基于GPS測繪技術(shù)的工程測繪

張 明

(廈門海滄市政建設(shè)管理中心，福建 廈門 361000)

GPS技術(shù)實(shí)際上是一種定位系統(tǒng)，當(dāng)前工程建設(shè)中的運(yùn)用比較廣泛，它是現(xiàn)代科技發(fā)展的產(chǎn)物，將其運(yùn)用在工程測量中能夠使測量準(zhǔn)確性得到保證[1]。此種技術(shù)在運(yùn)用時(shí)對(duì)于工作人員也沒有高要求，這在一定程度上能夠使工作人員實(shí)際工作量有所減少，同時(shí)此種技術(shù)的運(yùn)用在科技不斷發(fā)展背景下正向著自動(dòng)化與智能化方向發(fā)展。

1 GPS測繪技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)

1.1 高精度

工程測繪中GPS技術(shù)的運(yùn)用獲得的最終測量結(jié)果具有高精準(zhǔn)度，GPS在運(yùn)用時(shí)，精準(zhǔn)度與紅外儀相似，同時(shí)此種技術(shù)在運(yùn)用時(shí)受環(huán)境影響較小。因此測繪工作在開展時(shí)可以充分運(yùn)用這一優(yōu)勢，即使在環(huán)境復(fù)雜、條件惡劣的情況下也可以保證工作的順利進(jìn)行[2]。除此之外，此種技術(shù)在使用時(shí)能夠在短時(shí)間對(duì)長距離進(jìn)行科學(xué)定位，并保證定位的精準(zhǔn)程度。采集的數(shù)據(jù)使用WGS84坐標(biāo)系下具體坐標(biāo)，一般情況下自定義使用西安80坐標(biāo)，西安80坐標(biāo)需了解所在地區(qū)實(shí)際中央經(jīng)線以及三參。

1.2 自動(dòng)化程度高

將GPS運(yùn)用于工程測繪時(shí)，對(duì)技術(shù)進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn)，在此情況下，接收儀在使用時(shí)更加智能和簡單。同時(shí)GPS在實(shí)際工作中，工作人員僅需改進(jìn)施工觀測方式，對(duì)系統(tǒng)不斷進(jìn)行完善，并使用軟件再對(duì)其進(jìn)行處理，最終獲得測量結(jié)果，結(jié)果為三點(diǎn)坐標(biāo)，其它內(nèi)容需運(yùn)用其它技術(shù)或者是衛(wèi)星將其完成，這種檢測方式的運(yùn)用能夠使工作水平和檢測效率得到極大程度提高。工作人員在工作中僅僅需對(duì)天線進(jìn)行整半、對(duì)中便能進(jìn)行自動(dòng)觀測，然后運(yùn)用數(shù)據(jù)處理方面的軟件分析處理，最終獲得三維坐標(biāo)，測繪工作主要是機(jī)械運(yùn)用自動(dòng)化形式完成。

1.3 全天候

GPS在工程測繪中的運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)較多環(huán)境進(jìn)行使用，衛(wèi)星往往在分布上比較均勻，處于任何位置都可以通過系統(tǒng)進(jìn)行檢測，在此情況下就能保證檢測實(shí)施時(shí)的全天候，充分發(fā)揮其不受時(shí)間限制的優(yōu)勢。

2 基于GPS測繪技術(shù)的工程測繪

2.1 城市建設(shè)中的應(yīng)用

城市建設(shè)過程中，GPS技術(shù)的運(yùn)用能夠使城市控制網(wǎng)整體精確度得到保證，使其處于合理范圍中，同時(shí)對(duì)相應(yīng)面積和使用具體頻率標(biāo)準(zhǔn)都比較高。但是工程在實(shí)際施工過程中，城市控制網(wǎng)往往會(huì)受到多種因素影響，在此情況下受到的破壞就會(huì)比較嚴(yán)重，甚至導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障。因此城市控制網(wǎng)應(yīng)注重監(jiān)督建設(shè)加強(qiáng)，不斷提高控制點(diǎn)實(shí)際精準(zhǔn)度。當(dāng)前監(jiān)督建設(shè)中比較普遍的方式為測量導(dǎo)向與控制工時(shí)，GPS技術(shù)的運(yùn)用能夠使城市規(guī)劃在實(shí)施時(shí)的精準(zhǔn)度得到保證，實(shí)際覆蓋范圍得以清晰呈現(xiàn)。通過GPS技術(shù)的運(yùn)用，能夠使傳統(tǒng)模式下導(dǎo)線具體測量方法被替代，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)。如城市道路中心道路走向、城市立交橋構(gòu)造設(shè)計(jì)、道路規(guī)劃等可以運(yùn)用偏心方式進(jìn)行測量。同時(shí)中心道路中的交叉口、標(biāo)志性建筑、地鐵進(jìn)出口等可以測繪地點(diǎn)設(shè)置，保證測繪精準(zhǔn)性。

2.2 地下水工程中的運(yùn)用

部分地下水工程在進(jìn)行測量時(shí)的會(huì)使用探測儀，探測儀在縱向測量中最為普遍，在使用過程中，可以將超聲波水下實(shí)際傳播時(shí)間作為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水深的有效測繪，同時(shí)在使用時(shí)能夠更正水深和地形高程。這種方式的運(yùn)用能解決傳統(tǒng)模式下使用經(jīng)緯儀定位產(chǎn)生的問題，避免操作過于頻繁，實(shí)現(xiàn)對(duì)外界干擾的有效抵抗，促進(jìn)測繪效率與測繪質(zhì)量的提高。測量橫向位置時(shí)主要是實(shí)施差分GPS技術(shù)，這一技術(shù)的運(yùn)用能夠使傳統(tǒng)模式下運(yùn)用經(jīng)緯儀進(jìn)行儀器定位出現(xiàn)的抗干擾能力差以及操作繁瑣問題得以解決。

2.3 房屋地形中的運(yùn)用

對(duì)于工程測繪來講，實(shí)際工作范圍比較廣，GPS技術(shù)獲得了比較普遍的應(yīng)用，其在地形測繪、房屋測繪中的運(yùn)用比較常見。實(shí)際上，GPS技術(shù)當(dāng)中的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分為運(yùn)用比較普遍的一種方法，就房屋測繪與地形測繪來講，這種方式的運(yùn)用能夠保證測繪結(jié)果整體精準(zhǔn)程度，并且這一方法在運(yùn)用時(shí)比較快速有效。時(shí)事動(dòng)態(tài)差分的運(yùn)用可以對(duì)房屋土地實(shí)際界址點(diǎn)進(jìn)行測量分析，確保獲得測量結(jié)果的準(zhǔn)確度以及精準(zhǔn)性，使其精確程度處于一定范圍中。同時(shí)這種方法的運(yùn)用能夠使電子測繪中存在的不足得到彌補(bǔ)，使測繪工作實(shí)施效果得到充分保證，工作開展時(shí)在少數(shù)人狀態(tài)下便能順利完成。如對(duì)于一些大型建筑來講，可以運(yùn)用靜態(tài)方式構(gòu)建地形控制網(wǎng)，運(yùn)用動(dòng)態(tài)方式進(jìn)行測量，進(jìn)而對(duì)級(jí)數(shù)較低的地形控制點(diǎn)進(jìn)行加密。

2.4 在工程測量中的運(yùn)用

大型工程在實(shí)際施工過程中，施工人員往往會(huì)運(yùn)用多樣化方式進(jìn)行測量，測量時(shí)需使用儀器設(shè)備，實(shí)際測量時(shí)常常需花費(fèi)大量精力，整體作業(yè)時(shí)間比較長，并且會(huì)受到環(huán)境、天氣多種因素的影響，也會(huì)造成測量誤差的出現(xiàn)。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下，各個(gè)區(qū)域開始進(jìn)行橋梁工程建設(shè)，這種工程屬于大型工程。對(duì)于大型工程來講，通視兩端比較困難，測量時(shí)傳統(tǒng)方法在運(yùn)用時(shí)對(duì)于施工測量、工程控制網(wǎng)所起到的效果并不明顯，因此施工人員應(yīng)加強(qiáng)在這一方面的研究，運(yùn)用與大型工程建設(shè)相適應(yīng)的測量方法，保證測量工作在實(shí)施時(shí)的精準(zhǔn)性，這是工程測繪中的重要內(nèi)容，因此GPS技術(shù)的使用和不斷發(fā)展能夠使橋梁工程在施工時(shí)存在的問題得到有效解決。以杭州灣大橋?yàn)槔藰驗(yàn)榭绾４髽颍L度能夠達(dá)到30km，兩岸通視比較困難，運(yùn)用傳統(tǒng)方式進(jìn)行測量直接布設(shè)控制網(wǎng)的方式和施工測量較為不易，GPS的運(yùn)用為這一問題的解決提供了有效方式。

3 測繪數(shù)據(jù)分析處理方式

首先，應(yīng)針對(duì)測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。GPS技術(shù)在運(yùn)用過程中，工作人員需處理數(shù)據(jù)信息，在此過程中需和GPS精準(zhǔn)性結(jié)合在一起，將測繪數(shù)據(jù)中含有的爭議性數(shù)據(jù)或者是有所遺漏的數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，對(duì)此類數(shù)據(jù)開展補(bǔ)測工作，保證數(shù)據(jù)信息的高準(zhǔn)確度，為后續(xù)計(jì)算的有效進(jìn)行提供良好條件。其次，針對(duì)測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行后期處理。在獲得數(shù)據(jù)之后，工作人員應(yīng)針對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施進(jìn)一步分析，對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施平差計(jì)算。就當(dāng)前社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀來講，GPS技術(shù)中運(yùn)用較為廣泛的技術(shù)為控制網(wǎng)平方，為了使分析結(jié)果充分體現(xiàn)出自身適用性，工作人員使用三維平方進(jìn)行計(jì)算時(shí)，也可以使用二維約束平方，保證最終獲得分析結(jié)果的準(zhǔn)確性以及有效性。最后，對(duì)測量誤差進(jìn)行精確分析。任何測量工作在開展過程中都不可避免會(huì)產(chǎn)生誤差，在工程中測繪中誤差問題表現(xiàn)的尤為明顯。測繪時(shí)誤差大小會(huì)對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生直接影響，誤差較大情況下測繪準(zhǔn)確性將難以得到充分保證。GPS技術(shù)的運(yùn)用能夠保證工程測繪在實(shí)施時(shí)的精準(zhǔn)度，但是其在運(yùn)用時(shí)也會(huì)有誤差存在，在實(shí)際測繪過程中，需細(xì)致分析誤差出現(xiàn)的原因，運(yùn)用科學(xué)方式減少誤差的產(chǎn)生，防止誤差出現(xiàn)累積影響結(jié)果準(zhǔn)確度的問題發(fā)生。

4 結(jié) 語

總之，GPS測繪技術(shù)與傳統(tǒng)測繪技術(shù)相比優(yōu)勢更加明顯，測繪時(shí)可以對(duì)測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)采集，并且操作時(shí)的便捷程度比較高，當(dāng)前成為了工程測繪中較為常用的一種技術(shù)。這種技術(shù)的運(yùn)用能夠保障工程設(shè)計(jì)方案在制定時(shí)的科學(xué)性與合理性，保證整個(gè)施工過程在有序狀態(tài)下進(jìn)行，避免誤差出現(xiàn)過多積累，有利于測繪數(shù)據(jù)價(jià)值性的發(fā)揮。同時(shí)這一技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)y繪難度降低，確保工程在建設(shè)時(shí)的質(zhì)量和安全。