GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

陳鵬 方瑞

摘 要： 文章對(duì)GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了著重分析，并對(duì)GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用進(jìn)行了研究和介紹，希望通過文章的閱讀，能夠給工程測(cè)量相關(guān)領(lǐng)域的研究工作者提供一定的幫助和啟發(fā)。

關(guān)鍵詞： GPS;測(cè)繪技術(shù);工程測(cè)繪

【中圖分類號(hào)】P228 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.38.045

引言：測(cè)繪學(xué)也被稱為測(cè)量學(xué)，其在現(xiàn)代國防建設(shè)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的應(yīng)用廣泛，是環(huán)境保護(hù)、國土資源利用、城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃等工作的基本依據(jù)，測(cè)繪技術(shù)是測(cè)繪學(xué)的基礎(chǔ)支撐。本文對(duì)現(xiàn)代工程測(cè)量中GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。

1 GPS測(cè)繪技術(shù)與工程測(cè)繪概述

GPS是全球定位系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，具有全方位導(dǎo)航與定位功能。GPS系統(tǒng)的主要工程包括地面監(jiān)控系統(tǒng)、衛(wèi)星星座空間系統(tǒng)、用戶接收機(jī)三部分，其實(shí)際工作主要是由這三個(gè)部分進(jìn)行聯(lián)合，通過衛(wèi)星通信完成導(dǎo)航與定位。在實(shí)際應(yīng)用中，GPS測(cè)繪技術(shù)能夠快速準(zhǔn)確獲取位置點(diǎn)的三維坐標(biāo)與地理信息，并且能夠?qū)崿F(xiàn)全天候作業(yè)，提高其在各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的適用性。

工程測(cè)繪主要是指在各類工程建設(shè)中涉及到的測(cè)量測(cè)繪工作，其往往貫穿于工程建設(shè)的各個(gè)階段。在工程建設(shè)中，工程測(cè)繪是工程建設(shè)施工的主要前提依據(jù)，直接關(guān)系到工程建設(shè)質(zhì)量。因此，工程測(cè)繪作為工程建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容，必須要做到精準(zhǔn)、精確，以確保工程建設(shè)質(zhì)量達(dá)到要求。根據(jù)工程類型及測(cè)繪對(duì)象的不同，工程測(cè)繪可以分為建筑、交通、水利水電、礦山、軍事等各類工程測(cè)繪。GPS技術(shù)具有自動(dòng)化、高精度、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，在各類工程測(cè)繪中的應(yīng)用，能夠有效滿足其測(cè)量要求。

2 工程測(cè)量中測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容

工程測(cè)量中測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，是針對(duì)工程建設(shè)過程中設(shè)計(jì)與施工、管理等階段的測(cè)量理論、測(cè)量技術(shù)與測(cè)量方法。根據(jù)研究對(duì)象劃分，工程測(cè)量也可以分為建筑工程、礦山工程、公路工程、水利工程、橋梁工程、軍事工程等。測(cè)繪技術(shù)實(shí)施的原則有以下內(nèi)容：以實(shí)況為技術(shù)實(shí)施依據(jù)，在進(jìn)行測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用過程中，首先要使測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，不同環(huán)境條件下選擇的技術(shù)方法也存在一定差異，因此在進(jìn)行測(cè)量時(shí)要以實(shí)際狀況為依據(jù)進(jìn)行測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用;明確測(cè)量目標(biāo)，在進(jìn)行測(cè)繪技術(shù)實(shí)施中，要對(duì)測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行明確，不同測(cè)量目標(biāo)在測(cè)量過程上具有一定差異，同時(shí)會(huì)對(duì)成本造成影響，進(jìn)而產(chǎn)生不必要的成本浪費(fèi)問題。

3 GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1 定位精確度高

如今我國GPS技術(shù)迅速發(fā)展，GPS的定位精確度非常高。比如，針對(duì)300～1500m的工程測(cè)繪，使用GPS測(cè)繪技術(shù)，可以將定位數(shù)據(jù)誤差控制在毫米級(jí)。尤其是在一些復(fù)雜的野外環(huán)境當(dāng)中，GPS技術(shù)可以有效應(yīng)對(duì)不同的干擾因素，充分保證定位精度，為工程建設(shè)打下可靠基礎(chǔ)。

3.2 操作簡(jiǎn)便

GPS設(shè)備技術(shù)在具體實(shí)踐中是以自動(dòng)化設(shè)備以及衛(wèi)星系統(tǒng)來對(duì)地面信息進(jìn)行采集的，通過智能化體系可有效降低人員投入量，進(jìn)而提高整體工作精度。同時(shí)在系統(tǒng)內(nèi)部相關(guān)參數(shù)的設(shè)定下，可對(duì)某一時(shí)間段以及空間地點(diǎn)進(jìn)行正確定位，通過對(duì)靜態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化測(cè)量，可將信息精準(zhǔn)到一定的數(shù)據(jù)幀率內(nèi)。另外，在時(shí)間定位的同時(shí)以信息節(jié)點(diǎn)傳輸技術(shù)為主體，可有效對(duì)初始化信息位置進(jìn)行轉(zhuǎn)變，通過將動(dòng)態(tài)信息與經(jīng)的信息相結(jié)合，極大降低測(cè)量誤差，且可有效提高系統(tǒng)檢測(cè)的自動(dòng)性。

3.3 技術(shù)發(fā)展前景好

相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)，GPS測(cè)繪技術(shù)與當(dāng)下重要的計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、信息技術(shù)的結(jié)合前景更好。簡(jiǎn)單來講，GPC測(cè)繪技術(shù)在現(xiàn)代科技、大數(shù)據(jù)環(huán)境下有好的發(fā)展趨勢(shì)。例如，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種將虛擬與現(xiàn)實(shí)有機(jī)結(jié)合的技術(shù)，在工程建設(shè)開發(fā)中有十分好的應(yīng)用前景。將GPS測(cè)繪技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，可以利用計(jì)算機(jī)成像軟件，將GPS監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)和形成的三維坐標(biāo)結(jié)合起來，生成三維模擬圖。相對(duì)于傳統(tǒng)的平面圖，該三維模擬圖能夠給工程設(shè)計(jì)、開發(fā)、施工建設(shè)單位提供更為直觀的效果和更全面的數(shù)據(jù)，對(duì)提高工程建設(shè)水平有重要的作用。

4 GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

4.1 土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

如今我國城市化進(jìn)程加快，國家建設(shè)水平不斷提高，但是關(guān)于土地資源的利用面臨一些問題。為了保證社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作不可或缺。土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的對(duì)象主要是從自然和社會(huì)兩個(gè)角度，分析各地區(qū)土地資源的利用情況，為國家規(guī)劃、環(huán)境分析提供重要的決策依據(jù)。使用GPS測(cè)繪技術(shù)，將能夠提升土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作效率和監(jiān)測(cè)范圍，獲取更有價(jià)值的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。例如，在公共交通工程的建設(shè)中，相關(guān)部門需要對(duì)相關(guān)地區(qū)土地資源利用情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，尤其要考慮該地區(qū)民眾聚居情況、農(nóng)田分布情況等，進(jìn)而制定更合適的交通工程設(shè)計(jì)方案。利用GPS測(cè)繪技術(shù)，可以迅速在較大范圍內(nèi)獲取相應(yīng)的土地資源數(shù)據(jù)信息，并繪制相應(yīng)的三維模擬圖。通過直觀的三維模擬圖和測(cè)繪數(shù)據(jù)，交通工程的開發(fā)設(shè)計(jì)單位可以在滿足基本的工程建設(shè)規(guī)范的基礎(chǔ)上，降低對(duì)相關(guān)地區(qū)環(huán)境、農(nóng)業(yè)及居民的影響，進(jìn)一步提高工程設(shè)計(jì)開發(fā)水平。

4.2 測(cè)繪作業(yè)

GPS測(cè)繪技術(shù)的具體實(shí)現(xiàn)是以定位裝置以及檢測(cè)位置來決定的，技術(shù)人員在實(shí)際測(cè)量中，通過相關(guān)位置的決定，令技術(shù)對(duì)不同關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行多方位測(cè)量，進(jìn)而保證信息結(jié)構(gòu)在空間信息模型中呈現(xiàn)出一個(gè)相對(duì)位置，以此來確保整體測(cè)量精度的實(shí)效性。在整個(gè)作業(yè)過程中，通過系統(tǒng)對(duì)信息的采集，然后在數(shù)據(jù)模型的建設(shè)下，將各類信息精準(zhǔn)地映射到數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上，可實(shí)現(xiàn)空間維度的有效測(cè)繪，令整個(gè)測(cè)繪工作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，且在系統(tǒng)內(nèi)部精密算法的支持下，可針對(duì)某一類信息進(jìn)行預(yù)期運(yùn)行行為的分析，依據(jù)信息在某一節(jié)點(diǎn)下的變動(dòng)范疇來精準(zhǔn)地測(cè)定出與信息行為相關(guān)的各類屬性，其可有效增強(qiáng)測(cè)繪的精準(zhǔn)度。例如，外繪作業(yè)時(shí)對(duì)某一個(gè)建筑物或是自然景物進(jìn)行測(cè)量時(shí)，當(dāng)確定好觀測(cè)點(diǎn)以后，需從三個(gè)甚至更多的角度對(duì)此點(diǎn)位進(jìn)行測(cè)量，然后將此過作為數(shù)據(jù)核對(duì)中心，通過在數(shù)據(jù)模型中的基準(zhǔn)界定，進(jìn)一步為整個(gè)空間模型以及各類信息的導(dǎo)入提供信息支持。

結(jié)束語：綜上所述，在當(dāng)代不同的工程開發(fā)與建設(shè)中，工程測(cè)繪工作承擔(dān)的責(zé)任越來越大。傳統(tǒng)工程測(cè)繪技術(shù)不僅在測(cè)繪精度、測(cè)繪效率等方面存在一些問題，同時(shí)也無法滿足當(dāng)代大型工程的建設(shè)需求。為此，相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)重視對(duì)GPS測(cè)繪技術(shù)的研究和應(yīng)用，同時(shí)將其與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步發(fā)揮GPS測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高工程建設(shè)水平。

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