GPS測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用

葉永年

摘要：新時(shí)期，在我國科學(xué)技術(shù)飛速進(jìn)步的趨勢(shì)下，越來越多的新興測(cè)繪技術(shù)不斷涌現(xiàn)，也開始朝著數(shù)字化智能化的方向發(fā)展，而 GPS 作為一種十分先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)，在測(cè)繪工程中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得十分理想的效果。將GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于測(cè)繪工程中，成果質(zhì)量與工作效率有較大提升，且具有較高的測(cè)量精度，應(yīng)用范圍廣泛。文章主要圍繞GPS測(cè)量技術(shù)在測(cè)繪工程中應(yīng)用流程開展論述。

關(guān)鍵詞：GPS測(cè)繪技術(shù);測(cè)繪工程;測(cè)量精度

引言

新時(shí)期，在我國科學(xué)技術(shù)飛速進(jìn)步的趨勢(shì)下，越來越多的新興測(cè)繪技術(shù)不斷涌現(xiàn)，也開始朝著數(shù)字化智能化的方向發(fā)展，而 GPS 作為一種十分先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)，在測(cè)繪工程中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得十分理想的效果。GPS測(cè)量技術(shù)作為測(cè)繪工程領(lǐng)域常用的一種技術(shù)手段，能夠在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位及標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間獲取、測(cè)速導(dǎo)航等功能，可滿足工程測(cè)量相關(guān)業(yè)務(wù)的多項(xiàng)需求，在實(shí)際測(cè)量應(yīng)用中頗受歡迎。研究顯示，采用GPS測(cè)量技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)繪應(yīng)用，不僅能夠有效提升工程測(cè)繪的工作效率的同時(shí)，還可以保證較高的測(cè)量精度，優(yōu)勢(shì)顯著。對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)在測(cè)繪中的應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行研究，為測(cè)繪工程相關(guān)工作的開展提供了參考，對(duì)促進(jìn)測(cè)繪工程技術(shù)的發(fā)展具有積極的作用和意義。

1 GPS測(cè)量技術(shù)原理分析

GPS 技術(shù)是基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的一種數(shù)據(jù)的傳導(dǎo)技術(shù)，在該技術(shù)應(yīng)用的過程中，衛(wèi)星與地面監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)構(gòu)成三角坐標(biāo)，通過數(shù)據(jù)處理平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)核算，在此基礎(chǔ)上，憑借基站數(shù)據(jù)傳導(dǎo)確定地區(qū)的具體位置和高程。除此之外，衛(wèi)星系統(tǒng)能利用高清攝像頭第一時(shí)間抓拍并還原現(xiàn)場(chǎng)地貌情況，對(duì)數(shù)據(jù)加以采集，更有利于確定基準(zhǔn)站的位置。這樣也能借助相關(guān)數(shù)據(jù)資料提前擬定可視化地形圖，使測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性和科學(xué)性都得到明顯提升。

2GPS測(cè)量技術(shù)的基本特征與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

2.1 能夠?qū)崿F(xiàn)精確定位

多項(xiàng)研究與實(shí)踐證實(shí)，GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪的應(yīng)用，具有較為精確的定位功能。利用GPS測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位時(shí)，其定位精度不僅能夠控制在厘米級(jí)別，且與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)相比，在進(jìn)行靜態(tài)相對(duì)定位時(shí)的定位精度表現(xiàn)更高，能夠有效滿足工程測(cè)繪的測(cè)量定位精確度要求，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更突出。

2.2 具有多樣化的功能，操作方便、應(yīng)用范圍廣泛

GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用，不僅能夠獲取更精確的三維坐標(biāo)，且可以提供測(cè)時(shí)與測(cè)速功能，對(duì)導(dǎo)航功能進(jìn)行支持。隨著GPS測(cè)量技術(shù)的不斷完善和提升，其在多個(gè)測(cè)繪相關(guān)領(lǐng)域均有一定應(yīng)用，包含工程測(cè)量、地形測(cè)量、航空攝影測(cè)量以及海洋測(cè)繪等，具有較為廣泛的應(yīng)用范圍。此外，GPS測(cè)量技術(shù)在應(yīng)用過程中，對(duì)現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行了引入和吸收，其本身的集成化、自動(dòng)化與智能化水平也得到了提升。在實(shí)際測(cè)量操作中，只需要對(duì)有關(guān)儀器設(shè)備的基本安裝與操作、維護(hù)等簡(jiǎn)單內(nèi)容進(jìn)行了解和掌握即可，操作簡(jiǎn)單方便。

2.3 測(cè)量速度快，工作效率高

有實(shí)踐證實(shí)，采用現(xiàn)代GPS測(cè)量手段進(jìn)行測(cè)量應(yīng)用，在相對(duì)靜態(tài)定位測(cè)量中，30 min內(nèi)能夠完成20 km2測(cè)量任務(wù)，快速測(cè)量靜態(tài)定位狀態(tài)下的GPS測(cè)量速度表現(xiàn)更快。此外，在實(shí)際測(cè)量工程中，GPS測(cè)量技術(shù)在初始化流動(dòng)站觀測(cè)后，即可開展實(shí)時(shí)定位跟蹤測(cè)量，實(shí)現(xiàn)在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)各流動(dòng)站的位置進(jìn)行有效觀測(cè)，能夠明顯提升測(cè)繪工作效率。

3GPS測(cè)量技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用

3.1?工作流程

（1）定位測(cè)量點(diǎn)的選擇和布置。對(duì)GPS測(cè)量中的定位測(cè)量點(diǎn)選擇和布置時(shí)，需要嚴(yán)格遵循安全與開闊的原則，將測(cè)量點(diǎn)選擇在較為開闊的環(huán)境中，為GPS測(cè)量?jī)x器的架設(shè)提供方便，同時(shí)避免測(cè)量過程中對(duì)信號(hào)傳輸與接收產(chǎn)生影響。測(cè)量點(diǎn)定位與布置完成后，還需要在測(cè)繪圖紙上準(zhǔn)確記錄與標(biāo)識(shí)。（2）設(shè)立測(cè)量標(biāo)志物。測(cè)量標(biāo)志物的構(gòu)建，在工程測(cè)繪中具有較好的提示和指引作用，設(shè)立測(cè)量標(biāo)志物，需要在測(cè)量點(diǎn)定位完成后進(jìn)行。GPS測(cè)量具體開展中，由于其測(cè)繪環(huán)境的復(fù)雜性，在進(jìn)行測(cè)量標(biāo)志物構(gòu)建中并未形成統(tǒng)一的方法，需要工作開展結(jié)合自身的實(shí)踐積累與專業(yè)知識(shí)，綜合現(xiàn)場(chǎng)情況與實(shí)際條件進(jìn)行確定。當(dāng)前，在工程測(cè)繪中，比較常用的標(biāo)志物構(gòu)建一般是通過埋入標(biāo)石、噴漆標(biāo)記等方法開展。（3）觀測(cè)與分析。通常情況下，工程測(cè)繪作業(yè)開展是以野外作業(yè)為主，為了確保測(cè)量操作的規(guī)范性與準(zhǔn)確性，需要在實(shí)際觀測(cè)與操作中嚴(yán)格按照野外測(cè)量的有關(guān)規(guī)范執(zhí)行，避免對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。完成實(shí)地測(cè)量與觀測(cè)數(shù)據(jù)收集后，還需要對(duì)觀測(cè)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。GPS測(cè)量中的數(shù)據(jù)分析是由計(jì)算機(jī)完成，可對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面、準(zhǔn)確分析，確保分析數(shù)據(jù)與實(shí)際情況的一致性，并根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，對(duì)地理信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行有效更新與完善，為GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用提供進(jìn)一步支持。

3.2對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理

在采用 GPS 進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理時(shí)，要對(duì)原始的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和整理，為后續(xù)的計(jì)算分析打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，例如，采用 GPS進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要提前對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，還要對(duì)各種基線向量加以計(jì)算，與反復(fù)觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以此獲取更加清晰準(zhǔn)確的結(jié)果，再進(jìn)行預(yù)處理，將相關(guān)數(shù)據(jù)作為明確依據(jù)進(jìn)行平差計(jì)算，計(jì)算中也要通過獨(dú)立的基線組合成閉合圖形，再利用三維基線和相應(yīng)的方差協(xié)作，以一種觀測(cè)信息呈現(xiàn)出來。采用GPS 網(wǎng)中的三維無約束平差計(jì)算，在國家坐標(biāo)系或是城市坐標(biāo)系進(jìn)行二維約束平差。

3.3水下地形測(cè)繪應(yīng)用

在眾多工程測(cè)繪項(xiàng)目中，水下地形測(cè)繪工程無疑是一大難點(diǎn)，但歸根結(jié)底又是一項(xiàng)十分重要的測(cè)繪工作，水環(huán)境測(cè)繪形勢(shì)下，若仍采用傳統(tǒng)的工程測(cè)繪方式，這樣僅僅能夠針對(duì)有限的地形范圍展開測(cè)繪，大大降低了測(cè)繪成果的精確度與全面性。與此同時(shí)，水下地形測(cè)繪工程中，人力、物力及財(cái)力等方面的消耗顯然要高于普通測(cè)繪方式，尤其是對(duì)于測(cè)繪工具的選擇應(yīng)用，這一系列問題都為工程測(cè)繪單位的實(shí)際成本投入及各項(xiàng)資源配置帶來了阻礙，更為重要的是，由于水環(huán)境因素、人為因素以及測(cè)繪工具因素的影響，導(dǎo)致最終的測(cè)繪數(shù)據(jù)誤差較大，不具備較高的參考價(jià)值。而 GPS 技術(shù)的應(yīng)用，極大程度上改善了測(cè)繪過程中的問題，并從根本上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測(cè)繪工作存在的不足，在此基礎(chǔ)上，由于 GPS 測(cè)繪技術(shù)在測(cè)量及數(shù)據(jù)處理等方面技術(shù)的先進(jìn)化及科學(xué)化優(yōu)勢(shì)，在根本上保障了水下地形測(cè)繪中大面積、全面性的測(cè)繪需求，且為實(shí)際測(cè)繪過程帶來了極大的簡(jiǎn)化，有效地降低了環(huán)境、人為因素及工具設(shè)備等問題所帶來了誤差影響，最大程度上提升了工程測(cè)繪結(jié)果的真實(shí)性、客觀性、科學(xué)性及實(shí)效性。

3.4野外觀測(cè)應(yīng)用

在野外觀測(cè)過程中，GPS 技術(shù)也有著較多的應(yīng)用，其主要的側(cè)重點(diǎn)是靜態(tài)測(cè)量過程，立足于野外觀測(cè)工作本身，其想要實(shí)現(xiàn)后期測(cè)繪需求，就必須要全面落實(shí)對(duì)前期測(cè)量過程的細(xì)致把控，并以此為出發(fā)點(diǎn)，保障 GPS 設(shè)備能夠處于靜止?fàn)顟B(tài)，由此有效實(shí)現(xiàn)不同時(shí)間維度下的各項(xiàng)數(shù)據(jù)接收，并同時(shí)記錄衛(wèi)星、天氣、經(jīng)緯度等因素，為野外觀測(cè)高效性、科學(xué)性及安全性提供了強(qiáng)有力的推動(dòng)。

結(jié)束語

總而言之，在新時(shí)期工程測(cè)繪過程中，引入先進(jìn)的 GPS 技術(shù)已經(jīng)成為一種必然選擇。在具體測(cè)繪時(shí)，務(wù)必以現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況為指導(dǎo)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和工作條件制定切實(shí)可行的測(cè)繪計(jì)劃，有利于促進(jìn)測(cè)繪工作的圓滿完成。在這個(gè)過程中，要明確 GPS 技術(shù)應(yīng)用的原理和優(yōu)點(diǎn)，才能維持應(yīng)用，提供更多具有可行性的平臺(tái)，憑借衛(wèi)星定位技術(shù)或是清攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)控地表數(shù)據(jù)變化，為后續(xù)的測(cè)繪項(xiàng)目提供全面的技術(shù)支撐。

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