【摘 要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會(huì)的各行各業(yè)的發(fā)展環(huán)境和條件也得到了科學(xué)技術(shù)的保障。在工程項(xiàng)目建設(shè)方面，GPS對(duì)工程測(cè)繪起到了很大的幫助，對(duì)工程測(cè)繪發(fā)揮著重大的作用，并且在很大程度上推動(dòng)了國(guó)內(nèi)工程測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，提高了工程測(cè)繪的工作效率及工程質(zhì)量，具有深遠(yuǎn)而重大的意義。與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)相比，GPS具備著精度高，測(cè)量時(shí)間短，技術(shù)含量高等特點(diǎn)，而這也是其在工程測(cè)繪中得到廣泛應(yīng)用的重要因素，盡管如此，GPS測(cè)量技術(shù)在應(yīng)用過程中還是具有一定的局限性。本文結(jié)合其各項(xiàng)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，對(duì)GPS在工程測(cè)繪中的應(yīng)用進(jìn)行了分析及探討。

【關(guān)鍵詞】GPS測(cè)量技術(shù)；工程測(cè)繪；應(yīng)用；探析

隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，信息全球化的現(xiàn)象日益突出，使人們的生活水平及工作效率得到了很大的提升，而GPS測(cè)量技術(shù)作為現(xiàn)代電子技術(shù)在工程測(cè)繪中的主要應(yīng)用，在工程測(cè)量的各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著舉足輕重的作用。在其應(yīng)用過程中，測(cè)量人員須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行控制，以便達(dá)到高精度的要求。在此背景下，GPS測(cè)量技術(shù)受到了工程建筑行業(yè)人員的廣泛關(guān)注。

1.GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)

1.1精度高，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確

目前GPS的靜態(tài)測(cè)量精度已經(jīng)非常精確，甚至達(dá)到毫米級(jí)和亞毫米級(jí)，尤其是高程精度達(dá)到毫米級(jí)對(duì)于工程測(cè)量而言意味著歷史性的突破。對(duì)于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位精度而言，GPS測(cè)量技術(shù)的測(cè)量精度也精確到了厘米級(jí)。對(duì)于大型建筑物和構(gòu)筑物變形監(jiān)測(cè)而言，利用其特點(diǎn)，采用特殊的觀測(cè)措施、精密星歷、數(shù)據(jù)處理和適應(yīng)的模型構(gòu)建后，平面精度甚至可達(dá)亞毫米級(jí)，使在高程測(cè)量過程中，精度穩(wěn)定在1mm左右。

1.2觀測(cè)時(shí)間短

由于GPS測(cè)量采用的是電子測(cè)量技術(shù)，在定位過程中能夠很快節(jié)省時(shí)間。例如動(dòng)態(tài)定位模式只需幾秒鐘的時(shí)間就可完成流動(dòng)站一至五分鐘才能完成的工作，很大程度上節(jié)省了實(shí)間，大大提高了工作效率。除此之外，通過在觀測(cè)中使用GPS測(cè)量技術(shù)，還能夠省去在傳統(tǒng)觀測(cè)工作中的通視這一步驟，只需要求觀測(cè)站15°空間保持開闊性，很大程度上降低了通視條件和觀測(cè)環(huán)境的限制，不僅減少了觀測(cè)的時(shí)間、成本和人為精力，還提高了測(cè)量的靈活性。

1.3全球全天候定位

GPS衛(wèi)星的數(shù)目較多且分布均勻，保證了全球都能接受到衛(wèi)星信號(hào)，在任何時(shí)間及地點(diǎn)都能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)觀測(cè)，不受天氣的影響。這在工程測(cè)量工作中給測(cè)量人員提供了很有利的信，幫助測(cè)量工作有條不紊的進(jìn)行。

1.4自動(dòng)化水平較高，操作簡(jiǎn)便

GPS接收機(jī)具有操作簡(jiǎn)單化，體積小型化的特點(diǎn)，觀測(cè)人員只需調(diào)整天線，對(duì)中即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觀測(cè)，將觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理很快就可以得到所需數(shù)據(jù)。例如，在采集氣象數(shù)據(jù)時(shí)，要求整個(gè)量取系統(tǒng)和設(shè)備都需處于高度監(jiān)測(cè)的工作狀態(tài)，與接收機(jī)一起，確保工作的自動(dòng)完成，若在同一觀測(cè)站進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，那么系統(tǒng)將會(huì)通過其他網(wǎng)絡(luò)方式，將采集的信息傳送儲(chǔ)存，并傳送至數(shù)據(jù)處理中心。整個(gè)數(shù)據(jù)采集過程，沒有過多的人為操作和看守，節(jié)省了大量的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和處理的自動(dòng)化。

2.GPS測(cè)量的優(yōu)勢(shì)

2.1定位精確迅速

在利用GPS進(jìn)行工程測(cè)繪中，利用載波相位進(jìn)行定位，整個(gè)過程也不足二十分鐘，產(chǎn)生的誤差在四至五毫米之間，而利用快速定位誤差也只不過才0.1米。

2.2對(duì)所測(cè)地點(diǎn)無(wú)環(huán)境要求

由于GPS具有全天候定位等特點(diǎn)，理論上來(lái)講具備在任何地方進(jìn)行工程測(cè)量的條件。

2.3操作步驟簡(jiǎn)便

GPS測(cè)量技術(shù)不僅可以準(zhǔn)確的測(cè)量平面位置坐標(biāo)，還能準(zhǔn)確的測(cè)量高程，以便獲得準(zhǔn)確的三維坐標(biāo)，在測(cè)量過程中，步驟也非常簡(jiǎn)便，不需要過多人為的監(jiān)督和操作，對(duì)于降低工程測(cè)繪成本有著很大的作用。

3.GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

工程測(cè)繪的工作比較繁雜，而且對(duì)于精確性、技術(shù)性等專業(yè)方面的要求較高。相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)而言，上文提到了其具有測(cè)量速度快、成本低、對(duì)測(cè)繪環(huán)境要求不高、精確、無(wú)需通視、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，而且設(shè)備輕巧，便于攜帶。經(jīng)過在工程測(cè)繪中長(zhǎng)期的實(shí)踐證明，GPS測(cè)量技術(shù)高精度，全球性無(wú)線電定位系統(tǒng)的測(cè)繪系統(tǒng)?，F(xiàn)如今，GPS測(cè)量技術(shù)已經(jīng)在大地測(cè)量、工程測(cè)量等各個(gè)領(lǐng)域得到了普遍的應(yīng)用。

3.1 GPS定位系統(tǒng)的應(yīng)用

在工程測(cè)繪中，利用GPS系統(tǒng)空間分布的衛(wèi)星及其地面接受裝置，通過將幾何和物理學(xué)科的一些基本原理的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)測(cè)量過程中的多角度定位。即將無(wú)線電信號(hào)發(fā)射臺(tái)從地面上搬到衛(wèi)星上，組成衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，再利用無(wú)線電測(cè)繪交會(huì)的原理，便可利用三個(gè)以上控制站交會(huì)處衛(wèi)星的位置，反之利用三顆以上衛(wèi)星的已知空間位置又可交會(huì)出地面未知點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外工程測(cè)繪中主要利用的是靜態(tài)相對(duì)低位和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相對(duì)定位兩種模式。前者的操作流程相對(duì)后者而言較簡(jiǎn)便，需要多臺(tái)地面接收裝置排成一條或數(shù)條基線，同步觀測(cè)時(shí)間一般為45分鐘，測(cè)量數(shù)據(jù)需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行處理。后者則是利用載波相對(duì)觀測(cè)量為依據(jù)，需選取較為精確的控制點(diǎn)作為控制站，并通過在地面安裝一臺(tái)或多臺(tái)接收裝置連續(xù)觀測(cè)不同角度的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量信息。

正常情況下，GPS定位衛(wèi)星系統(tǒng)有24顆同時(shí)環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，一個(gè)GPS接收機(jī)至少應(yīng)同時(shí)接收4顆衛(wèi)星才能進(jìn)行三維定位，同時(shí)接收衛(wèi)星的數(shù)目越多，那么測(cè)量時(shí)的精確度也就越高。雖然如此，GPS定位仍然存在著一些不足，如果測(cè)量過程中有山、建筑物或其他遮擋物遮擋時(shí)，所能觀測(cè)到的衛(wèi)星就很少，這樣接收機(jī)就難以定位。

3.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用

傳統(tǒng)的測(cè)繪過程中，大部分測(cè)量工作都需人工測(cè)量，這樣測(cè)量時(shí)不但容易使數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大誤差，而且如果在高層建筑及某些比較復(fù)雜的地形中工作容易造成安全事故。利用GPS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在很大程度上可以解決這個(gè)問題，根據(jù)接收機(jī)接受的衛(wèi)星信號(hào)，它可以創(chuàng)建一個(gè)非常逼真，具有交互作用的工程測(cè)繪環(huán)境。利用其計(jì)算機(jī)繪圖功能，可以在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示所形成的三維圖像，根據(jù)這些三維圖像，測(cè)量人員就可以制定出詳細(xì)合理的測(cè)繪流程。目前，國(guó)內(nèi)外許多礦井工程的測(cè)繪中都普遍都采用GPS的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

總之，通過多年來(lái)GPS在工程測(cè)繪中的應(yīng)用，實(shí)踐已經(jīng)證明了其實(shí)用性，GPS測(cè)量技術(shù)能夠很大程度的提高測(cè)量的工作效率。當(dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)還存在著一些方面的不足，還有地方需要改進(jìn)，但我們可以相信，在未來(lái)，GPS測(cè)量技術(shù)仍將在測(cè)量工作中發(fā)揮著巨大作用。

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