張菲 ZHANG Fei

（新疆地礦測繪院，烏魯木齊 830017）

（Mineral Surveying and Mapping Institute of Xinjiang，Urumqi 830017，China）

0 引言

由于信息技術(shù)的不斷發(fā)展，很多的新技術(shù)被應(yīng)用到工程測繪工作中，以滿足實踐中的需求。工程測試作為一項綜合型流程作業(yè)，對技術(shù)有著較高的要求。傳統(tǒng)的測繪方式已經(jīng)無法適應(yīng)工程的實際要求，數(shù)字信息化的智能測量技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到工程測繪作業(yè)機(jī)制中。其中，GPS測量技術(shù)的實際運用效果最好，有利于工程測繪工作又好又快的完成，該技術(shù)采用衛(wèi)星系統(tǒng)定位作業(yè)的實時運轉(zhuǎn)、地面主控中心微機(jī)網(wǎng)絡(luò)的即時監(jiān)控以及配套自動化識別系統(tǒng)的協(xié)同處理，有機(jī)地組建構(gòu)筑成一整套組件式、系統(tǒng)化、集約型的測量測繪處理機(jī)制，使得工程測繪工作的效率增加，質(zhì)量得到提高。

1 GPS測量技術(shù)的幾個特點

1.1 具有實時定位的特點 全球定位系統(tǒng)的最大特點就是能夠?qū)Φ厍蛏系娜我忪o止或者運動的目標(biāo)進(jìn)行定位，顯示其精確的經(jīng)緯度和運動的速度，所以運用GPS進(jìn)行導(dǎo)航，就能夠更好的保證運動載體依據(jù)設(shè)計好的路線進(jìn)行運動。這種全天候精確定位系統(tǒng)的應(yīng)用對于目標(biāo)導(dǎo)航來說是最恰當(dāng)不過的了。

1.2 具有定位精度高的特點 按照一系列的實驗及實際工程測繪應(yīng)用結(jié)果來看，最高不超過50km的基線上，采用載波相位觀測量實施靜態(tài)相對定位，其相對定位精度能夠達(dá)到1×10-6至2×10-6，在100km至500km的基線上，已經(jīng)能夠達(dá)到10-6至10-7的精度標(biāo)準(zhǔn)。而如今的待測技術(shù)在不斷的改進(jìn)，很多觀測數(shù)據(jù)的處理措施已經(jīng)得到很大程度的優(yōu)化，即便是高于基線1000km的距離時，觀測出來的定位數(shù)據(jù)也會達(dá)到10-8甚至更好的精度。隨著技術(shù)的發(fā)展，測量精度也會不斷提高以更好的滿足工程測量的各種要求。

1.3 具有觀測時間短的特點 就觀測20km以內(nèi)基線需要的時間來看，在沒有應(yīng)用GPS測量技術(shù)進(jìn)行觀測的情況下，使用傳統(tǒng)的靜態(tài)相對定位模式來測量，至少需要十五分鐘的時間，但是采取實時動態(tài)定位模式之后，觀測所需的時間最多不超過五分鐘，有時候幾秒鐘就能完成。不僅僅極大的縮短了觀測時間，還能夠促進(jìn)測繪作業(yè)效率的提高。

1.4 具有功能多用途廣的特點 使用GPS測量技術(shù)不僅有助于實現(xiàn)精確穩(wěn)定的導(dǎo)航的效果還有助于短時間高效率的完成測量工作，其觀測精度比較高，一般來說可以達(dá)到0.1m/s的測速精度和毫微秒級的測時精度。由于這樣的功能特點，它能夠廣泛的應(yīng)用于各種各樣的測速和測時工作中。

1.5 具有觀測站之間無需通視的特點 傳統(tǒng)測量技術(shù)對于通視條件和圖形結(jié)構(gòu)的要求比較高，若是觀察站間的通視條件太差或者是測量控制網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)不夠好的話觀測結(jié)果就會出現(xiàn)很大的誤差。而使用GPS測量技術(shù)的時候，觀察站15°以上的空間開闊性較好，即使是觀測站之間沒有互通視性，只要具備和衛(wèi)星之間必要的通視則能夠完成測量工作。過去進(jìn)行工程測量工作的時候需要花費三成以上的總經(jīng)費來建造覘標(biāo)來進(jìn)行測量點的選擇。但是應(yīng)用GPS測量技術(shù)的情況下就不需要造標(biāo)就能進(jìn)行靈活的測量選點，不僅加快了測量的效率還節(jié)省了經(jīng)費的開支。

1.6 具有操作簡便的特點 GPS測量技術(shù)是智能的進(jìn)行測量，不需要觀測人員參與其中，儀器自動的進(jìn)行衛(wèi)星捕捉和跟蹤觀察，自動的實現(xiàn)定位和測量。若是工程觀測中需要在某個具體的觀測站進(jìn)行長時間的觀察和測量，可以使用無人數(shù)據(jù)采集技術(shù)，讓各種觀測數(shù)據(jù)由網(wǎng)絡(luò)直接匯集到處理中心，進(jìn)行統(tǒng)一高效的整理，將冗雜的工作簡化。除此之外，使用GPS測量技術(shù)中用到的用戶接收機(jī)不僅操作程序比較簡單使用起來相當(dāng)方便，而且小巧輕便，很適合攜帶。

2 GPS測量技術(shù)在工程測繪中的具體應(yīng)用

2.1 GPS定位技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用 在工程測繪過程中使用GPS定位技術(shù)，主要是把數(shù)學(xué)中的幾何原理與物理學(xué)科中的原理進(jìn)行完美結(jié)合，同時使用GPS系統(tǒng)中分布在空間的各個衛(wèi)星進(jìn)行遙感測量，然后將測量的數(shù)據(jù)傳遞到地面的接收設(shè)備，并在接收設(shè)備內(nèi)進(jìn)行處理，從而實現(xiàn)對測繪工程相關(guān)數(shù)據(jù)的多角度定位測量。現(xiàn)階段工程測繪過程中使用的GPS測量技術(shù)主要包括兩大類，即靜態(tài)相定位、實時相對定位：靜態(tài)相對定位主要是通過安裝數(shù)臺地面接收設(shè)備，將地面接收設(shè)備按照測量規(guī)程排成一條或者多條基線實現(xiàn)同步觀測；實時動態(tài)相對定位的基本依據(jù)是載波相對觀測量。選取點位相當(dāng)精確的控制點作為控制基站，然后使用一臺或者數(shù)臺地面接收裝置連續(xù)接收來自于不同角度的實時動態(tài)數(shù)據(jù)。通常情況下，每臺地面接收裝置需要同時接收四顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)才可以進(jìn)行三維定位。一般來說，只要地面接收裝置周圍的障礙物較少，接收到越多衛(wèi)星發(fā)出的信息數(shù)據(jù)那么它的實時定位精度就越高高，如果地面接收裝置位于障礙物比較多的地方，最好配合使用慣性導(dǎo)航技術(shù)提高定位的準(zhǔn)確性。

2.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用 工程測繪常常會遇到山川河流等比較復(fù)雜的地形和變幻莫測的氣候，這種情況不僅增加測繪工作的困難系數(shù)，影響測量的數(shù)據(jù)信息精確度，還會造成安全事故的發(fā)生。而使用GPS虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行工程的測繪則能夠避免上述困難，GPS虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有逼真和交互作用的優(yōu)點，即便是在地形復(fù)雜的地區(qū)，通過GPS虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用也能夠在電腦上建立相應(yīng)的三維圖像，通過三維圖像的能夠觀察到工程測繪過程中的每個細(xì)節(jié)。除此之外，三維圖像還會顯示具體的重點測量項目，而且測量過程中將可能出現(xiàn)的安全問題也會有標(biāo)識予以提示。通過虛擬圖像的顯示，測量人員能更直觀的把握測量中重點項目相關(guān)的問題，并預(yù)計將可能產(chǎn)生的安全事故，提前減小事故發(fā)生的可能性，減弱事故帶來的損失。測量前建立模型進(jìn)行分析可以增大測量方案的可操作性，增強(qiáng)其技術(shù)性和安全性。通過使用CPS虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以快速及時地查找測量方案中的問題，并及時進(jìn)行糾正，從而使測繪方案更加完整、安全有效。

2.3 測繪過程中臨時水準(zhǔn)點涉及問題的處理 在傳統(tǒng)工程測繪過程中，由于在設(shè)計過程中預(yù)算不嚴(yán)密或者實地考察實物，水準(zhǔn)測量的時候，對于水準(zhǔn)點的距離得出的一般距離都相當(dāng)大。使用GPS進(jìn)行測量則避免水準(zhǔn)點距離問題造成的測量不便問題。使用GPS進(jìn)行水準(zhǔn)點的確定與測量同樣是使用GPS接收裝置接收并采集GPS衛(wèi)星信號，在外業(yè)觀測過程中，首先必須制定詳細(xì)的測量計劃，然后嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實施計劃，不僅測量結(jié)果精準(zhǔn)，而且工作的效率也很高。

3 結(jié)束語

綜上所述，在工程測繪中，GPS測量技術(shù)發(fā)揮著巨大的作用，占據(jù)著重要的影響地位。而且經(jīng)過實踐證明，GPS系統(tǒng)屬于多功能的定位靠行系統(tǒng)，具有很大的發(fā)展前途。

[1]何銘杰.GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用及特點[J].科技風(fēng),2010(04).

[2]王紅兵.談GPS在現(xiàn)代工程測量中的應(yīng)用[J].科技信息,2010(32).

[3]張延忠.GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用及特點[J].科技傳播,2011(07).