工程測繪中GPS測量技術(shù)應(yīng)用綜述

范銳　趙文全　韓志宇　李文雅

摘要：隨著人們生活水平的提高，人們對于房屋等建筑工程的要求也越來越多，不僅僅要住的舒心與愜意，更要住的安心與踏實(shí)。恰好科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為房屋等建筑工程的測繪帶來了GP5。在方便操作、節(jié)省施工時間的同時，也大大地提高了精準(zhǔn)度。本文就簡單分析了GP5的組成、特點(diǎn)，并且就如何在工程測量中具體運(yùn)用GP5技術(shù)，以及它的操作過程進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。希望能夠幫到施工單位提高施工工程的質(zhì)量。

一、前言

一般而言，在施工單位進(jìn)行施工的時候，往往需要對施工地進(jìn)行測繪工作，主要包括建筑工程的測繪、礦區(qū)的測繪、水利工程的測繪、海洋工程的測繪、軍事工程的測繪以及交通基礎(chǔ)設(shè)施的測繪等等。如何能夠提供有效的測繪結(jié)果，對整個施工過程而言有著至關(guān)重要的作用。因此，GPS技術(shù)如何能夠在工程測繪中起到作用，從某種程度上說也決定了該項(xiàng)工程的質(zhì)量。

二、GPS技術(shù)的簡要介紹

因?yàn)镚PS技術(shù)在工程的測繪方面起著的重要作用，所以，我們就不得不先了解一下GPS技術(shù)具體包括什么以及有哪些特點(diǎn)。

1.GP5技術(shù)的組成部分以及其功能

GPS系統(tǒng)主要由GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)，以及GPS信號接收機(jī)等三大部分組成。而僅僅是GPS衛(wèi)星星座就包括3顆軌道衛(wèi)星以及21顆工作衛(wèi)星。這24顆衛(wèi)星以24小時為運(yùn)行周期，在6條成60°角的軌道平面上均勻地運(yùn)行，所以，不管是地球的哪個方位，哪個時間點(diǎn)，GPS系統(tǒng)都能夠準(zhǔn)確地檢測到目標(biāo)的信息。與此對應(yīng)的地面監(jiān)控系統(tǒng)則主要是負(fù)責(zé)接收GPS傳輸回來的信息。GPS信號接收機(jī)也就是我們常說的用戶端，它能夠根據(jù)GPS系統(tǒng)傳輸回來的信息，進(jìn)行加工處理并且得出目標(biāo)的經(jīng)緯度。

2.GP5技術(shù)的基本的特點(diǎn)

GPS測量技術(shù)是較為先進(jìn)的現(xiàn)代化的電子技術(shù)，測量的功能以及測量的技術(shù)都比傳統(tǒng)的測量技術(shù)有著顯著的優(yōu)點(diǎn)，不僅僅具有應(yīng)用范圍廣、定位精確、操作簡便的優(yōu)點(diǎn)，而且它的智能化、自動化及集成化的程度都相當(dāng)?shù)母?，并且它的測量的效率以及測量的精度也是極高的。下面就是我列舉的GPS系統(tǒng)的一些基本的特點(diǎn)。

（一）GPS技術(shù)的功能多樣而且應(yīng)用的范圍較為廣泛

GPS技術(shù)不僅能夠?yàn)橛脩籼峁?zhǔn)確的三維坐標(biāo)，而且還可以為用戶進(jìn)行導(dǎo)航等工作，并且為用戶提供精準(zhǔn)的時間以及速度信息。除此之外，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展與完善，GPS的這些功能也被逐漸應(yīng)用到工程測量、海洋測繪、大地測量以及航空攝影測量等領(lǐng)域，應(yīng)用范圍越來越廣泛。

（二）GPS系統(tǒng)的操作簡單易上手

GPS技術(shù)在提高智能化、自動化以及集成化的基礎(chǔ)之上，也簡便了它的操作模式。與以往的測量技術(shù)不同的是，GPS技術(shù)在進(jìn)行測繪的時候僅僅需要了解GPS的儀器的安裝方法、線路的基本走向、收集數(shù)據(jù)的方式以及天線高度的量取等簡單內(nèi)容就可以對工程進(jìn)行測繪了，除此之外，工作人員只需要負(fù)責(zé)維護(hù)監(jiān)測儀器的正常運(yùn)行就行，其他的一些工作會由GPS系統(tǒng)自動完成。所以，GPS系統(tǒng)在提高精準(zhǔn)度的同時也方便了操作人員，省時省力。

（三）GPS技術(shù)的測量速度驚人

現(xiàn)代的GPS測繪技術(shù)的觀測速度驚人，尤其是在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的近幾年，GPS技術(shù)也有了顯著的提高，雖然它的觀測時間越來越短，但是，GPS技術(shù)的觀測水平卻在不斷精確。相比于傳統(tǒng)的靜態(tài)定位方法，現(xiàn)在的GPS技術(shù)只需要在幾分鐘，甚至是幾秒鐘就能完成觀測。經(jīng)過測試可以發(fā)現(xiàn)，GPS測量技術(shù)在短短的十五到二十分鐘之內(nèi)就可以測量到20km范圍之內(nèi)的相對靜態(tài)的定位。

（四）GPS技術(shù)是全天無休地進(jìn)行工作

一般情況下，GPS系統(tǒng)的衛(wèi)星都有著自己的運(yùn)行軌道，不會相互交叉影響工作。因此，這些衛(wèi)星在任何時間、任何地點(diǎn)都可以進(jìn)行測量。但是，如果遇到罕見的雷雨天氣，GPS系統(tǒng)還是會受到一些影響。我相信，隨著科技的進(jìn)步，這一個微弱的缺點(diǎn)是可以克服的。

三、GPS測量技術(shù)在工程測繪中的具體應(yīng)用

1.GP5技術(shù)可以進(jìn)行水下測繪的工作

一直以來，水下測繪工作都是我國工程測繪中的難點(diǎn)、重點(diǎn)，不僅僅是因?yàn)樗伦兓媚獪y的情況，更有可能的是測量的工具還會受到水位的影響。特別是選擇人工進(jìn)行水下測繪的時候，水的流速以及水的壓力都會對人員造成一定程度的影響，從而大大地降低了測繪的精準(zhǔn)度。而相對來說GPS技術(shù)就比較容易，且準(zhǔn)確度高一些。因?yàn)椋珿PS系統(tǒng)中的測量工具小巧簡便，不會受到水速以及水壓等客觀條件的影響，所以，GPS系統(tǒng)會取得良好的測量效果。

2.GPS測量技術(shù)在城市建設(shè)中的應(yīng)用

對于城市建設(shè)來說，如何有效地增加對其測量的精準(zhǔn)度是一個比較困難的事件。因?yàn)樾枰鶕?jù)城市的不同的等級設(shè)置不同的監(jiān)測點(diǎn)以及控制點(diǎn)。因此，在城市建設(shè)工程的測繪當(dāng)中，引入GPS系統(tǒng)這種具有一般測量工具所不具備的特點(diǎn)的技術(shù)就是必須的了。就當(dāng)前而言，我國在對城市建筑進(jìn)行施工的時候，不僅僅是對總體工程的測量，還要對工程的細(xì)微之處進(jìn)行測繪，尤其是在建設(shè)郊外等交通不便，環(huán)境較為惡劣的地方的時候，這有利于以后勘察工作的進(jìn)行。

3.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

對于山區(qū)這些環(huán)境惡劣的地點(diǎn)來說，進(jìn)行工程的測繪工作絕對是非常困難的，尤其是采用一般的測繪工具進(jìn)行人工檢測的時候。所以，就需要GPS的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來對這些地區(qū)進(jìn)行測繪。GPS的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠利用GPS系統(tǒng)創(chuàng)造符合實(shí)際測繪環(huán)境，并且具有與原始測量環(huán)境相同的地理特點(diǎn)的仿真環(huán)境。不管是簡簡單單的地形，還是較為復(fù)雜的地區(qū)，GPS技術(shù)都能夠高效地完成測繪工作。在進(jìn)行工程準(zhǔn)確測繪的時候，還保證了工程測量人員的安全，可謂是一舉兩得。除此之外，GPS技術(shù)還可以利用這項(xiàng)功能對已經(jīng)測量過的工程項(xiàng)目進(jìn)行修改完善，使工程的質(zhì)量得到更好的保障。

四、在工程測繪中GPS技術(shù)進(jìn)行測繪的具體實(shí)施過程

1.選擇合適的測量點(diǎn)

和傳統(tǒng)測量技術(shù)的測量點(diǎn)不同，GPS測量點(diǎn)的選擇就相對簡單多了。因?yàn)镚PS技術(shù)對測量點(diǎn)的靈活性以及透視性的要求并不高，因此，只要把測量點(diǎn)選在視野開闊、交通便捷，并且信號較好的地點(diǎn)就可以，以免測量點(diǎn)受到干擾，影響工程測繪工作的質(zhì)量。

2.建立測量標(biāo)志

在選擇好測量點(diǎn)之后，為了使后續(xù)工作開展的方便、快捷，還要建立一個測量標(biāo)志，比如說埋置標(biāo)石等。

3.實(shí)施外業(yè)觀測

所謂的外業(yè)觀測，就是指根據(jù)由GPS系統(tǒng)傳來的信號進(jìn)行測量工作，并且提供有效的信息為天線的定位工作提供便利的觀測模式。這種觀測模式主要有無限安置以及開機(jī)觀測兩種。只有嚴(yán)格的遵循技術(shù)的規(guī)范，才能夠提高觀測的質(zhì)量，從而提高觀測測繪的質(zhì)量，進(jìn)而提高工程的質(zhì)量。

4.處理數(shù)據(jù)、檢驗(yàn)測量結(jié)果

GPS的操作過程還包括后續(xù)的資料以及數(shù)據(jù)的收集和分析。除此之外，還要運(yùn)用外業(yè)檢驗(yàn)的技術(shù)對收集到的資料和觀測到的結(jié)果進(jìn)行再次確認(rèn)。這樣，才能夠保證工程測繪的質(zhì)量以及精確度。

五、結(jié)束語

綜上所述，我國在科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的同時還帶動了我國其他方面的技術(shù)進(jìn)步。尤其是在對于人們來說至關(guān)重要的工程建筑方面。GPS的運(yùn)用在很大程度上減少了我國施工單位以及企業(yè)的技術(shù)難度，不僅僅是提高了我國工程的測繪速度，還大大地保障了我國工程測繪的質(zhì)量，進(jìn)而保證了工程的質(zhì)量，為人們的生活水平帶來了很大的改善。盡管現(xiàn)在的GPS技術(shù)還不夠完善，但是，我相信，隨著技術(shù)的進(jìn)步，GPS技術(shù)會越來越高效地為人們服務(wù)。