啟之前要對測量現(xiàn)場的衛(wèi)星好、天氣狀況以及實(shí)時經(jīng)緯度等進(jìn)行一次詳細(xì)的記錄，并且記錄不同儀器的高度。

4.4 觀測數(shù)據(jù)預(yù)處理

利用GPS對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，主要是對原始的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和整理，為下一步的計算和分析做準(zhǔn)備。利用GPS進(jìn)行地質(zhì)測量，需要對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后對各種基線向量進(jìn)行計算，然后再通過其與重復(fù)觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，從中獲得最為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)結(jié)果。當(dāng)進(jìn)行預(yù)處理之后，需要格根據(jù)預(yù)處理的相關(guān)數(shù)據(jù)作為依據(jù)，進(jìn)行觀測數(shù)據(jù)平差的計算。在計算的過程中，通過獨(dú)立的基線組成一個閉合圖形，然后再利用三維基線以及相應(yīng)的方差協(xié)作作為觀測信息，進(jìn)行GPS網(wǎng)的三維無約束平差計算，在無約束平差確定的有效觀測量基礎(chǔ)上，在國家坐標(biāo)系或城市坐標(biāo)系下進(jìn)行二維約束平差。

5 結(jié)束語

GPS技術(shù)在測繪工程中的有效利用，不但能夠根據(jù)工程環(huán)境提供更完善且更便利的數(shù)據(jù)測繪平臺，以便工程體系構(gòu)建質(zhì)量與效率得到顯著提升，同時憑借衛(wèi)星定位技術(shù)與高清攝像頭，更便于實(shí)時監(jiān)控地表數(shù)據(jù)變化，以便能夠持續(xù)保障測繪數(shù)據(jù)內(nèi)容的可靠性。故而，在論述GPS技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域中的應(yīng)用期間，必須明確GPS技術(shù)應(yīng)用的原理與優(yōu)點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上分析GPS技術(shù)可應(yīng)用的平臺，才能為后續(xù)測繪項(xiàng)目的落實(shí)提供更全面的技術(shù)保障。

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