■李英杰

（遼寧省攝影測(cè)量與遙感院遼寧沈陽(yáng)110034）

GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用分析

■李英杰

（遼寧省攝影測(cè)量與遙感院遼寧沈陽(yáng)110034）

從工程測(cè)繪的整體上看，主要涉及到的內(nèi)容比較復(fù)雜，而且難度相對(duì)較高。在地質(zhì)工作開(kāi)展的過(guò)程中涉及到的工作面相對(duì)較廣。不僅包括工程的測(cè)量和地質(zhì)的測(cè)量，還涉及到諸多相關(guān)的測(cè)量工作。尤其是在氣候比較惡劣的環(huán)境中，采用這種技術(shù)的頻率會(huì)更大，主要是由于這種技術(shù)不會(huì)受到各種因素的影響。但是，在實(shí)際的工作中，需要對(duì)相應(yīng)的技術(shù)和手段的應(yīng)用加強(qiáng)重視，在測(cè)繪的過(guò)程中需要對(duì)不同的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，提升數(shù)據(jù)的利用率，提升工程測(cè)量的高效性和科學(xué)性。

工程測(cè)繪 GPS 測(cè)繪技術(shù)

在測(cè)繪過(guò)程中，往往由于自然條件的限制，傳統(tǒng)的測(cè)繪工具不能測(cè)量或者不能準(zhǔn)確測(cè)量，而GPS在這方面則顯示出了智能的布網(wǎng)特點(diǎn)，有利于復(fù)雜地形的測(cè)繪，相比傳統(tǒng)的測(cè)繪工具具有十分便捷和精確的優(yōu)越性，也大大降低測(cè)繪工作人員在測(cè)量過(guò)程中的危險(xiǎn)性。因此，GPS定位技術(shù)在測(cè)繪工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，十分有益于測(cè)繪工程的高效完成。

1 GPS技術(shù)介紹

1.1 GPS系統(tǒng)定位原理

GPS系統(tǒng)的正常運(yùn)行離不開(kāi)三個(gè)方面的基本組成部分，分別是GPS衛(wèi)星系統(tǒng)的空間部分，地面控制部分和用戶設(shè)備終端。首先，GPS衛(wèi)星一共分布在6個(gè)不同的軌道上，通過(guò)衛(wèi)星發(fā)送信息到地球表面控制端，而地球表面控制端包括主控站、監(jiān)控站和注入站，其任務(wù)是收集衛(wèi)星發(fā)送來(lái)的跟蹤數(shù)據(jù)并進(jìn)行儲(chǔ)存。而用戶部分通過(guò)所接收到的信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)解碼后可提供最終的定位結(jié)果。

1.2 GPS技術(shù)特點(diǎn)

GPS在平時(shí)生活中的應(yīng)用越來(lái)越多，技術(shù)發(fā)展也越來(lái)越成熟。GPS之所以能夠廣泛有效應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域是由于其所具備的多種技術(shù)優(yōu)勢(shì)，如下：①較準(zhǔn)確的定位功能，可以隨意加載所需要地區(qū)的地形圖和影像圖，而且可以智能進(jìn)行擴(kuò)大和縮小。②兩個(gè)不同位點(diǎn)之間可以精確測(cè)量距離。③所有的數(shù)據(jù)和信息都可以進(jìn)行智能轉(zhuǎn)換單位或者坐標(biāo)。因此，GPS可以滿足多種領(lǐng)域的不同需求。

2 GPS技術(shù)的在工程測(cè)繪中的優(yōu)勢(shì)

2.1 定位精度高

利用GPS技術(shù)，在定位觀測(cè)時(shí)，通過(guò)GPS衛(wèi)星導(dǎo)航，對(duì)工程測(cè)繪實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)測(cè)量，同時(shí)，GPS技術(shù)通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航可以逐點(diǎn)測(cè)量，且精度高，另外，GPS技術(shù)聯(lián)合GPS衛(wèi)星在軌的已知位置，可以解算出固定不動(dòng)的接收機(jī)所在位置的三維坐標(biāo)，GPS系統(tǒng)在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)不會(huì)受到距離或環(huán)境的限制，因此適用于地形條差、局部重點(diǎn)工程中。且它定位實(shí)時(shí)，可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地定位運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的三維位置與速度。

2.2 觀測(cè)的時(shí)間相對(duì)較短

GPS技術(shù)和其他的普通測(cè)量方式相比，在觀測(cè)工作上所花費(fèi)的時(shí)間相對(duì)較短。主要是由于這種技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人工作?？梢?jiàn)其自動(dòng)化和智能化程度相對(duì)較強(qiáng)。觀測(cè)的時(shí)間段就可以從某種程度上提升工作效率，還能夠保證觀測(cè)的準(zhǔn)確性。通常情況下，觀測(cè)工作可以在短短的幾秒鐘就可以完成，然后所有的工作都可以交給觀測(cè)設(shè)備。

2.3 無(wú)需通視

這種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，無(wú)需對(duì)每一個(gè)觀測(cè)站都進(jìn)行通視，只需要在一定的距離范圍內(nèi)對(duì)其中的一個(gè)觀測(cè)站進(jìn)行觀測(cè)，就可以實(shí)現(xiàn)全站的通視。可見(jiàn)這一技術(shù)的應(yīng)用可以有效的減少工程測(cè)量的造價(jià)量。還能夠減少工作人員的工作量，提升工作的效率。第四，工作效率得到了明顯的提升。在進(jìn)行工程領(lǐng)域的測(cè)量過(guò)程中，GPS技術(shù)的自動(dòng)化程度也在不斷提升，無(wú)論是接收機(jī)還是其他形式的機(jī)器在應(yīng)用的過(guò)程中都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和智能化。所以技術(shù)的應(yīng)用逐漸打破了傳統(tǒng)的粗放模式。逐漸實(shí)現(xiàn)了無(wú)障礙測(cè)量?？梢?jiàn)，工作效率得到了不斷的提升。

3 在工程測(cè)繪工作中GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

3.1 野外觀測(cè)的應(yīng)用

選點(diǎn)。GPS的運(yùn)用也是存在一定的特殊性，不僅要考慮到前期的測(cè)量布控，同時(shí)也要對(duì)其后續(xù)測(cè)量進(jìn)行充分的考慮，具體的說(shuō)，在進(jìn)行選點(diǎn)時(shí)需要考慮以下問(wèn)題：第一，點(diǎn)位要與大面積水面具有一定的距離，避免受到影響而產(chǎn)生多路徑效應(yīng)；第二，在選點(diǎn)周圍的高度角15°以上，不能存在障礙物，以免對(duì)信號(hào)的接收產(chǎn)生影響。觀測(cè)。在進(jìn)行GPS靜態(tài)測(cè)量時(shí)，整個(gè)測(cè)量過(guò)程中GPS接收機(jī)都處于一個(gè)靜止的轉(zhuǎn)臺(tái)，而不同的接收機(jī)應(yīng)該在不同的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行開(kāi)啟，在每個(gè)時(shí)間段進(jìn)行接收機(jī)的開(kāi)啟之前要對(duì)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的衛(wèi)星好、天氣狀況以及實(shí)時(shí)經(jīng)緯度等進(jìn)行一次詳細(xì)的記錄，并且記錄不同儀器的高度。

3.2 工程變形監(jiān)測(cè)

不合理建設(shè)行為、地殼變形等均有可能導(dǎo)致工程建設(shè)中建筑物的位移以及變形，嚴(yán)重影響工程建設(shè)安全性以及質(zhì)量。應(yīng)用GPS測(cè)繪技術(shù)監(jiān)測(cè)大壩、建筑物變形以及資源開(kāi)采地面沉降等運(yùn)動(dòng)速度與三維位置，不僅能夠確保工程測(cè)繪的速率以及準(zhǔn)確度，而且能夠?qū)崿F(xiàn)工程變形監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化，最大限度地減輕了測(cè)繪人員負(fù)擔(dān)。例如，在監(jiān)測(cè)建筑物變形時(shí)，測(cè)繪人員可以先設(shè)置一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，使其與建筑物具有一定距離；然后另外選擇一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并在監(jiān)測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)上設(shè)置GPS接收機(jī)，以進(jìn)行自動(dòng)化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，減輕相關(guān)人員的工作壓力；最后，借助數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)將監(jiān)測(cè)結(jié)果傳送至信息中心，在進(jìn)行一定處理與分析后，向工程建設(shè)供給第一手的詳細(xì)變形監(jiān)測(cè)資料。

3.3 在公路、建筑工程中的應(yīng)用

首先，繪制比例較大的地形圖。在利用GPS測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí)，可以先構(gòu)造碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)，然后利用繪圖軟件制圖，大大加快了采集速度，減弱了測(cè)圖難度。其次，工程控制測(cè)量。工作人員應(yīng)利用GPS技術(shù)建立一定的控制網(wǎng)，在進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量后，獲得定位精度，提高作業(yè)效率。再次，測(cè)設(shè)公路、建筑物中線。當(dāng)設(shè)計(jì)人員在帶狀的大比例尺地形圖上進(jìn)行定線后，可以先將公路、建筑工程在地面上標(biāo)定出來(lái)，然后采取GPS技術(shù)測(cè)量，只需在GPS接收機(jī)中輸入中線柱點(diǎn)坐標(biāo)，系統(tǒng)便會(huì)確定放樣點(diǎn)位。最后，測(cè)量公路、建筑工程的橫、縱斷面。確定中線后，可利用繪圖軟件給出各樁點(diǎn)的橫斷面以及路線縱斷面，極大地減少了外業(yè)工作幾率。

綜上所述，GPS測(cè)繪技術(shù)能夠進(jìn)一步提高工程測(cè)繪的準(zhǔn)確度，充分發(fā)揮自身自動(dòng)化與系統(tǒng)化的優(yōu)勢(shì)，為促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。目前，隨著社會(huì)發(fā)展，GPS測(cè)繪技術(shù)得到了不斷完善與創(chuàng)新，將其廣泛應(yīng)用于我國(guó)的工程建設(shè)之中，能夠在確保外業(yè)測(cè)繪高質(zhì)高效的同時(shí)，大大提高我國(guó)的工程測(cè)繪水平，實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑力量的持續(xù)增強(qiáng)。

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P228[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-297-1