GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

戴碧碧

摘要：隨著經(jīng)濟和技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS技術(shù)在日常生活中得到廣泛應(yīng)用，與此同時在工程測繪中，GPS技術(shù)也逐漸被推廣應(yīng)用，重視程度也逐漸提高。在這種情況下，GPS映射技術(shù)的發(fā)展具有更廣闊的發(fā)展前景。GPS測繪技術(shù)是科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，其具有很高的適用性，它的一些功能和優(yōu)點可以很好地應(yīng)用于工程測繪。在工程測量過程中，GPS測繪技術(shù)就是采取構(gòu)造坐標的方法，組成相應(yīng)的觀測值指標，然后進行模擬，得到相應(yīng)的地理位置數(shù)據(jù)。本文從GPS技術(shù)的原理及其在測繪工程中應(yīng)用的優(yōu)點，分析了GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用，以及該技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：GPS測繪技術(shù);工程測繪;應(yīng)用

導(dǎo)言：

GPS測繪技術(shù)是從國外引進的一種優(yōu)秀的測繪技術(shù)。GPS測繪技術(shù)的引入，使得測繪精度與測繪速度大幅提高。如今，GPS測繪技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各個測繪行業(yè)之中，成為了一種泛用性極強的新型測繪技術(shù)。

1 GPS技術(shù)原理

GPS定位系統(tǒng)，以空間位置布置為依據(jù)可劃分為衛(wèi)星軌道、地面接收控制點及用戶信號接收設(shè)備三個不同的級別。一個完整的系統(tǒng)由一定數(shù)量的衛(wèi)星組成，可以全面實現(xiàn)用戶測量領(lǐng)域的覆蓋。用戶提出測量要求后，地面接收控制點將接收到空間衛(wèi)星發(fā)射的定位導(dǎo)航信號;用戶只需打開GPS接收終端設(shè)備即可獲得所需的位置信息。

GPS測繪技術(shù)在應(yīng)用過程中，主要設(shè)備包括以下幾種：（1）GPS定位反射接收信息傳輸機;（2）衛(wèi)星信號傳輸解讀器;（3）可移動衛(wèi)星信號發(fā)收裝置。在工程測繪中，借助可移動衛(wèi)星接收裝置，對數(shù)據(jù)進行采集和發(fā)送，然后通過總控計算機系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行分析、處理。

2 GPS測繪技術(shù)的特點

2.1 GPS測繪高效準確

在測繪過程中，由于近地衛(wèi)星的強大性能，能夠?qū)⒖睖y地點的勘測精度細化到毫米級別，在進行動態(tài)測量時也能夠精確到厘米級別。這種強大的精確定位能力是GPS測繪技術(shù)所獨有的。此外，接收器與衛(wèi)星之間的空域一般都是暢通無阻的，因此傳輸速度極高，可以及時的獲得實時信息;同時，也可以完成人工測距所無法完成的區(qū)域的測繪。

2.2 場地要求低

GPS測繪工程的場地要求極低，只要求處于衛(wèi)星能夠進行掃描的地表位置，且上空無信號遮擋物，即可進行地面的衛(wèi)星測繪工作。而傳統(tǒng)的測繪工作還需要兩個觀測站之間有良好的通訊與通視才能落實測繪工作，GPS測繪技術(shù)從場地要求上便能夠有效地節(jié)省勘測成本，并大幅度簡化勘測流程。

3 GPS技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1 GPS定位技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

GPS技術(shù)是一種利用科技產(chǎn)品的技術(shù)，在測繪工程中發(fā)揮著重要作用。打破傳統(tǒng)測量方法的靜態(tài)GPS定位測量技術(shù)，可廣泛應(yīng)用于水利大壩監(jiān)測、高層建筑測量、隧道貫通等各種高科技難題。GPS定位技術(shù)不僅可以實現(xiàn)靜態(tài)定位，還可以實現(xiàn)動態(tài)跟蹤。例如，我們通用的高德地圖、百度地圖等電子地圖軟件，使用的主要技術(shù)是GPS定位技術(shù)，它通過圖形制圖的比例和地形，實際地形高度集中，實時更新，避免了傳統(tǒng)地形制圖方法的局限性。此外，GPS的網(wǎng)絡(luò)精度不會受到GPS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響。它還可以跟蹤和映射實際情況，及時更新內(nèi)容，更好地為用戶服務(wù)。因此，GPS的網(wǎng)絡(luò)精度能夠充分滿足測繪工程的基本要求。

3.2 外業(yè)測繪

采取GPS定位技術(shù)開展外業(yè)測繪時，合理測量點的選擇十分關(guān)鍵，在正確選擇了前期測量點后，即可順利開展后期的觀測工作，并確保測繪結(jié)果的精確性，將因不必要的步驟而產(chǎn)生的資源與時間耗費節(jié)省。因此，在開展測繪工作時，首先需將各方面準備工作全面落實，如完成測繪地區(qū)地理位置信息、標架與標型的收集等。此類準備工作落實之后，有利于選點精確性的提升。觀測期間，GPS技術(shù)的運用是以開機觀測、無線安置方式為主，該環(huán)節(jié)與傳統(tǒng)測試項目中環(huán)節(jié)不同，在GPS安置中必須以選定的定位點為依據(jù)嚴格進行安置，三腳架上安置的GPS設(shè)備，應(yīng)與定位點垂直位置保持一致性，通過鉛錘等輔助工具為準確定位提供可靠性保障。此外，天線基座應(yīng)對準標志上方中心，隨后方可開展測繪工作。測繪實踐中，方向應(yīng)變換三次且都不相同，隨后將每一個不同方向的觀測依次固定，從而有效的提升測繪數(shù)據(jù)的精準性與可靠性。

3.3 工程變形監(jiān)測

工程施工中的變形問題是工程施工中常見的缺點之一。因此，對建筑物變形量的科學(xué)認識和建筑安全可靠性的有效維護是建筑工程中需要解決的關(guān)鍵問題。GPS技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于地殼運動、地面沉降的監(jiān)測，以及各種礦廠、壩堤工程、橋梁的穩(wěn)定性及其變形的監(jiān)測，并且取得了一系列的成果，在具體的實踐中積累了豐富的測量分析經(jīng)驗。在工程變形監(jiān)測中應(yīng)用GPS技術(shù)，可以有效地處理施工過程中出現(xiàn)的變形問題。由于GPS測量技術(shù)包含三維定位技術(shù)，因此精度非常可靠，并且可以監(jiān)控變形量。一旦發(fā)現(xiàn)期間出現(xiàn)問題，將及時發(fā)出警報，并采取戰(zhàn)略實施預(yù)防和控制，以避免問題進一步加深，確保建筑物的整體質(zhì)量及安全。

3.4 實時動態(tài)測量

RTK技術(shù)就是實時動態(tài)測量技術(shù)，在完成這項工作時要在地面測量點安裝GPS接收機，并將此作為測量點的準確點，GPS衛(wèi)星接收測量信息與此點相連，這樣就能實現(xiàn)實時獲取信息內(nèi)容的目標。同時，測量到的信息也可以實時傳輸?shù)綔y量移動站和中央測量站。移動測量站的任務(wù)不僅是接收GPS衛(wèi)星信號，而且要實時獲取其他信息。科學(xué)地整合所有信息，利用GPS導(dǎo)航技術(shù)實現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)的觀測和分析，測量上傳到計算機信息系統(tǒng)的移動站的具體坐標，而電腦資訊系統(tǒng)也會完成各種資訊的傳回，以這種方式形成動態(tài)測繪參數(shù)，以達到動態(tài)測繪的目標。事實上，RTK的工程項目是相對清晰的。GPS技術(shù)可以觀測到衛(wèi)星在視線范圍內(nèi)的運行狀況，通過無線機械設(shè)備進行信息傳輸，并且采用移動臺對有效信息進行接收、處理和顯示。GPS技術(shù)也被用于地震預(yù)測，研究地殼的運動，總結(jié)地震前夕的各種地形變化。過去GPS技術(shù)尚不發(fā)達，此時地質(zhì)學(xué)家已經(jīng)開始運用傳統(tǒng)的測量技術(shù)，進行相關(guān)的測量活動，證實地殼的運動是客觀存在的。

4 未來GPS測繪技術(shù)在工程測量的展望

隨著建筑工程的不斷發(fā)展和施工需求的不斷增加，GPS制圖技術(shù)也得到了不斷的改進和完善，以適應(yīng)時代的發(fā)展和社會的實際應(yīng)用需求。但是，與其他發(fā)達國家相比，我國測繪技術(shù)發(fā)展相對較晚，有些技術(shù)還存在滯后現(xiàn)象，這是一個不容忽視的問題。從總體上看，我國測繪技術(shù)的信息處理狀況與發(fā)達國家有明顯的不同。因此，在測繪發(fā)展領(lǐng)域，今后應(yīng)更加重視測繪技術(shù)的創(chuàng)新和完善，有效提高測繪的有效性、合理性和準確性。此外，在理論研究領(lǐng)域，需要與實際工程狀態(tài)緊密聯(lián)系，結(jié)合實際測繪需要，推出創(chuàng)新的測繪技術(shù)，并進一步提高測繪技術(shù)的應(yīng)用價值，為社會創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益。

結(jié)束語

在當(dāng)今的GPS映射技術(shù)中，GPS映射不僅可以以坐標點的形式向用戶顯示位置，還可以將映射的時間、地點和速度傳遞給用戶，進一步拓展用戶的測繪信息知識表面。GPS測繪技術(shù)也被應(yīng)用于海洋測量、航空攝影測量等領(lǐng)域;此外，GPS繪圖技術(shù)也廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航系統(tǒng)。如今，電子地圖幾乎取代了紙質(zhì)地圖。人們只需要一個裝有導(dǎo)航系統(tǒng)的手機就能自動規(guī)劃出最好的路線，在人們的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮了巨大的作用。GPS技術(shù)在人們生活中發(fā)揮了積極的作用，但其發(fā)展過程還需要隨著時代的變化不斷發(fā)展。

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（作者單位：安徽省淮河河道管理局測繪院）