汪順波

（廣州城建職業(yè)學(xué)院廣東廣州　510000）

GPS導(dǎo)航與攝影技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用

汪順波

（廣州城建職業(yè)學(xué)院廣東廣州510000）

近年來，隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大力發(fā)展，工程施工技術(shù)水平不斷提高，很多新技術(shù)逐漸出現(xiàn)并得到應(yīng)用。本文分析了目前GPS導(dǎo)航與攝影技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用和發(fā)展，以供參考。

頂GPS；攝影技術(shù)；工程施工；應(yīng)用

1　GPS導(dǎo)航在工程施工中的應(yīng)用

1.1GPS技術(shù)概述

GPS全稱為全球定位系統(tǒng)，最早由美國國防部建立，其目的是為了滿足軍事需要，近幾年來，GPS技術(shù)在工程施工過程中發(fā)揮著重要作用，為我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。GPS技術(shù)主要是對目標(biāo)進(jìn)行定位，這種定位系統(tǒng)是利用衛(wèi)星進(jìn)行全面的導(dǎo)航。GPS定位系統(tǒng)由三部分構(gòu)成：空間部分、地面監(jiān)控部分和用戶接收機(jī)：①空間部分是利用太空中的多個(gè)衛(wèi)星和幾個(gè)備用衛(wèi)星組成，這些衛(wèi)星在太空中的不同軌道上和地面進(jìn)行連接工作。它的運(yùn)行高度是2萬km；②地面監(jiān)控部分主要是由主控站、注入站和監(jiān)測站組成；③用戶接收機(jī)主要是接收GPS衛(wèi)星發(fā)射信號。當(dāng)用戶接收機(jī)接收到衛(wèi)星定位發(fā)射信號以后對信號進(jìn)行定位和一些信號的處理工作。其基本工作原理：首先，根據(jù)地面上的主控站對各監(jiān)測站檢測到的觀測資料和氣象信息進(jìn)行收集，再由特定的格式對導(dǎo)航電文進(jìn)行有效的編輯，然后地面上的注入站把編輯過的信息發(fā)送給衛(wèi)星。

1.2工程施工勘查中的應(yīng)用

由于GPS測量技術(shù)具有多種優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用到工程施工勘查中，且發(fā)揮著關(guān)鍵作用，為工程施工建設(shè)提供了可靠的數(shù)據(jù)，確保工程施工建設(shè)的質(zhì)量。以三維坐標(biāo)點(diǎn)在地面上進(jìn)行實(shí)地放樣，具體分析如下：

（1）建立GPS控制網(wǎng)。對于GPS點(diǎn)控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)來說，它主要根據(jù)高速公路等級和線路情況等進(jìn)行綜合考量，對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理優(yōu)化，由于GPS控制網(wǎng)是控制中的重點(diǎn)內(nèi)容。因此，采用此測量方法對控制網(wǎng)進(jìn)行加密，可以大大提高測量的速度。

（2）GPS測量技術(shù)中靜態(tài)定位功能。在對高速公路設(shè)計(jì)過程中，往往需要建立相應(yīng)的公路首級控制網(wǎng)，而利用GPS測量技術(shù)，采用靜態(tài)定位功能就可以在施工測量過程中，為設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的導(dǎo)線點(diǎn)，從而便于實(shí)施復(fù)合和加密工作。在進(jìn)行高速公路設(shè)計(jì)過程中，利用GPS點(diǎn)上進(jìn)行重新布設(shè)過程中，就可以觀測確定設(shè)計(jì)提供該點(diǎn)的坐標(biāo)，從而確保其精度，一旦不符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)先進(jìn)行平差，進(jìn)一步確定數(shù)據(jù)的精度。

（3）GPS測量技術(shù)中動態(tài)測放功能。通常情況下，動態(tài)測放是GPS測量技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)互相結(jié)合的產(chǎn)物，隸屬于定位技術(shù)的范疇。作為一種高速公路勘測的先進(jìn)技術(shù)，GPS測量技術(shù)中動態(tài)測放功能具有較為廣闊的應(yīng)用前景。在應(yīng)用GPS測量技術(shù)中動態(tài)測放功能過程中，可以對各等級的路線帶狀平面控制網(wǎng)進(jìn)行合理布設(shè)，同時(shí)還可以對路線中線等工作進(jìn)行測放。

1.3GPS在變形監(jiān)測中的應(yīng)用

眾所周知，在多種主觀和客觀因素的影響下工程建筑物在施工和運(yùn)營期間會產(chǎn)生變形，變形如果超出了一定限度，就會使建筑物的正常使用受到影響，嚴(yán)重時(shí)還會造成建筑物的損壞，危及建筑物的安全。在工程的施工和運(yùn)營期間使用變形監(jiān)測的方法，以便及時(shí)掌握變形體的實(shí)際性狀，為判斷其安全提供必要信息，來保證工程建筑物的安全。無論是在全球性變形監(jiān)測研究、區(qū)域性變形研究、還是工程與局部性變形研究，GPS變形監(jiān)測技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用。在監(jiān)測全球板塊運(yùn)動、地極運(yùn)動、地球自轉(zhuǎn)速率變化、潮汐、地震預(yù)報(bào)、地殼運(yùn)動等方面GPS技術(shù)都發(fā)揮了巨大的作用，自20世紀(jì)90年代以來，世界各國紛紛用GPS布設(shè)地殼運(yùn)動和區(qū)域變形監(jiān)測網(wǎng)。利用價(jià)值的不斷提高和日漸受人矚目的地位極大地推動了GPS變形監(jiān)測技術(shù)的開發(fā)速度與發(fā)展進(jìn)程，首選GPS技術(shù)建立各類監(jiān)測網(wǎng)已經(jīng)形成了一種共識。

2　攝影技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用

2.1航空攝影測量技術(shù)操作的關(guān)鍵和作業(yè)方式

（1）在航空攝影的過程中勢必需要對所拍攝的影響進(jìn)行系統(tǒng)的計(jì)算要根據(jù)其焦距等相關(guān)的指標(biāo)進(jìn)行遴選，所采用的拍攝方法必須嚴(yán)格按照航空攝影技術(shù)的拍攝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，對角度的選取要盡可能全面能夠代表區(qū)域特征。目前，航空攝影的圖像繪制還原技術(shù)要求還原時(shí)不僅要將其真實(shí)圖像進(jìn)行反應(yīng)還需要針對所收集的數(shù)據(jù)制作相關(guān)的時(shí)頻，以方便日后使用。

（2）在數(shù)據(jù)處理方面，一方面要保證在空中所采集的數(shù)據(jù)就是可靠數(shù)據(jù)；另一方面要針對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行較為科學(xué)的處理。與此同時(shí)，攝影的圖像的數(shù)據(jù)處理必須精準(zhǔn)、有效，所處理的數(shù)據(jù)勢必要借助科研人員的反復(fù)印證才能進(jìn)行收集，按照預(yù)定的要求對焦距以及攝影角度進(jìn)行調(diào)整，并在實(shí)現(xiàn)垂直拍攝的過程中同時(shí)進(jìn)行圖片信息的整理。隨后，在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，主要應(yīng)用模擬法和解析法進(jìn)行繪制，以保證數(shù)據(jù)的科學(xué)性以及有效性。不管是數(shù)據(jù)的獲取還是后期的整理方面，都需要保證整體測量的準(zhǔn)確、客觀，有效。

（3）攝影測量的重要性通過成果提交是否合理體現(xiàn)出來。這樣一來，就要求所獲取的測量結(jié)果必須與實(shí)際所測量的地形和環(huán)境高度符合。主要的措施如下：①在攝影的整個(gè)過程中，最后環(huán)節(jié)需要給予重點(diǎn)關(guān)注，任何步驟都必須嚴(yán)格按照要求進(jìn)行；②在后期的檢測工作中，其檢測機(jī)構(gòu)必須要將其所工作的范圍和流程明確化，積極地踐行其職責(zé)，質(zhì)量檢測機(jī)構(gòu)作為整個(gè)航空攝影測量數(shù)據(jù)的主力軍，勢必要根據(jù)相關(guān)的規(guī)定對航空攝影測量過程中所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，合格的資料將被送往相關(guān)部門以便于日后的分析與使用，一旦出現(xiàn)不符合實(shí)際需要的資料，那么質(zhì)量檢查機(jī)構(gòu)有權(quán)利拒收。

2.2航空攝影測量在工程施工中的應(yīng)用

20世紀(jì)70年代中后期開始引用陸地衛(wèi)星圖像和其他多種航空遙感圖像。50年來，攝影測量與遙感技術(shù)從無到有，從小到大，已經(jīng)初步形成了一套比較適合我國國情的攝影測量與遙感工作的方法和程序。從只能編制1：10000地形圖發(fā)展到可以編制1：5000，1：2000，1：1000，1：500等各種比例尺的地形圖，以及諸如近景攝影測圖、正射影像圖、數(shù)字地面模型等技術(shù)和產(chǎn)品；圖像判釋從單一的航空黑白相片擴(kuò)大到陸地衛(wèi)星圖像、彩紅外影像、紅外掃描影像、多光譜遙感影像、微波遙感影像等，應(yīng)用范圍從線路勘測擴(kuò)大到包括隧道、樞紐等工程勘測，以及配合施工和已有線路工程病害普查動態(tài)分析等內(nèi)容。

3　結(jié)束語

工程施工的復(fù)雜程度在不斷提高，對施工的質(zhì)量監(jiān)控需要測量技術(shù)不斷更新，GPS技術(shù)和攝影測量技術(shù)正在對普通測量產(chǎn)生革命性的影響。這些新技術(shù)必將在我國今后的工程建設(shè)中發(fā)揮不可估量的作用，如何巧妙的在工程施工中綜合利用GPS和攝影技術(shù)將是工程技術(shù)人員共同的課題。

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2015-3-6