工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用分析及特點(diǎn)

王磊 緱新平

摘要：工程測(cè)繪是工程建設(shè)中的重要內(nèi)容，對(duì)工程建設(shè)的后續(xù)工作有重要的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工程測(cè)繪技術(shù)向自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展，GPS測(cè)量技術(shù)是其中具有代表性的新技術(shù)。GPS測(cè)量技術(shù)操作簡(jiǎn)單，測(cè)量結(jié)果也比較精確。因此，文章探討了工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用及特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：工程測(cè)繪;GPS測(cè)量技術(shù);應(yīng)用;特點(diǎn)

引言

在技術(shù)不斷發(fā)展的今天，工程測(cè)繪的技術(shù)應(yīng)用也得到了快速的發(fā)展，先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)有效地改善了傳統(tǒng)測(cè)量的人力投入，也避免傳統(tǒng)測(cè)繪設(shè)備在測(cè)量過(guò)程中出現(xiàn)的數(shù)值誤差，降低測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。現(xiàn)代工程測(cè)繪過(guò)程中融入了大量先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)包括GPS、RTK、遙感技術(shù)等，這些新型的技術(shù)無(wú)論是在測(cè)量精度還是在實(shí)際應(yīng)用方面都具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)了工程測(cè)繪的效率以及精準(zhǔn)性。本文將重點(diǎn)就GPS技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析和討論。

一、GPS技術(shù)

（一）定義。GPS技術(shù)的應(yīng)用主要是利用衛(wèi)星系統(tǒng)結(jié)合地面監(jiān)測(cè)站以及用戶終端接收機(jī)相互配合，對(duì)衛(wèi)星所發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行接收和處理，從而對(duì)被測(cè)量物進(jìn)行定位的一種新型技術(shù)。隨著我國(guó)衛(wèi)星事業(yè)的發(fā)展，我國(guó)的衛(wèi)星信號(hào)的覆蓋率已經(jīng)接近98%，基本能夠有效滿足定位全覆蓋的需求。

（二）特點(diǎn)

1.用途廣泛。正是由于GPS具有非常全面的功能，所以能夠應(yīng)用在很多的領(lǐng)域。這是由于GPS技術(shù)可以利用衛(wèi)星回傳信號(hào)來(lái)提供被測(cè)物體的三維坐標(biāo)，具體可見(jiàn)圖1。所以不僅可以應(yīng)用于導(dǎo)航，也可以應(yīng)用在實(shí)體測(cè)量工作中。

2.測(cè)量數(shù)據(jù)精度較高。結(jié)合衛(wèi)星技術(shù)的GPS技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度地測(cè)量而且測(cè)量數(shù)據(jù)誤差較低，能夠有效確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[1]。在一些高精度的測(cè)量工作中達(dá)到分米甚至厘米的精確性。

3.測(cè)量時(shí)間短，測(cè)量不受時(shí)間限制。GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用主要是利用衛(wèi)星信號(hào)，所以在使用過(guò)程中不會(huì)受到天氣、環(huán)境、氣候等其他因素的影響。尤其是在信號(hào)充分的情況下可以實(shí)現(xiàn)全天候的觀測(cè)且測(cè)量用時(shí)短，可以在短時(shí)間內(nèi)獲得高精度的數(shù)據(jù)。

二、GPS的應(yīng)用特點(diǎn)

GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)主要應(yīng)用于導(dǎo)航和定位這是由于其所具有的高精度、測(cè)量時(shí)間不受限、測(cè)量效率高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。所以相對(duì)于其他的定位系統(tǒng)應(yīng)用更加廣泛。針對(duì)目前市場(chǎng)上不同的定位系統(tǒng)具體可參考下表。

三、工程測(cè)繪應(yīng)用

（一）城市建設(shè)。城市發(fā)展規(guī)劃建設(shè)的過(guò)程中需要獲取精確度較高的數(shù)據(jù)。但是城市的整體測(cè)繪工作不僅難度高而且工作量大，要在短時(shí)間內(nèi)完成測(cè)繪工作利用傳統(tǒng)的測(cè)繪設(shè)備顯然無(wú)法勝任。而借助GPS技術(shù)就能夠在短時(shí)間內(nèi)有效地完成這項(xiàng)工作，同時(shí)所測(cè)量的數(shù)據(jù)的精確度相對(duì)較高[2]。這是由于GPS技術(shù)自身的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，因此并不會(huì)因?yàn)橥饨缫蛩氐挠绊懚斐蓴?shù)據(jù)失準(zhǔn)，同時(shí)利用GPS技術(shù)進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量時(shí)并不要求測(cè)量距離的兩點(diǎn)之間的精度過(guò)高，而且不受兩點(diǎn)之間阻隔物的干擾，能夠獲得更加有效地測(cè)量數(shù)值。但值得注意的事，如果要對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行后期處理，則可能會(huì)遇到返工等問(wèn)題，所以需要在工作過(guò)程中結(jié)合RTK技術(shù)共同對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，能夠有效地彌補(bǔ)這一情況。

（二）大地控制測(cè)量。傳統(tǒng)的測(cè)量方式不僅需要投入大量的人力和時(shí)間，而且測(cè)量的數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度并不高，這也給后續(xù)的工作造成了很大的麻煩。而利用GPS技術(shù)，不僅能夠獲得高精準(zhǔn)度的數(shù)據(jù)，而且耗時(shí)較短不需要應(yīng)用大量的人力資源和設(shè)備儀器，所以在大地控制測(cè)量的過(guò)程中應(yīng)用非常廣泛。目前進(jìn)行控制網(wǎng)構(gòu)建時(shí)通常會(huì)用到GPS技術(shù)。目前該技術(shù)可以分為兩類，一類是覆蓋范圍更加廣泛的GPS網(wǎng)，可以覆蓋一個(gè)國(guó)家甚至全球的區(qū)域，提供更加全面的數(shù)據(jù)，為進(jìn)行空間的研究提供充分的數(shù)據(jù)支持[3]。而另外一類則是應(yīng)用于小范圍的GPS網(wǎng)，這種區(qū)域性的測(cè)量技術(shù)通常應(yīng)用于規(guī)模和面積較小的建設(shè)工作。

（三）地籍、房地產(chǎn)測(cè)繪。隨著我國(guó)法律的不斷完善，對(duì)于地籍以及地產(chǎn)等進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)繪也是為了更好地確定各自的權(quán)屬問(wèn)題，能夠更加明確地確認(rèn)相關(guān)產(chǎn)權(quán)的屬性和界限。所以在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中對(duì)于測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度要求就會(huì)更高。而借助GPS技術(shù)，一方面能夠在進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)獲得更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，同時(shí)也能夠幫助相關(guān)人員獲得更加精確的圖紙。但是GPS的測(cè)繪方式通常會(huì)受到周?chē)ㄖ恼趽醺蓴_，為了彌補(bǔ)小范圍的不足可以借助全站儀輔助進(jìn)行測(cè)量。

（四）水下地形測(cè)繪。除了對(duì)陸地上相關(guān)區(qū)域和建筑的測(cè)量之外，隨著我國(guó)海上運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，沿海地區(qū)的碼頭、海港的需求不斷擴(kuò)展，而在對(duì)海港和碼頭等區(qū)域進(jìn)行施工的過(guò)程中，也需要提供相對(duì)精確地?cái)?shù)據(jù)。而水域部分的測(cè)量工作利用傳統(tǒng)的測(cè)量方式很難實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，在進(jìn)行水下測(cè)量工作的時(shí)候，通常會(huì)先就水位深淺進(jìn)行測(cè)量。一般情況下會(huì)借助探測(cè)儀或者是超聲波探測(cè)設(shè)備，利用反射的作用原理來(lái)進(jìn)行深度測(cè)量，而水平方位的測(cè)量則需要借助經(jīng)緯儀等設(shè)備[4]。但是與陸地不同，水下環(huán)境相對(duì)陸地更加復(fù)雜，而且具有一定的風(fēng)險(xiǎn)。但是借助GPS技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)海域位置的測(cè)量就能夠有效地解決上述問(wèn)題。我們可以利用差分GPS技術(shù)進(jìn)行定位，然后針對(duì)水下地形開(kāi)展大比例尺的地圖測(cè)繪和距離測(cè)量。

（五）大型橋梁工程中的應(yīng)用。大型橋梁的建設(shè)難度相對(duì)較大，但卻對(duì)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性要求較高。傳統(tǒng)的測(cè)繪方式會(huì)受到氣候、環(huán)境等外界因素的影響，產(chǎn)生較大的數(shù)據(jù)誤差。但是利用GPS技術(shù)就能夠有效地規(guī)避這些外界因素，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)我們對(duì)GPS技術(shù)的介紹以及其應(yīng)用特點(diǎn)的闡述，我們可以得知GPS技術(shù)無(wú)論是在測(cè)量精確度還是在操作方面都要優(yōu)于傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)，而且受外界的干擾非常小。因此它能夠在很多領(lǐng)域發(fā)揮出色的測(cè)繪優(yōu)勢(shì)，提高測(cè)繪水平。當(dāng)然隨著我國(guó)GPS技術(shù)的不斷革新，相信這一技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)槲覈?guó)的工程建設(shè)提供更大的支持，為社會(huì)的發(fā)展提供一份助力。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李德恒.工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用分析及特點(diǎn)探究[J].建材與裝飾，2016（48）：227-228.

[4]朱運(yùn)權(quán)，趙家星.工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用探析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2014（10）：135-136.

（作者單位：江蘇省核工業(yè)二七二地質(zhì)大隊(duì)）