基于GPS測繪技術(shù)的工程測繪

韋晶珠

摘 ?要：工程測繪質(zhì)量關(guān)系到工程建設(shè)質(zhì)量，隨著技術(shù)發(fā)展進步，各種新技術(shù)逐漸引進到工程測繪中。文章主要介紹了GPS相關(guān)技術(shù)在工程測繪方面的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GPS;工程測繪;研究

中圖分類號：P228.4 文獻標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2019）15-0156-02

Abstract： The quality of engineering surveying and mapping is related to the quality of engineering construction. With the development and progress of technology， a variety of new technologies have been gradually introduced into engineering surveying and mapping. This paper mainly introduces the application of GPS related technology in engineering surveying and mapping.

Keywords： GPS; engineering mapping; research

隨著各項新技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，在工程測繪工作中，也已經(jīng)引進了先進的技術(shù)和設(shè)備，全面推動了工程測繪質(zhì)量快速進步，為工程建設(shè)提供了強大保障。GPS是先進的技術(shù)形態(tài)，在工程測繪中有著廣泛應(yīng)用，已經(jīng)取得了有效的成果。GPS作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，主要依靠衛(wèi)星系統(tǒng)才能完成，通過全球定位實現(xiàn)其功能價值，滿足各個領(lǐng)域的發(fā)展需要，特別是在地質(zhì)勘測、水文處理、地震報警、導(dǎo)航定位等方面，已經(jīng)全面實現(xiàn)了全球覆蓋，隨著工程建設(shè)項目的增加，GPS技術(shù)也在測繪工程中得到極其廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮出了重要的作用。

1 目前測繪工程中對GPS技術(shù)應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展壯大，各類工程建設(shè)項目不斷增加，全面滿足著人們的物質(zhì)需求。在各類工程建設(shè)過程中，需要有效對物象進行測量，為工程建設(shè)提供精準(zhǔn)度更高的數(shù)據(jù)，精確的數(shù)據(jù)能夠保證品質(zhì)，而數(shù)據(jù)不精確，就無法全面指導(dǎo)工程建設(shè)，當(dāng)前，隨著各種新型建筑設(shè)計越來越新穎，工程測繪對數(shù)據(jù)的要求也不斷增高，工程業(yè)內(nèi)技術(shù)人員開始尋找更適合的測繪技術(shù)及方法，獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，保證工程順利進行。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新與進步，各種新技術(shù)、新設(shè)備得到了應(yīng)用，技術(shù)人員通過大量實踐證明，GPS技術(shù)是當(dāng)前最為優(yōu)良的技術(shù)形態(tài)，通過GPS各種功能的實現(xiàn)，能夠有效保證工程測繪需求，因此，GPS技術(shù)得以全面在工程建設(shè)中開發(fā)與應(yīng)用，特別是隨著各類科學(xué)技術(shù)的融合發(fā)展，GPS更加完善，被大量應(yīng)用到了工程測繪領(lǐng)域，隨著新技術(shù)的不斷創(chuàng)新，GPS技術(shù)應(yīng)用越來越靈活，充分發(fā)揮了精確度高、測繪效率快、成本低的優(yōu)勢，全面提升了工程測繪的整體效果，在數(shù)據(jù)的收集與傳輸過程中，只需要一個地面端口，就能夠全面接收到數(shù)據(jù)信息。

GPS技術(shù)就是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)Global Positioning System的簡稱，主要是利用了地球衛(wèi)星的強大功能實現(xiàn)的技術(shù)支撐，對地面各種信息進行收集與分析，并對收集到的結(jié)果向接收裝置傳輸，實現(xiàn)無線定位的總體目標(biāo)。運行時，主要是通過衛(wèi)星無線電發(fā)射臺形成一個衛(wèi)星導(dǎo)航定位提醒，然后再借助無線電測距交會，這樣，就利用了三顆衛(wèi)星進一步確定某物體具體位置，確保了物體位置的精度與準(zhǔn)度。

工程建設(shè)較為復(fù)雜，建設(shè)項目時需要各種技術(shù)支撐，GPS技術(shù)與其他技術(shù)不同，主要是通過定位技術(shù)對工程進行測繪，利用GPS技術(shù)實現(xiàn)實時定位，通過長期跟蹤實現(xiàn)持續(xù)定位，全天、全球進行總體測繪，能夠滿足全方位需求。通過GPS技術(shù)測繪得到的相關(guān)數(shù)據(jù)非常精準(zhǔn)，時間、速度及坐標(biāo)精確度高，能夠更好地指導(dǎo)工程建設(shè)。經(jīng)測算，在50千米以內(nèi)的定位，GPS精度為10-6，工程建設(shè)需要更加精準(zhǔn)的定位，在300-1500米左右，工程中平面位置誤差小于1毫米，可見其精準(zhǔn)度誤差率是極低的。GPS全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星由美國發(fā)射，系統(tǒng)全部衛(wèi)星數(shù)量是24顆，我國的相關(guān)導(dǎo)航和定位也主要是借用了這一技術(shù)才能完成，通過衛(wèi)星確定地面三維坐標(biāo)位置，保證了物象的精度位置。

2 GPS相關(guān)技術(shù)工作原理及優(yōu)勢

2.1 GPS相關(guān)技術(shù)的工作原理

GPS對位置的描述非常精確，之所以能準(zhǔn)確確定具體位置，就是采用了距離交會法進行的。要想實現(xiàn)遠距離定位，則需要有一個地面的接收裝置，確保待測物象能夠穩(wěn)定接收GPS所傳輸出來的信號，一般情況下，是在被測地安放GPS信號接收器，通過接收器收集信號源。GPS衛(wèi)星能夠持續(xù)不斷發(fā)射定位信息，所以，接收器就能夠隨時隨地的對發(fā)送出來的信息進行接收，保證了及時定位。為了支撐GPS技術(shù)，需要同時使用三顆定位衛(wèi)星發(fā)送的信號才能完成，這樣就可以借助相關(guān)處理程序最終確定該時間段內(nèi)物象的具體位置，GPS接收器與接受GPS衛(wèi)星之間的距離分別是ANS、BNS、CNS，這樣就能夠快速計算，得到互相之間距離的大小，被接收衛(wèi)星相對于地球位置也需告知GPS接收器，實際上是向GPS接收器傳送了一個立體的三維坐標(biāo)，這個主要與接收衛(wèi)星星歷有直接關(guān)聯(lián)。地面固定坐標(biāo)系統(tǒng)和空間固定坐標(biāo)系統(tǒng)是GPS測繪中最多見的兩種坐標(biāo)格式，不同的坐標(biāo)有不同的用途，在實際應(yīng)用過程中，需要區(qū)別對待，發(fā)揮出兩個坐標(biāo)的功能，所以說，兩種坐標(biāo)系統(tǒng)在使用的時候，是不能混用在一起的，根據(jù)地面實測物象的情況，合理選擇使用兩種坐標(biāo)格式，確保坐標(biāo)相互轉(zhuǎn)化，全面確定物象位置情況，大大提升了測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量，保證了最終的結(jié)果更加精確。

2.2 GPS相關(guān)技術(shù)優(yōu)勢

GPS技術(shù)不受天氣影響，能夠在任何天氣環(huán)境下進行工作，作業(yè)時，無需考慮天氣狀況，同時，GPS強大的功能，還能夠在更大范圍發(fā)揮作用，GPS技術(shù)有著較好的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在操作簡單、無需通視、測量時間短、定位精確，其強大的優(yōu)勢決定了其應(yīng)用的范圍更加廣泛，特別是在工程建設(shè)中，對測繪精度要求高的行業(yè)，更是能夠發(fā)揮其優(yōu)勢作用。GPS測繪技術(shù)在各種技術(shù)應(yīng)用中，其定位精準(zhǔn)優(yōu)勢遠遠領(lǐng)先任何一種技術(shù)，一直是處于領(lǐng)先地位。

3 測繪工程GPS相關(guān)技術(shù)應(yīng)用

3.1 GPS在工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用

隨著我國建筑技術(shù)的進步，其測繪技術(shù)也在全面創(chuàng)新，我國近幾年一直大力推進基層設(shè)備設(shè)施基礎(chǔ)性投入，GPS作為主要技術(shù)形態(tài)引入到工程建設(shè)中，成為工程建設(shè)的主體技術(shù)，全面滿足工程測繪各類需要，保證了工程項目安全質(zhì)量。在施工過程中，主要憑借GPS測繪技術(shù)優(yōu)勢，全面實現(xiàn)了高質(zhì)量工程目標(biāo)，各類工程測繪中大量應(yīng)用GPS測繪技術(shù)，也展現(xiàn)了其良好優(yōu)勢。工程建設(shè)中，各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，需要全面對縱橫斷面進行總體性規(guī)劃與設(shè)計，這就需要全面對橫斷面進行綜合性測量，保證設(shè)計的科學(xué)合理。另外，放樣中樁過程中，也需要進行全面的設(shè)計，依靠精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)能夠全面保證中樁放樣精確位置，確保放樣能夠按照預(yù)先設(shè)計坐標(biāo)路線進行。在傳統(tǒng)中樁放樣過程中，需要使用全站儀進行，這是必不可少的重要儀器，但是這種方法較為落后，在更加先進的、精準(zhǔn)的GPS測繪技術(shù)出現(xiàn)后，已經(jīng)不再使用，取而代之的則是GPS技術(shù)，因為通過GPS測繪技術(shù)能夠全面解決好誤差的問題，保證了各項工作順利推進，還能夠大大提高工作效率，整個工程測量更方便、快捷、精準(zhǔn)。

為了全面保證GPS效果，在實際工程測繪中，需要嚴(yán)格控制好級別，根據(jù)技術(shù)形態(tài)不同，可分初級、中級和高級三個不同的級別，各級別對應(yīng)有技術(shù)不同，要根據(jù)工作情況進行選擇。初級功能是靜態(tài)或快速靜態(tài)方式實現(xiàn)沿線整體控制;中級是對渠道、閘門及堤壩等場所施工進行總體控制;動態(tài)定位技術(shù)（RTK）是高級工程測繪最多見的技術(shù)形態(tài)。我國的青藏鐵路、南水北調(diào)工程均使用了這項技術(shù)。

3.2 GPS室外相關(guān)測繪工作

室外GPS測繪需要定點，這是最為主要的工作環(huán)節(jié)，如果定點不準(zhǔn)，則會影響測繪效果。需要充分準(zhǔn)備后再進行點的確定，主要內(nèi)容是具體位置、坐標(biāo)架、坐標(biāo)型號等。室外平常測繪時，就需要全面做好定點選擇，這樣就能夠保證數(shù)據(jù)精準(zhǔn)。無線設(shè)置能夠?qū)κ彝鈹?shù)據(jù)進行收集整理，進行安裝時，一定要保持平衡，保證三腳架標(biāo)志中心正上方安放無線角度，對準(zhǔn)定位正常點，確保各個角度呈現(xiàn)效果，要檢查無線基座是否達到水平，室外測繪主要受到風(fēng)力的影響，如果風(fēng)力較大，則需要在測繪過程中，保證無線的三角固定，確保不受風(fēng)力影響，提高測繪數(shù)據(jù)精度。

3.3 GPS測繪的布網(wǎng)工作

有一些工程，需要成片開發(fā)建設(shè)，面對這樣的大型工程項目，則需要全面做好布網(wǎng)，確保數(shù)據(jù)測繪精度。比如說，引水工程線狀路線測繪的時候，主要是借助點連式和邊連式方式形成一個結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定的三角形，這樣就形成一個良好的測繪布網(wǎng)，保證了數(shù)據(jù)的快速收集。部分網(wǎng)狀區(qū)域和片狀區(qū)域工程的中心環(huán)節(jié)較多，所以普遍使用的測繪方法是邊連式和網(wǎng)連式，從而達到使得網(wǎng)狀地區(qū)的幾何結(jié)構(gòu)提高的目的，有效保證了GPS控制網(wǎng)可靠性。

3.4 基于實時動態(tài)定位技術(shù)的GPS測繪

GPS能夠?qū)崟r進行動態(tài)定位觀測，這項技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)高，技術(shù)條件要達到測繪需要，GPS測繪需要對某已知點當(dāng)做基準(zhǔn)站，在這個位置安放GPS接收機，這樣，就能夠通過現(xiàn)場對衛(wèi)星進行搜索，然后借助無線電設(shè)備對各種信息進行收集與整理，所傳輸?shù)男畔⒕蜁溄訙y量站，流動站及基準(zhǔn)站數(shù)值和自身觀察測量所得值，能夠全面精確的確定物象所在的三維坐標(biāo)。

4 結(jié)束語

GPS測繪技術(shù)是先進的技術(shù)形態(tài)，無需觀測站通視、測繪時間短、定位精準(zhǔn)等，在各項工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，為被測物象提供精準(zhǔn)的三維坐標(biāo)，實現(xiàn)定位目的。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新與進步，能夠全面實現(xiàn)人們對智能化和測量自動化的整體需求，大大降低了工程測繪作業(yè)困難程度，有效保證了工程建設(shè)的安全與質(zhì)量。

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