GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

文/楊成龍，貴州天行明德咨詢服務(wù)有限公司

1 引言

將GPS技術(shù)應(yīng)用在工程測(cè)繪的行業(yè)，極大地推動(dòng)了測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展，為了使GPS測(cè)繪技術(shù)更加成熟，我們希望探討GPS測(cè)繪在工程測(cè)繪當(dāng)中的方法，通過(guò)不斷的實(shí)際測(cè)繪所得的經(jīng)驗(yàn)，來(lái)提升GPS技術(shù)的應(yīng)用成熟度，帶給測(cè)繪行業(yè)更多的福利。

2 GPS技術(shù)

全球定位系統(tǒng)（GPS），它是在通訊技術(shù)和衛(wèi)星技術(shù)基礎(chǔ)上研究和發(fā)展的一種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，在具體應(yīng)用過(guò)程中能夠借助導(dǎo)航衛(wèi)星來(lái)展開(kāi)測(cè)距和測(cè)時(shí)作業(yè)。回顧分析GPS技術(shù)發(fā)展歷程，確定早在上世紀(jì)七十年代美國(guó)便開(kāi)始研究GPS技術(shù)，之后于1994年建成具有實(shí)時(shí)三維定位及導(dǎo)航能力的衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)，由此GPS技術(shù)逐漸被應(yīng)用到軍事領(lǐng)域、地質(zhì)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、民用領(lǐng)域等，并且發(fā)揮非常重要的作用。在國(guó)內(nèi)GPS技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛、越來(lái)越重要，其精準(zhǔn)度、全天候、自動(dòng)化等技術(shù)特征的發(fā)揮，在極大程度上滿足了測(cè)量作業(yè)需求，為推動(dòng)我國(guó)城市現(xiàn)代化建設(shè)創(chuàng)造了條件。

3 GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)特征

3.1 定位時(shí)間迅速

GPS測(cè)量技術(shù)是通過(guò)衛(wèi)星定位，能在短時(shí)間內(nèi)確定位置、獲取信息，將所需的信息數(shù)據(jù)傳輸回來(lái)再進(jìn)行整理、分析，節(jié)省了很多時(shí)間。而運(yùn)用傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，需要工人們拿著測(cè)量工具去實(shí)地測(cè)量，耗費(fèi)很多時(shí)間，在一些危險(xiǎn)地段則需要更多時(shí)間，測(cè)量的難度也很大，而GPS測(cè)量技術(shù)就給工作人員帶來(lái)了大大的便利，不需要人力去實(shí)地測(cè)量，節(jié)省了很多時(shí)間，也節(jié)省了人工費(fèi)用。

3.2 測(cè)繪精準(zhǔn)度高

說(shuō)到GPS測(cè)繪的精準(zhǔn)度，就需要了解GPS的定位形式。GPS技術(shù)通過(guò)全球定位的方式，將定位的系統(tǒng)依托于衛(wèi)星群。整個(gè)空間的衛(wèi)星群將地球的表面連接，從而實(shí)現(xiàn)了立體化、精準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)采集方式。采用衛(wèi)星群的定位形式已經(jīng)逐漸趨于成熟，大幅度降低了計(jì)算的誤差，為測(cè)繪工程帶來(lái)極大的便捷。而且采用GPS測(cè)繪依附于空間站的衛(wèi)星，還能夠達(dá)到動(dòng)態(tài)定位的效果，將誤差保持在毫米范圍之內(nèi)。其可以隨著實(shí)際情況的變動(dòng)而不斷的更新位置，這樣的測(cè)繪方式能夠最大限度的提升測(cè)量的精準(zhǔn)度，是一種十分人性化的測(cè)量形式。

3.3 測(cè)量更方便

運(yùn)用GPS測(cè)量技術(shù)，測(cè)量人員可以隨時(shí)進(jìn)行測(cè)量、獲取所需要的數(shù)據(jù)信息，而若是采用傳統(tǒng)測(cè)量方法的話，就需要查看天氣情況好壞、時(shí)間是否合適，惡劣的天氣狀況會(huì)給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)較大影響，測(cè)量結(jié)果會(huì)有較大誤差，這樣會(huì)增加工程項(xiàng)目的時(shí)間、影響進(jìn)度。

3.4 經(jīng)濟(jì)性能高

采用GPS控制技術(shù)，能夠很好地縮減成本及實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約、經(jīng)濟(jì)節(jié)約。主要表現(xiàn)于其工作的效率高，就大大縮短了工期。精準(zhǔn)度高，也避免了由于誤差過(guò)大造成的后期損失。操作簡(jiǎn)便，能夠節(jié)約人員消耗。也能夠避免原本的測(cè)量技術(shù)成本消耗，無(wú)需購(gòu)買(mǎi)其他的高額測(cè)繪工具。

4 GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

4.1 地質(zhì)工程概況

在具體執(zhí)行某地質(zhì)工程之際，對(duì)其相關(guān)資料及實(shí)際情況加以了解，認(rèn)為運(yùn)用GPS RTK技術(shù)來(lái)展開(kāi)地質(zhì)工程測(cè)量是最為適合的。而按照相關(guān)工作要求及GPS RTK技術(shù)特點(diǎn)，所設(shè)置的工作流程為：1）所需測(cè)量區(qū)域踏勘，并收集勘測(cè)區(qū)域的資料，其中包括坐標(biāo)數(shù)據(jù)、高程數(shù)據(jù)、中央子午線數(shù)據(jù)等等。與此同時(shí)合理的布控各個(gè)勘測(cè)點(diǎn)。2）將基準(zhǔn)站的構(gòu)架設(shè)置在勘測(cè)區(qū)域的中心部位，與此同時(shí)將電臺(tái)放置在海拔較高區(qū)域的中心位置，注意盡可能的遠(yuǎn)離通信設(shè)備、水源等，避免電臺(tái)操作受到干擾。3）根據(jù)手簿構(gòu)建項(xiàng)目，并設(shè)立移動(dòng)點(diǎn)，均勻布置三個(gè)以上已知坐標(biāo)，并對(duì)其參數(shù)給予解答。以便更好的接受GPS衛(wèi)星信號(hào)。

4.2 GPS外業(yè)測(cè)繪

外業(yè)測(cè)繪，通過(guò)選擇一個(gè)測(cè)繪點(diǎn)的形式，將準(zhǔn)確的測(cè)繪點(diǎn)為參考依據(jù)，直接影響后期的工程操作。在這種形態(tài)之下，首先要對(duì)地區(qū)的信息進(jìn)行定位，對(duì)地區(qū)的標(biāo)價(jià)確認(rèn)，是進(jìn)行工程測(cè)繪之前的重中之重。傳統(tǒng)的測(cè)繪點(diǎn)是靠人工的選擇，在精準(zhǔn)度上具有較大的誤差，很難精準(zhǔn)控制。而采用GPS外業(yè)測(cè)繪的形式主要依賴于無(wú)線操作，可以很好的提升外業(yè)測(cè)繪的精準(zhǔn)度，準(zhǔn)確定位到測(cè)繪點(diǎn)。

4.3 GPS測(cè)繪技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

在常規(guī)的測(cè)繪手段中，測(cè)量時(shí)需要建立支架，通過(guò)人與人之間的具體數(shù)據(jù)觀測(cè)，將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。后期的數(shù)據(jù)處理也需要人工進(jìn)行，十分繁瑣。因此，要求采集數(shù)據(jù)以及處理數(shù)據(jù)的人員具有超高的測(cè)量知識(shí)和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，卻還是難以保證測(cè)量的精準(zhǔn)度，保證縮小誤差。因此，我們的GPS測(cè)繪技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，將靜態(tài)和動(dòng)態(tài)相互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)此前無(wú)法進(jìn)行的各項(xiàng)工程測(cè)量操作。需要注意的是，在測(cè)繪的過(guò)程當(dāng)中，可以通過(guò)多次測(cè)繪和同時(shí)定位三個(gè)測(cè)量點(diǎn)的形式，達(dá)到精準(zhǔn)測(cè)量的目的。通過(guò)三次或三次以上的精準(zhǔn)測(cè)量，可以最終繪制出一張更加精準(zhǔn)和全面的測(cè)繪圖紙，通過(guò)信息的錄入進(jìn)行修正，使最終呈現(xiàn)的圖像更加的立體化。還原現(xiàn)場(chǎng)的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)，達(dá)到地質(zhì)數(shù)據(jù)錄入和精準(zhǔn)測(cè)量的目的。

4.4 把握測(cè)量

出于提高測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和合理性，在應(yīng)用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)量作業(yè)中，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)導(dǎo)線都位于地質(zhì)地面，進(jìn)而把握GPS RTK技術(shù)要點(diǎn)，合理的進(jìn)行導(dǎo)線檢測(cè)，也就是根據(jù)兩點(diǎn)之間具備通視的特點(diǎn)，實(shí)施GPS靜態(tài)測(cè)量，之后利用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)予以分析處理，從而得到實(shí)時(shí)定位結(jié)果，滿足實(shí)際地質(zhì)工程建設(shè)需求。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，采用GPS定位可充分利用其精準(zhǔn)度高、節(jié)約工作效率的形式，不用調(diào)動(dòng)人員進(jìn)行實(shí)際的攀爬，就能采集到較高或較為復(fù)雜區(qū)域的數(shù)據(jù)；初步處理數(shù)據(jù)過(guò)程中也能夠節(jié)約能源消耗，直接將其錄入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，進(jìn)行路面實(shí)際數(shù)據(jù)的勘測(cè)；此外，后期幾乎不需要人工對(duì)數(shù)據(jù)的采集，大大提高了測(cè)量的效率。希望能夠通過(guò)這種現(xiàn)代化高科技的測(cè)繪形式，更廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)之中，方便工程的順利進(jìn)行以及后期工程的改造計(jì)劃，幫助建筑行業(yè)、測(cè)量行業(yè)等更多行業(yè)進(jìn)行現(xiàn)代的操作，方便、簡(jiǎn)易、安全而快速進(jìn)行。