芻議GPS技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

陳宇

（汕頭市測(cè)繪研究院 廣東汕頭 515000）

摘 要：在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的過程中，測(cè)量技術(shù)取得了很大進(jìn)步，尤其是GPS技術(shù)的研發(fā)與運(yùn)用，極大地提升了工程測(cè)繪效率，對(duì)于工程發(fā)展具有重要的價(jià)值與意義，對(duì)此在本文中筆者將從GPS技術(shù)特點(diǎn)展開分析，并且對(duì)GPS技術(shù)在工程測(cè)繪中的具體應(yīng)用做出以下介紹，旨在促進(jìn)我國(guó)工程測(cè)繪行業(yè)良性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；工程測(cè)繪；應(yīng)用

前言：

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，工程行業(yè)迅速崛起，而工程技術(shù)的開展，離不開精密的測(cè)量與測(cè)繪，而這在以往是很難做到的，而GPS技術(shù)作為一種新型測(cè)量定位技術(shù)，具有定位精度高、觀測(cè)時(shí)間短等特點(diǎn)，可以有效地防止出現(xiàn)測(cè)量缺失或者測(cè)量漏洞問題的發(fā)生，因此在今后的工程測(cè)繪中，將GPS技術(shù)應(yīng)用在其中是工程行業(yè)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。

1 GPS技術(shù)特點(diǎn)分析

1.1定位精度高

GPS作為一種新型測(cè)量勘測(cè)技術(shù)，定位精度高是GPS技術(shù)最低廣為人知的一個(gè)特點(diǎn)，這里筆者做這樣的兩個(gè)數(shù)據(jù)，首先是通過前人的數(shù)據(jù)調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)使用GPS技術(shù)在50km的檢測(cè)范圍內(nèi)，可以達(dá)到10-6的精度標(biāo)準(zhǔn)，而在50km～100 km的檢測(cè)范圍之中，GPS技術(shù)能夠達(dá)到10-7的精度標(biāo)準(zhǔn)，這樣的精度是十分驚人的，由此也可以看出，若是將GPS技術(shù)應(yīng)用到工程之中，尤其是針對(duì)一些大型工程，勢(shì)必可以提升測(cè)繪的準(zhǔn)確性，從而為工程質(zhì)量提升質(zhì)量。其次是在進(jìn)行工程定位時(shí)，以300m～1500m為基準(zhǔn)，利用GPS技術(shù)進(jìn)行一小時(shí)勘測(cè)，平均誤差可以控制在1mm以下，這種驚人的數(shù)據(jù)再次的顯示出了GPS技術(shù)定位精度高的特點(diǎn)[1]。而我們也清楚的知道，對(duì)于工程而言，測(cè)繪工作最重要的就是精準(zhǔn)性，若是在測(cè)繪過程中，數(shù)據(jù)資料出現(xiàn)一點(diǎn)差錯(cuò)，都會(huì)影響后期工程效果，而GPS技術(shù)具有如此高的定位精度這無(wú)疑與工程測(cè)繪工作十分契合。

1.2觀測(cè)時(shí)間短

除了定位精度高，GPS技術(shù)另外一種特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)就是觀測(cè)時(shí)間短，具體而言主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面，首先是在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，GPS技術(shù)也在趨于完善，這樣很多以往存在的一些漏洞或者缺失就會(huì)得到彌補(bǔ)，而這無(wú)疑為工程測(cè)繪工作創(chuàng)造了便利的條件，同時(shí)使觀測(cè)時(shí)間不斷縮短。其次是GPS技術(shù)是一項(xiàng)操作比較簡(jiǎn)單的勘測(cè)技術(shù)，有數(shù)據(jù)顯示，在進(jìn)行20km的靜態(tài)勘測(cè)工作時(shí)，通常只要15分鐘就可以完成，最多也不會(huì)超過20分鐘，這顯示出了GPS技術(shù)觀測(cè)效率快的一個(gè)特點(diǎn)[2]。第三是除了在進(jìn)行靜態(tài)勘測(cè)時(shí)，在進(jìn)行定位動(dòng)態(tài)勘測(cè)時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間也比較短，以兩個(gè)距離為15km的流動(dòng)監(jiān)測(cè)站為基準(zhǔn)，在進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)時(shí)只需要1min～2min就可以完成，并且不會(huì)影響勘測(cè)的準(zhǔn)確性，這再次顯示出了GPS技術(shù)的顯著優(yōu)勢(shì)。而對(duì)于工程而言，時(shí)間就是金錢，縮短觀測(cè)周期是可以為企業(yè)創(chuàng)造利益價(jià)值的，因此將GPS技術(shù)應(yīng)用在工程測(cè)繪中是不二選擇。

2 GPS技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

2.1提高工程測(cè)繪效率

對(duì)于工程而言，由于工程量復(fù)雜，因此時(shí)常會(huì)出現(xiàn)工期緊張的問題，而GPS技術(shù)定位精度高、觀測(cè)時(shí)間短等特點(diǎn)，因此借助GPS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，可以更好的提升工程測(cè)繪效率，而在GPS技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用中，控制城市建設(shè)測(cè)繪精度是GPS技術(shù)最常見的一種技術(shù)應(yīng)用體現(xiàn)。具體而言，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面，首先是在進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，要利用GPS技術(shù)進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量，從而更好的解決點(diǎn)間透視問題，同時(shí)GPS技術(shù)還具有一定的搜集處理功能，在進(jìn)行測(cè)繪精度控制時(shí)，通過GPS技術(shù)的有效運(yùn)用，可以更加全面地進(jìn)行整理，這樣有助于提升測(cè)繪精度。其次是在進(jìn)行一些大型城市的測(cè)繪時(shí)，GPS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮更加明顯，在這個(gè)過程中還可以聯(lián)合RTK技術(shù)，這樣不但可以減少觀測(cè)工作的復(fù)雜性，同時(shí)還有助于測(cè)繪工作效率的提升，但是值得注意的是，在利用GPS技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪精度控制時(shí)，必須要考慮到城市今后的發(fā)展?fàn)顩r，如北京或者上海這樣的國(guó)際化都市，必須要考慮到城市的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展格局，所以在進(jìn)行精度標(biāo)準(zhǔn)控制時(shí)，要從長(zhǎng)遠(yuǎn)的目光出發(fā)，不但代表現(xiàn)在的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)還代表以后的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，這是利用GPS技術(shù)在進(jìn)行測(cè)繪精度控制時(shí)需要考慮的問題。

2.2應(yīng)用于大地控制

在利用GPS技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)繪時(shí)，會(huì)涉及到很多問題，并且很多時(shí)候測(cè)繪面積是比較大的，在面對(duì)這種情況時(shí)，就不能單從GPS技術(shù)出發(fā)，必須要考慮到GPS技術(shù)與其他技術(shù)的合理配合運(yùn)用，這樣才能更好的發(fā)揮出GPS技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[3]。如在進(jìn)行大地控制時(shí)就是如此，在進(jìn)行大地控制時(shí)，要把GPS技術(shù)當(dāng)作是一個(gè)新的體系，例如對(duì)GPS技術(shù)建立相關(guān)的控制網(wǎng)，從而擴(kuò)大GPS技術(shù)勘測(cè)范圍，提升GPS技術(shù)勘測(cè)精度，這樣就可以對(duì)大地網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更好的控制，從而提升大地控制效果。具體而言，GPS技術(shù)在大地控制應(yīng)用中，主要可以分為兩大種類，第一種是全球或者全國(guó)性的高精度GPS網(wǎng)絡(luò)，此種GPS網(wǎng)絡(luò)分布相差距離比較遠(yuǎn)，最近的鄰距點(diǎn)大概也要達(dá)到數(shù)千公里甚至是上萬(wàn)公里，主要是根據(jù)全球精度框架或者全國(guó)高精度框架進(jìn)行劃分，建立此種GPS網(wǎng)絡(luò)的主要目的就是地球力學(xué)或者地球空間學(xué)，從而更好地了解板塊運(yùn)動(dòng)以及地完變形規(guī)律。另外一種GPS網(wǎng)絡(luò)屬于區(qū)域性GPS網(wǎng)絡(luò)，主要是一些城市或者區(qū)域礦區(qū)作用分布，此種GPS網(wǎng)絡(luò)分布相差距離就要相對(duì)近一些，大約只有幾公里或者幾十公里，通常情況下，建設(shè)此種網(wǎng)絡(luò)的目的就是為經(jīng)濟(jì)開發(fā)建設(shè)服務(wù)做準(zhǔn)備，這是GPS技術(shù)在大地控制中的應(yīng)用體現(xiàn)。

2.3在RTK放樣作業(yè)應(yīng)用

GPS技術(shù)在RTK放樣作業(yè)應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面，首先是收集控制點(diǎn)資料，在這個(gè)過程中要注重控制點(diǎn)坐標(biāo)資料的搜集，如坐標(biāo)、等級(jí)、中央子午線、坐標(biāo)系等。其次是GPS、RTK定設(shè)區(qū)參數(shù)轉(zhuǎn)化，由于GPS、RTK測(cè)量是在WGS-84的坐標(biāo)系統(tǒng)中進(jìn)行的，而工程定位測(cè)量過程中是根據(jù)當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)進(jìn)行的，這就涉及到兩者之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化問題，而在進(jìn)行坐標(biāo)參數(shù)轉(zhuǎn)化過程中，必須要注重以下兩個(gè)方面的問題，第一是選好已知點(diǎn)，并且這個(gè)點(diǎn)最好是中心分布點(diǎn)，這樣可以將這個(gè)測(cè)量勘測(cè)控制的更加均勻。第二是可以采用最小二乘法進(jìn)行相關(guān)的求點(diǎn)參數(shù)轉(zhuǎn)換，這樣可以有助于轉(zhuǎn)化精度的提升。再次是根據(jù)GPS技術(shù)軟件動(dòng)態(tài)時(shí)差進(jìn)行相關(guān)的工程項(xiàng)目參數(shù)設(shè)置，在這個(gè)過程中注意的是要根據(jù)工程項(xiàng)目要求，從而對(duì)坐標(biāo)體系中的橢球參數(shù)、中央子午線、西南角或者東北角的經(jīng)緯度進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，這樣才能更好的滿足放樣要求。最后是將GPS接收位置安置在野外作業(yè)基準(zhǔn)站中，在這個(gè)過程中，可以先打開接受機(jī)，然后輸入相關(guān)的接受坐標(biāo)，并且以基準(zhǔn)站為參考點(diǎn)，對(duì)WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而將發(fā)射電臺(tái)接收到的觀測(cè)值、衛(wèi)星追蹤狀態(tài)發(fā)送出去，而流動(dòng)站接受到這些信號(hào)時(shí)，就可以與基準(zhǔn)站進(jìn)行相同的坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，同時(shí)將WGS-84作為施工基礎(chǔ)坐標(biāo)，這樣可以滿足接受器的放樣指導(dǎo)要求，而這也是GPS技術(shù)在RTK放樣作業(yè)應(yīng)用的全部過程。

總結(jié)：

在工程建設(shè)迅速發(fā)展的過程中，工程測(cè)繪工作作為工程建設(shè)中的重要組成部分，工作復(fù)雜并且測(cè)繪周期緊張，而GPS技術(shù)作為現(xiàn)下最先進(jìn)的一種測(cè)量技術(shù)，具有定位精度高、觀測(cè)時(shí)間短等特點(diǎn)，因此在今后的程測(cè)繪工作中要注重GPS技術(shù)應(yīng)用，從而促進(jìn)我國(guó)工程測(cè)繪行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王德勝.芻議GPS技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用與改進(jìn)[J].黑龍江科技信息，2015，（14）

[3]黃小梅.芻議GPS技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用與改進(jìn)[J].江西建材，2015，（02）endprint