GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用及特點(diǎn)探析

胡輝 傅瑋佳

江西核工業(yè)測(cè)繪院 江西 南昌 330038

前言

在GPS技術(shù)發(fā)展過程中，GPS測(cè)量技術(shù)不斷優(yōu)化和完善，在工程測(cè)繪中的應(yīng)用越來越廣泛。工程測(cè)量中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)非常明顯，與傳統(tǒng)的概念工程測(cè)繪方法相比，GPS測(cè)繪技術(shù)定位準(zhǔn)確、測(cè)繪成本低、對(duì)通視要求不是十分嚴(yán)格、測(cè)量過程不受天氣等因素影響、設(shè)備簡(jiǎn)單便于攜帶，未來GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量方面還將發(fā)揮出更大的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，在提高工程測(cè)量效率的同時(shí)更好地保證工程測(cè)量質(zhì)量。

1 GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 定位精確

通過對(duì)可靠資料及實(shí)踐進(jìn)行研究不難發(fā)現(xiàn)，GPS測(cè)量技術(shù)之所以應(yīng)用范圍廣泛，是因?yàn)橐訥PS為主導(dǎo)的定位優(yōu)勢(shì)較為顯著，不僅精確度值呈現(xiàn)高水準(zhǔn)特點(diǎn)，更可以精確到50千米內(nèi)。與傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比，GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)技術(shù)無法超越的，精確度高是一方面，精確度更能夠?qū)崿F(xiàn)有效控制。與此同時(shí)，在探測(cè)深度下降的過程中，定位精度會(huì)隨之逐步提升，特別是在既定深度中，定位的誤差基本可以忽略不計(jì)。因此，如果GPS測(cè)量技術(shù)的定位精度能夠處于厘米級(jí)范疇，就能充分滿足工程需求，其應(yīng)用效果也將更加趨于理想狀態(tài)，相信在技術(shù)發(fā)展范疇中，GPS測(cè)量技術(shù)的精度會(huì)逐漸提高。

1.2 觀測(cè)效率高、時(shí)間短

GPS導(dǎo)航定位能夠應(yīng)用于不同的領(lǐng)域范疇中，從當(dāng)前形勢(shì)來看，工程測(cè)繪中的應(yīng)用頻率較高，汽車導(dǎo)航中也有所涉及。GPS導(dǎo)航定位的關(guān)鍵點(diǎn)就在于對(duì)GPS接收機(jī)進(jìn)行定位，而后借助靜態(tài)處理就能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)把控，以小時(shí)為期間的數(shù)據(jù)就能充分體現(xiàn)，數(shù)據(jù)的精度也會(huì)隨之提升[1]。例如：一般情況下，一臺(tái)GPS測(cè)定儀就能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的獲取及收集，當(dāng)設(shè)置兩臺(tái)對(duì)點(diǎn)測(cè)定儀時(shí)，機(jī)器的協(xié)同作用會(huì)直接帶動(dòng)工作效率，測(cè)定范疇也會(huì)隨之拓展。通常情況下，靜態(tài)定位效率較高，工作任務(wù)可以在短時(shí)間內(nèi)快速完成，單頻接收機(jī)能夠在利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)目標(biāo)信息進(jìn)行獲取，其持續(xù)時(shí)間一般為10分鐘以上15分鐘以下，利用快速靜態(tài)定位，效果也將有所提升，不僅信號(hào)接收質(zhì)量有所提升，接收時(shí)間更能縮減到5分鐘之內(nèi)，因此，以GPS定位網(wǎng)為基準(zhǔn)創(chuàng)建更為高效的觀測(cè)時(shí)間，能夠從根本上強(qiáng)化工程能效。除此之外，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS定位設(shè)備的性能及功能也將更加趨于成熟、完善，再加之利用現(xiàn)代定位方式，則能在提高觀測(cè)效率的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)觀測(cè)效果。

1.3 操作簡(jiǎn)單

從當(dāng)前形勢(shì)來看，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能效已經(jīng)拓展到了各個(gè)領(lǐng)域中，而GPS測(cè)量技術(shù)中也是如此，提高其自動(dòng)化效率，不僅能簡(jiǎn)化操作流程，更能以自動(dòng)化為主導(dǎo)自行完成數(shù)據(jù)收集及處理，在這一過程中，工作人員只需要按動(dòng)按鈕，設(shè)備就能自動(dòng)工作，與此同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)還能對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)故障問題，就能在第一時(shí)間以警報(bào)的形式將設(shè)備反應(yīng)給操作人員，快速處理以便為后續(xù)測(cè)量提供基礎(chǔ)保障。在完成觀測(cè)工作時(shí)，工作人員需要按下關(guān)閉按鈕，并將接收器妥善存放。在信息技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中，接收器的體積也會(huì)隨之縮減，但是其性能及容量都會(huì)不斷優(yōu)化，在重量下降的同時(shí)，出行攜帶將更加便利。

2 工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

2.1 工程測(cè)繪中GPS定位技術(shù)的應(yīng)用

GPS定位技術(shù)應(yīng)用在工程測(cè)繪中，可以將物理學(xué)原理與幾何學(xué)原理有效結(jié)合，利用空間中分布的衛(wèi)星展開遙感測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送至接收設(shè)備，通過接收設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過這種方式，能夠從不同角度定位和測(cè)量數(shù)據(jù)。當(dāng)前工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用有兩個(gè)方面內(nèi)容，一種是靜態(tài)相定位，這種定位方式主要是在地面安裝多臺(tái)接收設(shè)備，按照一定的規(guī)律將其排列為一條或多條基線進(jìn)行觀測(cè)；另一種是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相定位，這種方式主要是利用載波相對(duì)觀測(cè)量，選擇未知精確的控制點(diǎn)作為控制基站，之后利用地面接收裝置從不同角度實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的有效接收[2]。一般三維定位需要每臺(tái)接收裝置同時(shí)接收超過4顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)，在保證地面接收裝置周圍不存在過多障礙物情況下，接收到越多的衛(wèi)星信號(hào)，實(shí)時(shí)定位精度也就越高。在地面接收裝置周邊存在較多障礙物情況下，想要保證定位準(zhǔn)確性，還可以與慣性導(dǎo)航技術(shù)配合使用。

2.2 臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)相關(guān)問題的處理

以往工程測(cè)繪中，如果未能嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行預(yù)算，水準(zhǔn)測(cè)量以及實(shí)地考察過程中水準(zhǔn)點(diǎn)距離大于一般距離。GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用能夠有效避免這一問題，利用GPS裝置接受衛(wèi)星信號(hào)，以此為基礎(chǔ)，測(cè)量和確定水準(zhǔn)點(diǎn)位置。外業(yè)測(cè)量過程中，提前制定詳細(xì)的測(cè)量計(jì)劃，之后測(cè)量工作中嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，能夠在提高工作效率的同時(shí)保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性。

2.3 工程變形情況的測(cè)量

建筑工程項(xiàng)目建設(shè)涉及面廣，工程項(xiàng)目建設(shè)中容易受到地質(zhì)運(yùn)動(dòng)以及人為因素等影響導(dǎo)致建筑出現(xiàn)變形或位移，這種情況的出現(xiàn)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果和影響。常見的工程變形類型有建筑物沉降、大壩變形等，如果能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)變形，給予針對(duì)性的評(píng)價(jià)和處理，可以提高變形破壞控制有效性。將GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用在工程變形監(jiān)測(cè)中，利用高精度三維定位技術(shù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑物產(chǎn)生的微小變化，提高工程變形防范水平。

3 結(jié)束語

GPS就是全球定位系統(tǒng)，它主要由衛(wèi)星接收裝置和通信衛(wèi)星兩個(gè)部分組成，大多數(shù)人都只知道它可以用來定位和導(dǎo)航，而不知道正是它促進(jìn)了全球各個(gè)不同領(lǐng)域的工程測(cè)繪工作的順利開展。GPS是基于衛(wèi)星的精確定位系統(tǒng)進(jìn)行工作的，用戶可以利用它得到自己所需的精確數(shù)據(jù)，GPS測(cè)繪技術(shù)是現(xiàn)代高科技與傳統(tǒng)的工程測(cè)繪方法相結(jié)合的產(chǎn)物，它功能強(qiáng)大，且可操作性比較強(qiáng)。通過研究者不斷的實(shí)踐研究與改進(jìn)，這項(xiàng)技術(shù)的測(cè)繪功能不斷增加，精確度也變得更加準(zhǔn)確。