李英貴

濰坊東信勘察測繪有限公司

工程測繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用與研究

李英貴

濰坊東信勘察測繪有限公司

GPS測量技術(shù)具有精度高、速度快、不受氣候條件及通視條件的限制等優(yōu)點(diǎn)，同時GPS接收機(jī)具有自動觀測的特點(diǎn)，所以GPS測量技術(shù)在工程測繪的過程中具有很大的作用，在工程測量多個領(lǐng)域得到廣泛使用，希望技術(shù)人員不斷的對GPS技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，促進(jìn)工程施工的進(jìn)步和發(fā)展，為工程測繪工作帶來更為廣闊的應(yīng)用前景。鑒于此，本文主要分析工程測繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用。

工程測繪；GPS技術(shù)；應(yīng)用

1、GPS的特點(diǎn)特征

1.1 GPS技術(shù)具有精確度高的特點(diǎn)

在過去很長一段時間內(nèi)，我國在工程測繪中應(yīng)用的一直是傳統(tǒng)的測量技術(shù)，在傳統(tǒng)測量技術(shù)的應(yīng)用過程中，我國工程測繪工作取得了一定程度的發(fā)展，但由于傳統(tǒng)測量技術(shù)的精確度較低，因此逐漸被GPS技術(shù)所取代。相對于前者來講，GPS技術(shù)在精確度方面能夠得到很大程度的保證，其測量結(jié)果與現(xiàn)實(shí)情況也更加接近。GPS技術(shù)具有靜態(tài)測量的功能，通過靜態(tài)測量，其結(jié)果已經(jīng)達(dá)到了能夠以毫米進(jìn)行計算的水平，這在傳統(tǒng)的測量技術(shù)下是達(dá)不到的。

GPS測量技術(shù)在工程測繪中的相對定位精度為50km以內(nèi)，相對定位精度達(dá)到1×10-6～2×10-6，100km至500km的相對定位精確度可以達(dá)到10-7，1000km以上的相對定位精確度可達(dá)到10-9。在300m 至1500m的工程精密定位中，1小時以上觀測的解其平均平面誤差小于1mm。GPS系統(tǒng)在高層建筑的基準(zhǔn)傳遞過程中，其絕對位置平面精度優(yōu)于+5mm，高程精度優(yōu)于+8mm。以上數(shù)據(jù)可以清晰地看出GPS測量技術(shù)在測量方面的高精度的特點(diǎn)。

2、GPS測繪技術(shù)的基本原理

GPS技術(shù)的測繪原理是通過將信號接收裝置固定在某一個具體位置，通過太空中的衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)射衛(wèi)星信號感應(yīng)信號接收器的位置，將該位置的坐標(biāo)信息等相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送至計算機(jī)中，并在計算機(jī)中完成對接收數(shù)據(jù)的分析整理工作，得出信號接收器所指位置的坐標(biāo)信息，在坐標(biāo)系中標(biāo)注出所在位置。GPS技術(shù)是通過建立起一個坐標(biāo)系統(tǒng)來表示定位位置，這一系統(tǒng)具有低地固定坐標(biāo)系統(tǒng)和空間固定坐標(biāo)系統(tǒng)兩種形態(tài)，二者之間可以相互轉(zhuǎn)換，從而進(jìn)一步提高坐標(biāo)的精確程度。另外，由于定位測量方式的區(qū)別，定位方式劃分為相對和絕對兩類，相對定位的定位原理是空間幾何，將三顆衛(wèi)星之間的距離設(shè)定一個特殊值并結(jié)合已知的特定點(diǎn)位，使用空間幾何相關(guān)的運(yùn)算方式，最終得出測繪地點(diǎn)的坐標(biāo)信息；絕對定位則以測繪地點(diǎn)的海拔高度和經(jīng)緯位置為基礎(chǔ)，通過特定坐標(biāo)信息，最終得出測繪地點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)位信息。

3、工程測繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用

3.1 GPS定位技術(shù)的應(yīng)用

(1)GPS外業(yè)測繪。GPS外業(yè)測繪的工作質(zhì)量直接關(guān)系到工程測繪的最終結(jié)果，保證外業(yè)測繪的工作質(zhì)量就要準(zhǔn)確的選擇測量點(diǎn)的位置。測量點(diǎn)的設(shè)置直接影響測量結(jié)果是否精準(zhǔn)。在外業(yè)測繪工作中選擇測量點(diǎn)前依據(jù)測量范圍選擇這一區(qū)域中信號接收效果良好的位置設(shè)置，此外要遠(yuǎn)離各類電磁波可能帶來的干擾。在測量點(diǎn)設(shè)置完畢后，選擇三個方向進(jìn)行測量設(shè)備的固定工作，這能夠有效的保證標(biāo)志位置的準(zhǔn)確度。在進(jìn)行外業(yè)工作測繪時，要經(jīng)過太空中地衛(wèi)星系統(tǒng)對信號進(jìn)行采集，根據(jù)這一數(shù)據(jù)完成對天線安裝位置的確定。GPS設(shè)備的位置要設(shè)置在三角上，天線基座的位置與標(biāo)志中心相對能夠有效保證外業(yè)測繪的精度。(2)GPS布網(wǎng)。在工程測繪工作中，對于GPS布網(wǎng)的設(shè)置要布置的科學(xué)合理，防止漏洞的出現(xiàn)，完成三交所同步圖形繪制，最終完成GPS布網(wǎng)。這一工序有以下幾點(diǎn)需要注意，第一，根據(jù)GPS布網(wǎng)所在區(qū)域的實(shí)際情況完成布網(wǎng)工作，因地制宜結(jié)合所在區(qū)域本身具有的信息網(wǎng)絡(luò)對布網(wǎng)工作進(jìn)行進(jìn)一步的完善。第二，當(dāng)前GPS技術(shù)的本身堅固性還有所不足，因此在之后的測繪工作中通過控制網(wǎng)以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.2 實(shí)時動態(tài)測繪法

RTK技術(shù)也叫做實(shí)時動態(tài)測繪技術(shù)，這一技術(shù)的工作原理是通過在已經(jīng)確認(rèn)過的測量坐標(biāo)位置上進(jìn)行GPS接收設(shè)備的安裝，并以其作為一個精確基點(diǎn)，聯(lián)接上GPS的衛(wèi)星系統(tǒng)，對測量信息進(jìn)行實(shí)時傳輸，并將測量信息傳輸至流動測量站和中心測量站。流動測量站作為多個設(shè)備之間的中轉(zhuǎn)站在傳輸衛(wèi)星傳遞的信息同時還接收其他信息，并對接收到的信息進(jìn)行匯總，在完成對匯集信息的分析整理工作后，使用計算機(jī)軟件完成對流動測量站坐標(biāo)信息的獲取，通過以上步驟收集到的信息就是動態(tài)測繪的相關(guān)參數(shù)。

4、未來測繪技術(shù)在工程測量的展望

目前GPS測繪技術(shù)隨著應(yīng)用需求的發(fā)展以及技術(shù)水平的提高在不斷的完善，但不可忽視的是，中國測繪技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比，還處于較為落后的程度，尤其是當(dāng)前我國的測繪技術(shù)的信息處理方面與發(fā)達(dá)國家的水平還存在較大的差距。由此，未來在測繪領(lǐng)域，還需要不斷的對GPS定位技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和融合，不斷的提高測繪的精準(zhǔn)度和有效性，隨著GPS定位技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，其在工程測量中的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大。同時，在理論研究領(lǐng)域需要結(jié)合具體的工程實(shí)踐，結(jié)合實(shí)際的測繪需要進(jìn)行測繪技術(shù)的研究和創(chuàng)新，只有這樣才能夠提高測繪技術(shù)的應(yīng)用價值。

總之，GPS技術(shù)作為一種科技含量較高的新興技術(shù)，推動了多個行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，具有廣闊的發(fā)展前景，這一技術(shù)在工程測繪行業(yè)開始推廣后逐步取代了原本的傳統(tǒng)測繪技術(shù)，GPS技術(shù)之所以在工程測繪行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，是因?yàn)橄噍^于傳統(tǒng)測繪技術(shù)，GPS技術(shù)具有設(shè)備操作簡單、定位精度高、信息反饋速度快等優(yōu)勢，因此當(dāng)前的工程測繪行業(yè)已經(jīng)基本普及了GPS技術(shù)，人們已經(jīng)認(rèn)識到了GPS技術(shù)的發(fā)展?jié)摿?，國家和企業(yè)也都不斷對GPS技術(shù)進(jìn)行深入的研發(fā)，推動GPS技術(shù)不斷發(fā)展走向成熟。

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