試論GPS測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用

薛鳳

【摘 要】在科學(xué)技術(shù)水平顯著提升的背景下，測(cè)繪技術(shù)也不斷創(chuàng)新。GPS作為一種新型的現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)，在測(cè)繪工程當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文分析了GPS測(cè)繪技術(shù)原理以及技術(shù)特點(diǎn)，探討了GPS測(cè)繪技術(shù)在城市建設(shè)以及公路建設(shè)方面的應(yīng)用，介紹了GPS測(cè)量的具體應(yīng)用策略，推動(dòng)了GPS測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展和優(yōu)化。

【關(guān)鍵詞】GPS測(cè)繪；工程；應(yīng)用

引言

GPS就是全球定位系統(tǒng)，它主要由衛(wèi)星接收裝置和通訊衛(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。

1GPS測(cè)繪技術(shù)概述

1.1GPS系統(tǒng)的組成

GPS系統(tǒng)是由地面監(jiān)控系統(tǒng)、GPS衛(wèi)星以及接收系統(tǒng)構(gòu)成的，這其中GPS地面系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)GPS衛(wèi)星傳輸來的信號(hào)進(jìn)行收集，并進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)計(jì)算；GPS衛(wèi)星則主要是用于觀察目標(biāo)，并將其觀測(cè)的相關(guān)信息傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控系統(tǒng)，這樣就能實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的測(cè)繪工作；而GPS的接收系統(tǒng)則是對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行搜索、捕捉，然后對(duì)GPS衛(wèi)星傳輸?shù)南嚓P(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

1.2GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用原理

GPS測(cè)繪系統(tǒng)又被稱之為全球定位系統(tǒng)，在其應(yīng)用過程中，主要借助衛(wèi)星定位系統(tǒng)確定目標(biāo)的位置信息。GPS系統(tǒng)主要包含3大部分，分別是空間部分的GPS衛(wèi)星、地面控制部分的地面監(jiān)控系統(tǒng)以及用戶設(shè)備部分的GPS信號(hào)接收機(jī)。GPS衛(wèi)星在工作衛(wèi)星和備用衛(wèi)星的保證下，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)對(duì)象坐標(biāo)數(shù)據(jù)的觀測(cè)和定位，地面監(jiān)控系統(tǒng)為衛(wèi)星提供星歷，計(jì)算處理不同衛(wèi)星的時(shí)間差，將數(shù)據(jù)信息發(fā)送給衛(wèi)星后，再由衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)送到用戶設(shè)備中，而GPS信號(hào)接收機(jī)屬于截取和接收衛(wèi)生信號(hào)數(shù)據(jù)的部分。GPS測(cè)繪技術(shù)在應(yīng)用過程中，主要需要到的設(shè)備包括以下幾種：（1）GPS定位反射接收信息傳輸機(jī)；（2）衛(wèi)星信號(hào)傳輸解讀器；（3）可移動(dòng)衛(wèi)星信號(hào)發(fā)收裝置。在工程測(cè)繪中，借助可移動(dòng)衛(wèi)星接收裝置，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和發(fā)送，然后通過總控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.3GPS測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

精確度高：和傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比，GPS測(cè)繪技術(shù)具有良好的準(zhǔn)確性以及精度。GPS測(cè)繪技術(shù)直接和衛(wèi)星相連接，因此可以直接獲得點(diǎn)的三維坐標(biāo)位置。并且，很多傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)由于條件限制而不能完成的測(cè)繪任務(wù)都可以經(jīng)由GPS技術(shù)快速、準(zhǔn)確的完成。從總體來說，在測(cè)繪工程領(lǐng)域，GPS測(cè)繪技術(shù)屬于現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的一個(gè)高峰，這是很多傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)不能達(dá)到的。節(jié)省測(cè)量時(shí)間，提高測(cè)量效率：傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)往往需要較長(zhǎng)的時(shí)間，同時(shí)對(duì)人力、物力具有較大的需求，隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的日趨成熟，測(cè)繪技術(shù)的相關(guān)軟件得到了很大程度的改進(jìn)，能夠有效的提升測(cè)繪工作效率，節(jié)約測(cè)繪時(shí)間。在應(yīng)用GPS測(cè)繪技術(shù)時(shí)，應(yīng)用改進(jìn)的軟件對(duì)收集的信息進(jìn)行計(jì)算和整理，行之有效的節(jié)約了測(cè)量時(shí)間，提升了測(cè)量效率，減少了人力、物力的浪費(fèi)。

2GPS技術(shù)在測(cè)繪工程相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀

GPS技術(shù)雖然相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，但是在很多方面也存在很多缺陷。首先是測(cè)繪工程的檢測(cè)，GPS測(cè)量技術(shù)只能在工程完成之后對(duì)工程進(jìn)行檢測(cè)，事后控制會(huì)有可能錯(cuò)過工程中存在的問題的解決的最佳時(shí)機(jī)，一般等到工程即將結(jié)束之后才發(fā)現(xiàn)問題，將極大地提高工程建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)性。此外，在實(shí)際工程測(cè)繪檢查中，檢查嚴(yán)謹(jǐn)性不高，導(dǎo)致很多需要重點(diǎn)檢查的程序都沒有落實(shí)到位，可能出現(xiàn)測(cè)量單位失誤。另外，工程測(cè)繪是一項(xiàng)工作復(fù)雜，內(nèi)容繁多的測(cè)量工程，因此測(cè)繪工程需要投入大量的員工和資金。隨著技術(shù)的發(fā)展，工程的施工工期都比較短，測(cè)量工作經(jīng)常性地因?yàn)槟承┘夹g(shù)人員自身以及工程建設(shè)本身的原因，導(dǎo)致測(cè)繪工程中還存在諸多問題。所以要加強(qiáng)測(cè)量技術(shù)人員的技術(shù)能力，保證測(cè)繪工程順利完成，提高工程建設(shè)的合理性與安全性。

3GPS技術(shù)在工程測(cè)繪中的具體應(yīng)用

3.1GPS測(cè)繪技術(shù)的外業(yè)測(cè)繪

在室外的測(cè)繪工作中，GPS定位儀器的選擇點(diǎn)很重要，選擇點(diǎn)直接影響觀測(cè)數(shù)據(jù)的精確值。所以，在進(jìn)行測(cè)繪工作之前必須要花一定的時(shí)間和精力去做好選擇點(diǎn)的工作，為了確保選擇點(diǎn)的準(zhǔn)確性，工作人員要事先進(jìn)行實(shí)地考察，檢查坐標(biāo)系統(tǒng)是否完好，然后再經(jīng)過對(duì)比分析確定一個(gè)最為合適的選擇點(diǎn)，同時(shí)要考慮選擇點(diǎn)所在的外部環(huán)境條件，比如風(fēng)向、風(fēng)力等。如果選擇點(diǎn)所在位置處于風(fēng)口，那在安裝坐標(biāo)系統(tǒng)時(shí)要注意固定坐標(biāo)架，考慮到三角形的穩(wěn)定性，可以將坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置為三角形來抵抗外部的壓力。

3.2實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪

區(qū)別于傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)，GPS測(cè)繪技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量。由于GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用主要是借助衛(wèi)星測(cè)繪技術(shù)，因此，在這種測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用過程中，受到外界環(huán)境因素的影響較小。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪技術(shù)是在確定的地物坐標(biāo)坐標(biāo)位置安裝GPS接收設(shè)備，并將其作為一個(gè)精確的基點(diǎn)，并連接GPS衛(wèi)星系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量信息的實(shí)時(shí)傳輸，同時(shí)將測(cè)量信息傳送到流動(dòng)的測(cè)量站以及中心測(cè)量站中，再由流動(dòng)測(cè)量站實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備之間衛(wèi)星信息的傳送，并接受其他的相關(guān)信息，再通過計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)流動(dòng)測(cè)量站坐標(biāo)信息的收集，從而得到動(dòng)態(tài)測(cè)繪需要的相關(guān)參數(shù)。

3.3GPS布網(wǎng)工作

該方面的應(yīng)用是在GPS定位技術(shù)的運(yùn)用下，對(duì)測(cè)繪線路及帶狀等工程進(jìn)行網(wǎng)格布置，如海港、飲水相關(guān)工程。具體來說，該方面是以點(diǎn)連式或邊連式構(gòu)建持續(xù)發(fā)展的三角鎖同步圖形。而在測(cè)繪變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)或工程樞紐區(qū)施工控制網(wǎng)時(shí)，通常都是借助網(wǎng)連式或邊連式來布置工程，如此可使GPS技術(shù)布置的幾何程度、網(wǎng)格精確程度進(jìn)一步提升，進(jìn)而為測(cè)繪工作提供可靠的準(zhǔn)確性保障。

4GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用前景

GPS測(cè)繪技術(shù)與其他的測(cè)繪技術(shù)相比，其測(cè)量精度與測(cè)量效率均較高，測(cè)量功能豐富，測(cè)量時(shí)操作簡(jiǎn)便，可以說，將GPS測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用到工程測(cè)繪中是一次測(cè)繪技術(shù)革命，GPS測(cè)繪技術(shù)打破了原有的測(cè)繪技術(shù)的局限性，在目前的工程測(cè)繪當(dāng)中應(yīng)用非常的廣泛。隨著GPS技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪工作中的應(yīng)用定會(huì)更加先進(jìn)和廣泛，未來會(huì)不斷朝著智能化和全面化發(fā)展。由此可見，GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中有非常大的應(yīng)用空間和前景。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，GPS測(cè)繪技術(shù)是集各種測(cè)繪技術(shù)優(yōu)點(diǎn)于一身的新興測(cè)繪技術(shù)，不斷被投入各種新領(lǐng)域的工程測(cè)繪工作中；同時(shí)，研究者以及工程師們也要不斷對(duì)GPS測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行改良，完善不足并進(jìn)一步提高應(yīng)用功能。其自身的諸多優(yōu)勢(shì)肯定會(huì)給工程測(cè)繪工作帶來新的改革，各領(lǐng)域的工程測(cè)繪數(shù)據(jù)將會(huì)越來越精確，可以確定在未來的工程建設(shè)中，GPS測(cè)繪技術(shù)將發(fā)展得越來越好，它所帶來的技術(shù)革新也會(huì)給各行各業(yè)的建設(shè)工程帶來更多的機(jī)遇。

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（作者單位：普洱盛皓工程建設(shè)項(xiàng)目管理有限公司）