工程測繪中GPS定位測量技術(shù)的重要作用分析

郭倩倩　李輝

摘要：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及使得信息全球化的趨勢日益突出，而GPS作為全球定位系統(tǒng)，為全球范圍內(nèi)的信息傳遞與流通提供了可靠的技術(shù)支持，其中發(fā)展較快的GPS定位測量技術(shù)，也在工程測繪方面發(fā)揮重要作用。文章結(jié)合GPS技術(shù)的特點(diǎn)、優(yōu)勢及其在工程測繪中的應(yīng)用原理，對工程測繪領(lǐng)域中的GPS定位測量技術(shù)的具體應(yīng)用及其重要作用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：GPS定位；測量技術(shù)；工程測繪

中圖分類號：F426 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）16-0116-02

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種科技技術(shù)也在不斷地進(jìn)步，進(jìn)步的科技應(yīng)用于各個領(lǐng)域，又能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在現(xiàn)代化的各種工程中，隨著工程質(zhì)量和要求的進(jìn)一步提高，如何實現(xiàn)最佳的工程測繪成為了人們研究的一大重點(diǎn)。傳統(tǒng)的工程測繪存在很多的缺陷，比如測繪的周期長、測繪過程比較復(fù)雜以及測繪結(jié)果容易出現(xiàn)差錯等。為了解決上述存在的問題，人們開始將GPS定位測量技術(shù)應(yīng)用于工程測繪中。GPS定位測量技術(shù)是將最新的科技技術(shù)與各種測量工藝進(jìn)行有效地結(jié)合，能夠在各種各樣的測繪工程中進(jìn)行應(yīng)用，極大地促進(jìn)了工程測繪的快速發(fā)展。本文將先對GPS測量技術(shù)進(jìn)行簡單的介紹，再重點(diǎn)探討GPS在工程測繪中的應(yīng)用。

1 GPS定位測量技術(shù)概述

GPS全稱為全球定位系統(tǒng)，是新一代測距測時系統(tǒng)，基于衛(wèi)星無線電導(dǎo)航定位技術(shù)。GPS最早于20世紀(jì)70年代開始研發(fā)，歷經(jīng)20多年的調(diào)試，于1993年初步建成。用戶設(shè)備、空間衛(wèi)星和地面反饋監(jiān)測系統(tǒng)是GPS的三個組成部分。通過無線電信號傳輸實現(xiàn)無線實時導(dǎo)航，不僅為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、日常出行提供基本定位導(dǎo)向服務(wù)，而且在軍事領(lǐng)域也發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步，GPS技術(shù)日新月異，在各個領(lǐng)域都有了進(jìn)一步的應(yīng)用，在測量測繪領(lǐng)域也得到了

青睞。

GPS定位測量技術(shù)之所以能夠有如此廣泛應(yīng)用，是因為其相對于傳統(tǒng)的測量技術(shù)具有更多的優(yōu)勢，多種優(yōu)勢使GPS測量技術(shù)在工程測繪中應(yīng)用廣泛。

首先，定位精度高。在工程測繪時，GPS的定位精度可以達(dá)到1毫米，隨著技術(shù)的發(fā)展，該精度還會進(jìn)一步提高。GPS測量技術(shù)在實時動態(tài)定位等多種定位中都具有很高的精度，能夠滿足如今工程測量的高要求。

其次，觀測時間短。當(dāng)以GPS靜態(tài)定位法進(jìn)行測量時，可以在幾個小時內(nèi)完成測繪工作。如果換成快速定位法，則整個測繪工作時間可以縮短至幾分鐘，甚至幾秒鐘，這極大地提高了測繪效率。特別是如今的計算機(jī)技術(shù)和各種軟件的完善，GPS測量技術(shù)能夠在更短的時間內(nèi)完成更多的測繪工作。

再次，應(yīng)用比較廣泛。GPS測量技術(shù)不僅能夠?qū)r間信息、測量數(shù)據(jù)傳送給用戶，還能夠?qū)⒓皶r的三維坐標(biāo)和速度分享給用戶。所以GPS測量技術(shù)在各種測試導(dǎo)航中都得到了廣泛的應(yīng)用，比如海洋測繪、實時導(dǎo)

航等。

最后，GPS測量技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)測量的技術(shù)化和智能化。跟傳統(tǒng)人工測繪相比較，GPS測量技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)就是測量的技術(shù)化和智能化。它不需要大量的工作人員花費(fèi)大量的時間參與，只需要簡單地進(jìn)行儀器的操作，其他的測繪工作都是GPS自動完成。所以GPS測量技術(shù)在測繪工程中的高效高質(zhì)性能，推動了測繪工程的進(jìn)一步發(fā)展。

2 GPS技術(shù)在工程測繪中的具體作用

2.1 GPS定位技術(shù)的應(yīng)用

GPS在工程測繪中的應(yīng)用得益于物理學(xué)和高等幾何學(xué)的有機(jī)結(jié)合，通過地面接收裝置和計算軟件的后處理功能，實現(xiàn)對待測物體的多角度定位。國內(nèi)外的測量技術(shù)由靜態(tài)相對定位和動態(tài)相對定位兩種模式構(gòu)成。靜態(tài)相對定位操作便捷，多臺地面接收器排成數(shù)條基線，保證連續(xù)40分鐘左右的觀測時間，再由專業(yè)人員進(jìn)行后期數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。動態(tài)相對定位基于載波相對觀測量，地面工作基站要選取較準(zhǔn)確的控制點(diǎn)，形成一定的分布區(qū)域，確保能夠連續(xù)觀測到不同時段產(chǎn)生的實時動態(tài)

信息。

為了實現(xiàn)三維定位，每個GPS接收裝置至少要與4顆衛(wèi)星建立通信聯(lián)系。值得說明的是，實時厘米級定位，需要同時至少五顆衛(wèi)星的參與。一般而言，任意時刻都有24～27顆衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)行，在水平角10°以上至少能觀測到六顆衛(wèi)星。但在實際中，一旦出現(xiàn)高大建筑物或高山，衛(wèi)星信號易受到遮蔽，接收機(jī)定位便會受到一定阻礙。這時，GPS的應(yīng)用效果會打折扣，此時要求其與傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以實現(xiàn)測量測繪要求。

2.2 房屋地形測圖及工程細(xì)部測繪

GPS定位測量技術(shù)的應(yīng)用范圍日益寬廣，在不少領(lǐng)域扮演了重要角色，在房地產(chǎn)工程地形測繪、規(guī)劃圖繪制輔助方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，尤其是實時動態(tài)差分法的發(fā)明，提高了房屋地形測繪工作的效率和準(zhǔn)確度。對于土地權(quán)限分界點(diǎn)、界樁位置等難測數(shù)據(jù)，RTK實時動態(tài)差分技術(shù)可實現(xiàn)厘米級定位。傳統(tǒng)測量需要借助測圖軟件和全球儀進(jìn)行地圖繪制，工作人員任務(wù)繁重，而RTK差分技術(shù)只需一個人即可順利完成，不僅提高了測繪效率，也大大降低了人工成本，這對于房地產(chǎn)企業(yè)無疑是一個福音，也使得GPS定位測量技術(shù)更為深化。而對于工程細(xì)部測繪，GPS能夠?qū)δ繕?biāo)位置和數(shù)量進(jìn)行準(zhǔn)確定位，嚴(yán)格控制內(nèi)界址點(diǎn)和街坊外圍界址點(diǎn)的間距誤差，在測繪精度方面提升明顯。

2.3 施工臨時水準(zhǔn)點(diǎn)的確定和測量

在工程設(shè)計初期一般不會進(jìn)行縝密的計算和實地勘探，這造成設(shè)計單位在使用傳統(tǒng)測繪技術(shù)尋找水準(zhǔn)點(diǎn)時，普遍存在測繪間距較遠(yuǎn)的情況。多數(shù)時候，施工水準(zhǔn)點(diǎn)分布在方圓五百到一千米的范圍內(nèi)，施工作業(yè)準(zhǔn)確度難以保證。GPS在這方面的應(yīng)用主要指，應(yīng)用GPS接收機(jī)收集衛(wèi)星觀測記錄，作業(yè)項目主要有天線安裝、接收機(jī)操作和后期數(shù)據(jù)處理。在進(jìn)行外業(yè)觀測時，要保證每一步嚴(yán)格遵循操作手冊，保證測量結(jié)果精準(zhǔn)度。舉例說明：大型公路橋梁項目在進(jìn)行實地測繪時，測繪人員可通過觀察衛(wèi)星圖片來綜合分析路基情況。根據(jù)實際地形狀況，每隔200米左右設(shè)置一個施工水準(zhǔn)點(diǎn)，設(shè)置地點(diǎn)可選在機(jī)井臺、房屋地基等較為堅固的地方，也可以開坑埋設(shè)，實際中需要專門人員對每一個加密水準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄。

2.4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運(yùn)用

傳統(tǒng)測繪工藝對人工的依賴程度很大，不僅工作效率不高，而且安全事故頻發(fā)，這也迫切要求改善傳統(tǒng)測繪技術(shù)。在對一些地形地貌復(fù)雜、地勢高低不平的山區(qū)進(jìn)行實地測繪時，可借助GPS虛擬技術(shù)先行創(chuàng)建出山區(qū)外貌，它能模擬出逼真的效果圖。結(jié)合計算機(jī)處理技術(shù)和GPS虛擬技術(shù)可以很好地反映出整個測繪工程的整體流程，以及一些需要重點(diǎn)關(guān)注的測量項目。

GPS測量技術(shù)在某些測量任務(wù)中應(yīng)用效果不明顯，這也凸顯出模擬分析的重要性，同樣也能夠?qū)y量方案的可操作性和安全性進(jìn)行預(yù)先檢驗。目前，在我國的一些礦井勘探項目中，GPS虛擬現(xiàn)實技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，可以及時發(fā)現(xiàn)測量方案的不足之處，從而組織人員盡快對方案進(jìn)行完善，不僅保證了工作人員的安全，也能夠為GPS測量技術(shù)提供一個更好的用武之地！

2.5 現(xiàn)代化城市建設(shè)中的具體作用

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也促進(jìn)了城市化的現(xiàn)代化建設(shè)，在整個城市的進(jìn)一步規(guī)劃中，有很多的項目需要進(jìn)行工程測繪，比如各個地塊的劃分布局，水、電、氣等線路的最優(yōu)規(guī)劃布局等。傳統(tǒng)的測量技術(shù)很難滿足如此龐大復(fù)雜的工程測繪工作，而借助GPS技術(shù)便可以解決存在的問題。GPS定位測量技術(shù)的各種優(yōu)點(diǎn)能夠保證城市工程測繪工作的高質(zhì)量和高效率，極大地促進(jìn)了城市建設(shè)的步伐和質(zhì)量，是現(xiàn)代化城市建設(shè)的重要技術(shù)支撐。

3 結(jié)語

目前，GPS定位測量技術(shù)將各種測量工藝與最新科技術(shù)進(jìn)行了有效的結(jié)合，保證了工程測繪工作的高效高質(zhì)，得到了越來廣泛的應(yīng)用。本文對GPS測量技術(shù)的進(jìn)行了簡單的介紹，并重點(diǎn)探討了GPS測量技術(shù)在工程測繪中的重要應(yīng)用。

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