工程測繪中GPS測量技術(shù)應(yīng)用研究

楚世峰

摘要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國在工程測繪方面取得的成就也在不斷的加大。以GPS為代表的現(xiàn)代測量技術(shù)在工程測繪中擔(dān)負了重要的使命，為我們降低工作強度和提高工作效率奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。本文首先分析了工程測繪中應(yīng)用GPS測量技術(shù)的重要意義；其次對GPS測量技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進行了概述；再次就如何應(yīng)用GPS測量技術(shù)于工程測繪之中進行了探討；最后對全文進行了簡單的總結(jié)。

關(guān)鍵詞：工程測繪；GPS測量技術(shù)；應(yīng)用

測繪是對工程的實際情況進行全面和深入了解的首要步驟，通過對工程的測繪，掌握工程的現(xiàn)狀，為工程施工方案的確定、施工組織設(shè)計以及施工技術(shù)和資金投資等方面提供重要的決策。因而對于新時期背景下的工程測繪人員而言，可謂任重而道遠。因而在工程測繪中必須注重諸如GPS等現(xiàn)代測量技術(shù)的應(yīng)用，在促進測繪質(zhì)量提升的同時降低測繪工作的難度，確保測繪工作有效開展的同時為工程質(zhì)量的提升奠定堅實的基礎(chǔ)?；诖耍P者結(jié)合自身工作實踐，就此展開以下幾點探究性的分析。

1.分析工程測繪中應(yīng)用GPS測量技術(shù)的重要意義

隨著現(xiàn)代測繪技術(shù)水平的不斷提高，過去采用的常規(guī)測量技術(shù)已經(jīng)難以滿足時代的需要。加上目前很多工程項目的建設(shè)規(guī)模、施工難度和投資資金都在不斷的加大，為了保障工程質(zhì)量、提高企業(yè)經(jīng)濟效益和降低投資風(fēng)險，作為新時期背景下的工程測繪人員，必須充分意識到GPS測量技術(shù)在工程測繪中的重要意義，在工程項目正式開工之前，必須利用GPS測量技術(shù)加強對工程的測繪，為工程的建設(shè)提供詳實、科學(xué)的數(shù)據(jù)參數(shù)和依據(jù)，才能更好地適應(yīng)我國工程建設(shè)事業(yè)的需要，因此不管從工程自身、測繪企業(yè)、施工企業(yè)、業(yè)主還是工程投資效益來看，加強GPS測量技術(shù)的應(yīng)用都具有十分重要的意義[1]。

2.GPS測量技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的幾點概述

通過上述分析，我們對GPS測量技術(shù)在現(xiàn)代工程測繪中應(yīng)用的重要性有了一定的認識，那么是不是一勞永逸呢？答案并非肯定的，還需要廣大測繪人員清醒的意識到GPS測量技術(shù)畢竟只是一種技術(shù)手段，各種測繪工作的復(fù)雜性和不可預(yù)測性在測繪過程中存在著潛在的風(fēng)險。就目前我國在工程測繪中的應(yīng)用實際來看，主要是應(yīng)用GPS測量技術(shù)建成的GPS網(wǎng)，把測繪過程得到的數(shù)據(jù)傳給測繪管理部門，雖然能夠在傳輸速度上十分優(yōu)越，測量的精準(zhǔn)性和連續(xù)性也能有效的保障，但主要是基線的測量精度和靜態(tài)下相對定位精度得到有效的提升，在動態(tài)實時定位精度方面雖然能滿足工程測繪的需要，能夠達到厘米級。但需要注意的是，這一切均建立在測繪人員具有專業(yè)的技術(shù)水平，尤其是測繪質(zhì)量的高低還源于對數(shù)據(jù)是否能夠精準(zhǔn)的分析和應(yīng)用，而且隨著未來的工程建設(shè)難度和復(fù)雜性更強，對工程建設(shè)質(zhì)量要求更高，我們只有時時保持高度警覺的態(tài)勢，切實加強對GPS測量技術(shù)的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，著力提高自身的專業(yè)技術(shù)水平，才能更好地確保GPS測量技術(shù)的應(yīng)用的有效性始終在不斷的提升，進而促進測繪工作的可持續(xù)發(fā)展[2]。

3.現(xiàn)代工程測繪中加強GPS測量技術(shù)應(yīng)用的幾點淺見

3.1城市建設(shè)方面

在傳統(tǒng)的城市建設(shè)中進行工程測量時，由于城市控制網(wǎng)的特點的面積大、精度高、范圍廣，城市工程測量的一二三級導(dǎo)線大都處于地面，隨著城市化進程的不斷加快，工程建設(shè)力度的不斷加大，就會導(dǎo)致這些測量導(dǎo)線受到這樣或那樣的影響而被破壞。因而在傳統(tǒng)的測量工程中，為了確保測量的精度和速度，就必須加強對控制點的控制，確保兩個控制點間能相互通視，而這就會加大工作的難度，不管工程精度還是測量時間都不盡人意。因而在當(dāng)前建設(shè)規(guī)模和速度空前的時代，就必須擯除傳統(tǒng)的測量技術(shù)，加強對GPS測量技術(shù)的應(yīng)用，首先就應(yīng)在開展GPS測量施工之前，應(yīng)對所測量地區(qū)的地形圖進行搜集和整理，并盡可能地選用比例較小的地形圖進行參考，必要時還應(yīng)開展野外勘探作業(yè)，根據(jù)城市測量點的特點開展測量工作。其次在測量過程中，應(yīng)對測量區(qū)域已經(jīng)控制的控制點進行整理和監(jiān)測，確保與GPS測量作業(yè)的需要相符，若需要在野外勘探，還應(yīng)在所選的控制點內(nèi)進行基準(zhǔn)站的建設(shè)，并將其安裝調(diào)試完備后，對衛(wèi)星數(shù)量是否符合監(jiān)測需要進行檢查，一般城市工程測量需要的衛(wèi)星數(shù)在五顆及以上；最后，應(yīng)對測得的各種數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)綔y繪管理部門，并加強與其溝通和交流，及時處理和解決測繪過程中遇到的問題。

3.2工程變形監(jiān)測方面

在工程建設(shè)中，常見的質(zhì)量問題之一就是變形，導(dǎo)致變形的原因無外乎人為因素和地質(zhì)因素。因此為了確保工程能夠順利的建設(shè)，保證工程質(zhì)量。測繪人員必須利用GPS具有較高精度的三維定位的優(yōu)勢，加強對工程變形的監(jiān)測。例如建筑物的塌陷、傾斜、不均勻的沉降，例如通過對大壩的監(jiān)測，能及時發(fā)現(xiàn)其變形的趨向，并及時對其變形數(shù)據(jù)進行收集和整理，制定相應(yīng)的技術(shù)方案加強對其的處理，在確保變形得到放緩甚至完全控制的同時降低工程投資成本和確保大壩安全度過汛期。由此可見，應(yīng)用GPS進行變形監(jiān)測具有十分強烈的必要性，在實際工程建設(shè)中，應(yīng)結(jié)合實際需要對工程變形進行提前預(yù)測和防范，最大化的確保工程質(zhì)量[4]。

4GPS在工程測量中的應(yīng)用實例——GPS隧道控制測量

隧道貫通是隧道工程中最重要的環(huán)節(jié)，而隧道是否能順利貫通，又在很大程度上取決于隧道洞口外平面控制網(wǎng)的精度。隧道洞外平面控制網(wǎng)的精度，直接影響到地下兩相向開挖面在橫向上的準(zhǔn)確貫通，即直接影響橫向貫通誤差的大小。應(yīng)用GPS技術(shù)布設(shè)隧道洞外平面控制網(wǎng)，可以免去通視上的困難，無須布設(shè)中間過渡點，點數(shù)少、工期短、精度高、費用低。

布設(shè)GPS隧道平面控制網(wǎng)通常采用隧道工程坐標(biāo)系。隧道工程坐標(biāo)系的設(shè)置，通常以隧道洞口控制點為坐標(biāo)原點，髫軸正向與線路的前進方向一致，Y軸與戈軸正交成右手規(guī)則。

確定GPS隧道平面控制網(wǎng)網(wǎng)點時既要顧及GPS測量的要求，又必須考慮隧道施工的要求，一般的，隧道洞口至少要布設(shè)3個控制點，其中一點布置在隧道中線上，即洞口控制點A，另外兩點為定向點，3點必須相互通視。為了滿足橫向貫通誤差要求，定向邊不宜過短，對于3～6 km長的隧道，定向邊最好不短于500 m，在困難地區(qū)也不得短于300 m。對于長度在3km以內(nèi)的隧道，定向邊不應(yīng)短于200 m。隧道平面控制網(wǎng)布設(shè)還需估計橫向貫通誤差，以確定能否滿足隧道工程要求。

隧道GPS控制網(wǎng)應(yīng)采用GPS靜態(tài)相對定位作業(yè)模式進行觀測，每時段觀測時間不應(yīng)少于2 h，每條基線邊至少觀測兩個時段。為了減少天線相位中心遷移誤差對進洞方位的影響，應(yīng)在觀測前對天線相位中心偏差進行檢測，并在觀測中嚴(yán)格對GPS天線定向，有條件的話盡量使用天線相位中心遷移誤差較小的扼流圈天線。隧道GPS控制網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)，一般采用通過洞口點的子午線為中央子午線的獨立坐標(biāo)系，投影面采用隧道軸線平均高程面。

5.結(jié)語

綜上所述，對工程測繪中GPS測量技術(shù)應(yīng)用進行研究具有十分重要的意義。作為新時期背景下的工程測繪人員，必須緊密結(jié)合工程實際和測繪工作開展的需要，有針對性的強化自身的專業(yè)技術(shù)水平，認真分析和總結(jié)工程實踐中存在的不足，并在工程實踐中進行不斷的改進和完善，在意識到加強GPS技術(shù)應(yīng)用的重要性的同時，還應(yīng)清醒的認識到自身在測量工作中的主體性作用并發(fā)揮，才能更好地與GPS技術(shù)進行完美融合，促進測繪質(zhì)量的全面有效的提升，為工程建設(shè)質(zhì)量的提升保駕護航。

參考文獻：

[1]李超.工程測繪中GPS測量技術(shù)應(yīng)用綜述[J].科協(xié)論壇（下半月），2011，03：37-38.

[2]胡連柏，齊利強.工程測繪中GPS測量技術(shù)的應(yīng)用[J].科技資訊，2012，19：46.

[3]陳安順.工程測繪中GPS測量技術(shù)應(yīng)用綜述[J].低碳世界，2013，09：120-121.

[4]樊能均.工程測繪中GPS測量技術(shù)應(yīng)用綜述[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，04：292.