GPS技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用分析

楊立忠，左立新

河南省測(cè)繪工程院，河南鄭州 450002

GPS技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用分析

楊立忠，左立新

河南省測(cè)繪工程院，河南鄭州 450002

隨著全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)的快速發(fā)展，GPS測(cè)量技術(shù)也日益成熟，GPS測(cè)量技術(shù)逐步在工程測(cè)繪中得到應(yīng)用。本文首先分析了GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)；其次從控制城市建設(shè)中測(cè)繪精度，應(yīng)用于大地控制，RTK技術(shù)在地籍和房地產(chǎn)工程測(cè)繪中的應(yīng)用等方面就GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

GPS RTK技術(shù)；工程測(cè)量；應(yīng)用；優(yōu)點(diǎn)

隨著GPS技術(shù)的日益發(fā)展，使用GPS進(jìn)行測(cè)量的技術(shù)也逐漸增多，其應(yīng)用范圍也日益擴(kuò)展，在工程測(cè)繪中也有廣泛的應(yīng)用。近年來對(duì)工程測(cè)繪中使用GPS測(cè)量技術(shù)特點(diǎn)及現(xiàn)狀的研究越來越多。本文也以此為課題進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的探討。

1 GPS全球定位系統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)

GPS全球定位系統(tǒng)測(cè)量技術(shù)教傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)有明顯的進(jìn)步和顯著的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，GPS測(cè)量技術(shù)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性更高，速度更快，且全天都可以進(jìn)行，在傳統(tǒng)測(cè)量的基礎(chǔ)上還增加了許多新的功能，與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合使得測(cè)量的操作大大的簡(jiǎn)化，降低了對(duì)操作人員專業(yè)知識(shí)的要求，擴(kuò)大了其使用的范圍和領(lǐng)域。

1.1 觀測(cè)速率明顯高

從GPS系統(tǒng)誕生以來，一直以較快的速度發(fā)展，隨著科技的發(fā)展，軟件的功能的增加日趨完善?，F(xiàn)在僅用15min就可以對(duì)20km以內(nèi)的靜態(tài)目標(biāo)進(jìn)行精確的定位；基準(zhǔn)站與各流動(dòng)站的距離在1.5km以內(nèi)時(shí)，進(jìn)行快速靜態(tài)相對(duì)定位的測(cè)量，流動(dòng)站觀測(cè)僅要不到2min的時(shí)間即可以準(zhǔn)確定位，在此之后可以隨時(shí)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位，各站之間的觀測(cè)差距在幾秒鐘之內(nèi)。

1.2 定位的準(zhǔn)確性更高

根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)及實(shí)際操作證實(shí)，GPS定位的準(zhǔn)確度較傳統(tǒng)的定位方式有明顯的提高。具體數(shù)據(jù)如下，在5km以內(nèi)定位的精度約在10～6之間；當(dāng)定位范圍擴(kuò)大到一百到五百公里之間時(shí)，定位的精確度約在10～7；定位距離在1000km時(shí)可達(dá)10～9。應(yīng)用于300m～1500m的工程定位，進(jìn)行1小時(shí)以上觀測(cè)的數(shù)據(jù)誤差僅在1mm之內(nèi)，較ME-5000電磁波測(cè)距儀測(cè)測(cè)得的數(shù)據(jù)精確度有明顯的提高。

1.3 操作更簡(jiǎn)單

隨著GPS測(cè)繪技術(shù)與各先進(jìn)技術(shù)的手段不斷結(jié)合，其操作方法得到了大大的簡(jiǎn)化，同時(shí)使用的范圍也隨之?dāng)U展。GSP操作的集成化、自動(dòng)化程度較其他測(cè)繪手段有明顯的提高。由于GPS的測(cè)繪功能豐富適合測(cè)繪內(nèi)、外業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用。工作人員通過軟件系統(tǒng)進(jìn)行作業(yè)的操控，減少了人工測(cè)繪的誤差，在減少工作人員工作量和專業(yè)要求的同時(shí)極大地提高了操作過程中的準(zhǔn)確度。

2 工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

在工程測(cè)繪中常用的GPS測(cè)量技術(shù)是RTK（Real-time kinematic）即實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法。該方法是以GPS測(cè)量方法為基礎(chǔ)改進(jìn)而來的，較原有的GSP測(cè)繪技術(shù)有更大的進(jìn)步，以前GPS的快速靜態(tài)、靜態(tài)、動(dòng)態(tài)等測(cè)量得到的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的處理才能獲得要求精度的數(shù)據(jù)，而實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法可以在野外實(shí)時(shí)測(cè)量過程中直接獲得所需的數(shù)據(jù)。進(jìn)一步提高了測(cè)量的速率和簡(jiǎn)便程度，對(duì)GPS技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的意義，應(yīng)用于工程測(cè)繪中給地形測(cè)圖、工程放樣等操作帶來了新的方向，大幅度地提高了測(cè)繪工作的效率和準(zhǔn)確性。

2.1 GPS在控制城市建設(shè)中的應(yīng)用

將GPS測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用于城市建設(shè)的控制中，可以滿足城市規(guī)劃的需要。城市規(guī)劃具有要求精度高、控制面積大、使用頻繁的特點(diǎn)，要嚴(yán)格區(qū)分城市建成區(qū)與規(guī)劃區(qū)的分界。對(duì)城市進(jìn)行整體規(guī)劃，對(duì)建筑物的建設(shè)做出預(yù)計(jì)，減少對(duì)城市的布局及公共環(huán)境的影響，從而實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)的合理化。隨著現(xiàn)代化城市建設(shè)的發(fā)展發(fā)展，對(duì)城市資源的過度開發(fā)，嚴(yán)重影響了城市的合理化發(fā)展。在這樣的背景下，對(duì)控制城市的測(cè)量有著更高的要求，測(cè)量水平直接影響到工程的質(zhì)量和進(jìn)度。各大測(cè)繪部門都在建造自己的CORS站。GPS測(cè)繪技術(shù)的引入改變了城市控制測(cè)量的速率和準(zhǔn)確度，且可以隨時(shí)采集相關(guān)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，較傳統(tǒng)測(cè)量有著十分明顯的進(jìn)步。

GPS定位技術(shù)具有速度快、精度高、費(fèi)用低以及操作簡(jiǎn)便等諸多優(yōu)勢(shì)在現(xiàn)階段是城市控制測(cè)繪的最理想選擇。已逐步取代了傳統(tǒng)的測(cè)量方式，隨著新技術(shù)的不斷融入，將給GPS技術(shù)在該領(lǐng)域的測(cè)量中帶來更多的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)GPS技術(shù)的發(fā)展也將城市控制測(cè)量推上一個(gè)更高的水平。

2.2 房地產(chǎn)工程和地籍測(cè)繪中RTK技術(shù)的應(yīng)用

GPS測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用范圍的迅速拓展，為各行業(yè)的測(cè)繪工作帶來變革，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、操作的簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)使得GPS測(cè)繪技術(shù)受到各界的肯定和認(rèn)可。在地籍和房地產(chǎn)測(cè)量中也逐步使用相應(yīng)的RTK技術(shù)，這種技術(shù)主要用于對(duì)土地的權(quán)屆界址點(diǎn)的測(cè)繪，具有很高的準(zhǔn)確性，一般精確度可以達(dá)到以及厘米級(jí)，完全可以滿足該行業(yè)的測(cè)繪需求。使用GIS系統(tǒng)對(duì)GPS測(cè)繪技術(shù)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，就可以直接、快速的得到房地產(chǎn)和地籍圖。GPS系統(tǒng)的使用也有一定的制約性，在高壓線下，地鐵站磁場(chǎng)影響下和城市高層建筑物的遮擋下。沒有衛(wèi)星信號(hào)的地方還需要使用經(jīng)緯儀、全站儀和測(cè)距儀等測(cè)量工具，對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充，以此來完成數(shù)據(jù)的收集，確保繪圖的完整性和準(zhǔn)確性。

RTK技術(shù)還可應(yīng)用于建設(shè)用地的勘測(cè)定界之中，可以準(zhǔn)確的確定界樁的位置，進(jìn)而確定要使用土地的范圍，并計(jì)算出應(yīng)用面積。在建設(shè)用地的勘測(cè)中使用RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量并計(jì)算實(shí)際面積是GPS測(cè)繪軟件的功能延伸，在計(jì)算的同時(shí)可以進(jìn)行相應(yīng)的審核和檢驗(yàn)。既簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)操作方法的程序，又提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。對(duì)建設(shè)用地勘測(cè)的發(fā)展具有重要的意義。

GPS技術(shù)也可用于土地的動(dòng)態(tài)檢測(cè)。改變了動(dòng)態(tài)野外檢測(cè)的方法，以現(xiàn)代的GPS檢測(cè)法代替了傳統(tǒng)的平板儀補(bǔ)測(cè)法和簡(jiǎn)易補(bǔ)測(cè)等方法。通過這種新興的測(cè)繪方法完全可以滿足現(xiàn)階段土地動(dòng)態(tài)檢測(cè)的需要。且克服了傳統(tǒng)方法速度慢、效率低等問題，同時(shí)可以大幅度提高檢測(cè)的速度和數(shù)據(jù)的精度，在進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的同時(shí)，節(jié)省了時(shí)間和人力。

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[2]李瑋，萬仕平.淺析GPS在龍崗凈化廠控制測(cè)量中的應(yīng)用[J].天然氣與石油，2010(1).

[3]姚冬青，李慶勇.GPS在礦山控制測(cè)量中的應(yīng)用[J].山西建筑，2010(22).

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1674-6708（2012）59-0127-01