陳耀賢

洛陽市礦業(yè)發(fā)展中心

工程測繪中GPS測量技術(shù)的應(yīng)用

陳耀賢

洛陽市礦業(yè)發(fā)展中心

在不斷提升現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的同時，新技術(shù)在各個行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。工程建設(shè)作為推動國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，其測繪技術(shù)方式也逐步更新。GPS測量技術(shù)在工程測繪工作中的應(yīng)用，可對地質(zhì)勘探工作質(zhì)量、效率進(jìn)行有效提升。為此，本文在全面了解GPS測量技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，對工程測繪中GPS測量技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。

工程測繪；GPS測量技術(shù)；優(yōu)勢

一、GPS測量技術(shù)的優(yōu)勢

與其他測繪測量技術(shù)相比，GPS測量技術(shù)的優(yōu)勢主要包含以下幾點：

1、測量精度較高

在工程測繪中，運用GPS定位測量技術(shù)，通過靜態(tài)定位的方法，可以保障每個定位點的準(zhǔn)確度，排除定位點的誤差影響，測量的精度十分高。GPS定位測量技術(shù)在十五公里內(nèi)的短距離精度可以達(dá)到毫米級，在幾十公里甚至是幾百公里的距離相對精度可以達(dá)到厘米級。大型的建筑物、構(gòu)筑物變形監(jiān)測，在運用一些特殊的觀測措施、精密的計算和處理模型和軟件之后，平面的精度還可以達(dá)到亞毫米。如此的數(shù)據(jù)就說明了GPS技術(shù)的定位精度是比較高的。

2、操作簡便且節(jié)省時間

目前，GPS定位系統(tǒng)已經(jīng)分為高度自動化與智能化的系統(tǒng)技術(shù)，在工程測繪中運用 GPS 定位測量技術(shù)，就能夠通過智能型接收機(jī)進(jìn)行觀測，工作人員只需安裝一些開關(guān)儀器，就能夠通過儀器進(jìn)行實時監(jiān)控。由于GPS定位測量技術(shù)的自動化程度較高，工程的測量與衛(wèi)星捕捉都能夠通過GPS定位測量儀器來實現(xiàn)，操作較為簡便。此外，GPS用戶接收機(jī)體積較小，方便攜帶，在日常工作中能夠節(jié)約人力和物力，能夠有效的節(jié)約工作成本。因此在工程測繪中運用GPS定位測量技術(shù)，就能夠有效的縮短觀測的時間，提升工作效率。

3、全天候?qū)崟r動態(tài)觀測

GPS衛(wèi)星比較多，并且在空間的分布也很均勻，基本能夠保證全球的地面都被連續(xù)覆蓋。因此，幾乎在地球上的任何一點，任何時候要進(jìn)行觀測工作，通常不受自然環(huán)境的制約。使用 GPS測量技術(shù)面對能見度不高的天氣，依舊可以進(jìn)行工程測繪工作，保證了工作的質(zhì)量和時間。同時避免了在能見度極低的環(huán)境下，人工測量的不準(zhǔn)確性和危險性。不過，在雷雨天氣是不適合觀測的。這也進(jìn)一步說明GPS測量技術(shù)還是有發(fā)展的空間的。

4、應(yīng)用范圍廣

GPS技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)的很多領(lǐng)域都有運用，在各種測量工程中的大地測量、地震的形變監(jiān)測、各種工程的檢測網(wǎng)等都有運用GPS測量技術(shù)。在測繪工程的工作中，GPS技術(shù)不單單可以為使用者提供相應(yīng)的位置坐標(biāo)之類的信息，還可以提供速度、時間、磁場等方面的信息，使得這種技術(shù)不僅僅適用于導(dǎo)航和測量的工作，還可以用于有關(guān)方面的研究和實驗。日趨成熟的 GPS測繪技術(shù)會給社會帶來更加快速的發(fā)展，同時給工程測量這個行業(yè)帶來新的生機(jī)和活力。

二、工程測量中GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用

1、工程控制網(wǎng)建立

對于施工場地，在大比例尺地形圖不具備的基礎(chǔ)上，需進(jìn)行工程控制網(wǎng)建立，且將其作為地質(zhì)測量工作最根本的控制網(wǎng)。通常選取分級方式進(jìn)行GPS控制網(wǎng)設(shè)置，此類布網(wǎng)方法要求必須嚴(yán)格遵循測區(qū)近遠(yuǎn)期需求分階段設(shè)置，促使整個控制網(wǎng)形成長短邊結(jié)合的結(jié)構(gòu)，對網(wǎng)邊緣誤差積累有所降低，為分段核查GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)處理成果提供便利。

按照工程需求與測區(qū)具體情況，測區(qū)首級控制網(wǎng)可選取D級GPS網(wǎng)。所有精度應(yīng)與GPS測量規(guī)范相符，要求在5到10千米之間控制其平均邊長，邊數(shù)則應(yīng)在8條以上，在10毫米以下控制GPS接收機(jī)標(biāo)稱精度固定誤差。

因GPS測站無需通視，具有極為靈活的圖形結(jié)構(gòu)，這都便于點位選擇。具體選點時，應(yīng)做好以下工作，如點位與大面積水面具有相應(yīng)距離，防止多路徑效應(yīng)出現(xiàn)。障礙物不得出現(xiàn)在點附近高度角15度上方，防止遮擋信號現(xiàn)象出現(xiàn)。

GPS靜態(tài)測量過程中，在整個觀測過程中GPS接收機(jī)天線都處于靜止?fàn)顟B(tài)。需同時開啟所有設(shè)備，各個時間段起始點及結(jié)束前需做好各項記錄工作。在處理數(shù)據(jù)時，把接收機(jī)天線部位作為一個不隨時間變化的量，利用接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)具體情況進(jìn)行坐標(biāo)點獲取。

2、RTK的碎部測量與放樣

RTK技術(shù)是實時處理2個測站載波相位觀測量的差分方法。基準(zhǔn)站、移動站為RTK系統(tǒng)的重要組成部分。其工作原理為向用戶發(fā)送基準(zhǔn)站采集的載波相位，按照基準(zhǔn)站的差分信息用戶可求差解算用戶的位置坐標(biāo)。一般都會在地形圖、地籍圖測繪及平面位置施工放樣等方面應(yīng)用RTK技術(shù)。在碎部測量中GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用，不需要進(jìn)行圖根控制的建立，可對工作效率進(jìn)行有效提升。作為測量的一個應(yīng)用分支，放樣要求利用相應(yīng)方式通過儀器將認(rèn)為設(shè)計好的點位標(biāo)定于實地。放樣施工中，RTK技術(shù)必須進(jìn)行界標(biāo)點的標(biāo)定，才能確保測量的精度。

3、像控點測量

作為航空攝影測量外業(yè)的主要內(nèi)容，像控點測量對工程測量至關(guān)重要。傳統(tǒng)方式應(yīng)進(jìn)行大量導(dǎo)線的布設(shè)，以此對相應(yīng)平高點進(jìn)行測量。通過RTK技術(shù)進(jìn)行測量，需在測區(qū)、測區(qū)周圍高等級控制點進(jìn)行基準(zhǔn)站的架設(shè)，流動站可對各像控點平面坐標(biāo)、高程進(jìn)行直接測量，如像控點架設(shè)難度大，可通過間接方式進(jìn)行測量。相比傳統(tǒng)測繪方式，無需進(jìn)行控制點逐級布設(shè)，相比靜態(tài)GPS測量，GPS RTK技術(shù)可縮短測量工程的時間、提升測量效率。

4、GPS變形監(jiān)測

橋梁、水庫大壩、建筑工程地基沉降、位移等方面的監(jiān)測都屬于變形監(jiān)測。水準(zhǔn)測量方式為常規(guī)監(jiān)測技術(shù)，主要監(jiān)測地基的沉降情況。地基位移、整體傾斜監(jiān)測可選取三角測量方式。選用GPS技術(shù)進(jìn)行地基水平位移監(jiān)測，有效提升其精度，一般控制在-2毫米到+2毫米之間，高程測量精度則控制于-10毫米到+10毫米的范圍，由此可見，變形監(jiān)測中GPS技術(shù)尤為重要。

三、結(jié)束語

綜上所述，地質(zhì)測繪是為了調(diào)查地質(zhì)、勘查礦產(chǎn)及其成果圖件編制所涵蓋的所有測繪工作總稱，其包含控制測量、地形測量、勘探網(wǎng)測量等。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，新技術(shù)、新工藝、新材料不斷涌現(xiàn)，大量新型測繪技術(shù)廣泛用于工程測繪工作，GPS測量技術(shù)作為最重要的測繪技術(shù)之一，其技術(shù)水平的高低直接影響著工程建設(shè)的整體質(zhì)量，為此，必須在充分了解該技術(shù)特性的基礎(chǔ)上，合理應(yīng)用該項技術(shù)，只有這樣才能將測繪測量技術(shù)的作用充分展現(xiàn)出來，才能為工程質(zhì)量提升提供可靠保障。

[1] 曹鴿，王玉柱.GPS、RTK、網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[J].北京測繪.2012(05)