戴碧碧

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS技術(shù)在日常生活中得到廣泛應(yīng)用，與此同時(shí)在工程測(cè)繪中，GPS技術(shù)也逐漸被推廣應(yīng)用，重視程度也逐漸提高。在這種情況下，GPS映射技術(shù)的發(fā)展具有更廣闊的發(fā)展前景。GPS測(cè)繪技術(shù)是科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，其具有很高的適用性，它的一些功能和優(yōu)點(diǎn)可以很好地應(yīng)用于工程測(cè)繪。在工程測(cè)量過(guò)程中，GPS測(cè)繪技術(shù)就是采取構(gòu)造坐標(biāo)的方法，組成相應(yīng)的觀測(cè)值指標(biāo)，然后進(jìn)行模擬，得到相應(yīng)的地理位置數(shù)據(jù)。本文從GPS技術(shù)的原理及其在測(cè)繪工程中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)，分析了GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用，以及該技術(shù)在測(cè)繪工程領(lǐng)域的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：GPS測(cè)繪技術(shù);工程測(cè)繪;應(yīng)用

導(dǎo)言：

GPS測(cè)繪技術(shù)是從國(guó)外引進(jìn)的一種優(yōu)秀的測(cè)繪技術(shù)。GPS測(cè)繪技術(shù)的引入，使得測(cè)繪精度與測(cè)繪速度大幅提高。如今，GPS測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各個(gè)測(cè)繪行業(yè)之中，成為了一種泛用性極強(qiáng)的新型測(cè)繪技術(shù)。

1 GPS技術(shù)原理

GPS定位系統(tǒng)，以空間位置布置為依據(jù)可劃分為衛(wèi)星軌道、地面接收控制點(diǎn)及用戶信號(hào)接收設(shè)備三個(gè)不同的級(jí)別。一個(gè)完整的系統(tǒng)由一定數(shù)量的衛(wèi)星組成，可以全面實(shí)現(xiàn)用戶測(cè)量領(lǐng)域的覆蓋。用戶提出測(cè)量要求后，地面接收控制點(diǎn)將接收到空間衛(wèi)星發(fā)射的定位導(dǎo)航信號(hào);用戶只需打開GPS接收終端設(shè)備即可獲得所需的位置信息。

GPS測(cè)繪技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，主要設(shè)備包括以下幾種：（1）GPS定位反射接收信息傳輸機(jī);（2）衛(wèi)星信號(hào)傳輸解讀器;（3）可移動(dòng)衛(wèi)星信號(hào)發(fā)收裝置。在工程測(cè)繪中，借助可移動(dòng)衛(wèi)星接收裝置，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和發(fā)送，然后通過(guò)總控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理。

2 GPS測(cè)繪技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 GPS測(cè)繪高效準(zhǔn)確

在測(cè)繪過(guò)程中，由于近地衛(wèi)星的強(qiáng)大性能，能夠?qū)⒖睖y(cè)地點(diǎn)的勘測(cè)精度細(xì)化到毫米級(jí)別，在進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí)也能夠精確到厘米級(jí)別。這種強(qiáng)大的精確定位能力是GPS測(cè)繪技術(shù)所獨(dú)有的。此外，接收器與衛(wèi)星之間的空域一般都是暢通無(wú)阻的，因此傳輸速度極高，可以及時(shí)的獲得實(shí)時(shí)信息;同時(shí)，也可以完成人工測(cè)距所無(wú)法完成的區(qū)域的測(cè)繪。

2.2 場(chǎng)地要求低

GPS測(cè)繪工程的場(chǎng)地要求極低，只要求處于衛(wèi)星能夠進(jìn)行掃描的地表位置，且上空無(wú)信號(hào)遮擋物，即可進(jìn)行地面的衛(wèi)星測(cè)繪工作。而傳統(tǒng)的測(cè)繪工作還需要兩個(gè)觀測(cè)站之間有良好的通訊與通視才能落實(shí)測(cè)繪工作，GPS測(cè)繪技術(shù)從場(chǎng)地要求上便能夠有效地節(jié)省勘測(cè)成本，并大幅度簡(jiǎn)化勘測(cè)流程。

3 GPS技術(shù)在測(cè)繪工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1 GPS定位技術(shù)在測(cè)繪工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

GPS技術(shù)是一種利用科技產(chǎn)品的技術(shù)，在測(cè)繪工程中發(fā)揮著重要作用。打破傳統(tǒng)測(cè)量方法的靜態(tài)GPS定位測(cè)量技術(shù)，可廣泛應(yīng)用于水利大壩監(jiān)測(cè)、高層建筑測(cè)量、隧道貫通等各種高科技難題。GPS定位技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)定位，還可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤。例如，我們通用的高德地圖、百度地圖等電子地圖軟件，使用的主要技術(shù)是GPS定位技術(shù)，它通過(guò)圖形制圖的比例和地形，實(shí)際地形高度集中，實(shí)時(shí)更新，避免了傳統(tǒng)地形制圖方法的局限性。此外，GPS的網(wǎng)絡(luò)精度不會(huì)受到GPS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響。它還可以跟蹤和映射實(shí)際情況，及時(shí)更新內(nèi)容，更好地為用戶服務(wù)。因此，GPS的網(wǎng)絡(luò)精度能夠充分滿足測(cè)繪工程的基本要求。

3.2 外業(yè)測(cè)繪

采取GPS定位技術(shù)開展外業(yè)測(cè)繪時(shí)，合理測(cè)量點(diǎn)的選擇十分關(guān)鍵，在正確選擇了前期測(cè)量點(diǎn)后，即可順利開展后期的觀測(cè)工作，并確保測(cè)繪結(jié)果的精確性，將因不必要的步驟而產(chǎn)生的資源與時(shí)間耗費(fèi)節(jié)省。因此，在開展測(cè)繪工作時(shí)，首先需將各方面準(zhǔn)備工作全面落實(shí)，如完成測(cè)繪地區(qū)地理位置信息、標(biāo)架與標(biāo)型的收集等。此類準(zhǔn)備工作落實(shí)之后，有利于選點(diǎn)精確性的提升。觀測(cè)期間，GPS技術(shù)的運(yùn)用是以開機(jī)觀測(cè)、無(wú)線安置方式為主，該環(huán)節(jié)與傳統(tǒng)測(cè)試項(xiàng)目中環(huán)節(jié)不同，在GPS安置中必須以選定的定位點(diǎn)為依據(jù)嚴(yán)格進(jìn)行安置，三腳架上安置的GPS設(shè)備，應(yīng)與定位點(diǎn)垂直位置保持一致性，通過(guò)鉛錘等輔助工具為準(zhǔn)確定位提供可靠性保障。此外，天線基座應(yīng)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志上方中心，隨后方可開展測(cè)繪工作。測(cè)繪實(shí)踐中，方向應(yīng)變換三次且都不相同，隨后將每一個(gè)不同方向的觀測(cè)依次固定，從而有效的提升測(cè)繪數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性與可靠性。

3.3 工程變形監(jiān)測(cè)

工程施工中的變形問(wèn)題是工程施工中常見的缺點(diǎn)之一。因此，對(duì)建筑物變形量的科學(xué)認(rèn)識(shí)和建筑安全可靠性的有效維護(hù)是建筑工程中需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。GPS技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于地殼運(yùn)動(dòng)、地面沉降的監(jiān)測(cè)，以及各種礦廠、壩堤工程、橋梁的穩(wěn)定性及其變形的監(jiān)測(cè)，并且取得了一系列的成果，在具體的實(shí)踐中積累了豐富的測(cè)量分析經(jīng)驗(yàn)。在工程變形監(jiān)測(cè)中應(yīng)用GPS技術(shù)，可以有效地處理施工過(guò)程中出現(xiàn)的變形問(wèn)題。由于GPS測(cè)量技術(shù)包含三維定位技術(shù)，因此精度非?？煽?，并且可以監(jiān)控變形量。一旦發(fā)現(xiàn)期間出現(xiàn)問(wèn)題，將及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并采取戰(zhàn)略實(shí)施預(yù)防和控制，以避免問(wèn)題進(jìn)一步加深，確保建筑物的整體質(zhì)量及安全。

3.4 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量

RTK技術(shù)就是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，在完成這項(xiàng)工作時(shí)要在地面測(cè)量點(diǎn)安裝GPS接收機(jī)，并將此作為測(cè)量點(diǎn)的準(zhǔn)確點(diǎn)，GPS衛(wèi)星接收測(cè)量信息與此點(diǎn)相連，這樣就能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)獲取信息內(nèi)容的目標(biāo)。同時(shí)，測(cè)量到的信息也可以實(shí)時(shí)傳輸?shù)綔y(cè)量移動(dòng)站和中央測(cè)量站。移動(dòng)測(cè)量站的任務(wù)不僅是接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，而且要實(shí)時(shí)獲取其他信息?？茖W(xué)地整合所有信息，利用GPS導(dǎo)航技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)的觀測(cè)和分析，測(cè)量上傳到計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的移動(dòng)站的具體坐標(biāo)，而電腦資訊系統(tǒng)也會(huì)完成各種資訊的傳回，以這種方式形成動(dòng)態(tài)測(cè)繪參數(shù)，以達(dá)到動(dòng)態(tài)測(cè)繪的目標(biāo)。事實(shí)上，RTK的工程項(xiàng)目是相對(duì)清晰的。GPS技術(shù)可以觀測(cè)到衛(wèi)星在視線范圍內(nèi)的運(yùn)行狀況，通過(guò)無(wú)線機(jī)械設(shè)備進(jìn)行信息傳輸，并且采用移動(dòng)臺(tái)對(duì)有效信息進(jìn)行接收、處理和顯示。GPS技術(shù)也被用于地震預(yù)測(cè)，研究地殼的運(yùn)動(dòng)，總結(jié)地震前夕的各種地形變化。過(guò)去GPS技術(shù)尚不發(fā)達(dá)，此時(shí)地質(zhì)學(xué)家已經(jīng)開始運(yùn)用傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，進(jìn)行相關(guān)的測(cè)量活動(dòng)，證實(shí)地殼的運(yùn)動(dòng)是客觀存在的。

4 未來(lái)GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量的展望

隨著建筑工程的不斷發(fā)展和施工需求的不斷增加，GPS制圖技術(shù)也得到了不斷的改進(jìn)和完善，以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的實(shí)際應(yīng)用需求。但是，與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)測(cè)繪技術(shù)發(fā)展相對(duì)較晚，有些技術(shù)還存在滯后現(xiàn)象，這是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。從總體上看，我國(guó)測(cè)繪技術(shù)的信息處理狀況與發(fā)達(dá)國(guó)家有明顯的不同。因此，在測(cè)繪發(fā)展領(lǐng)域，今后應(yīng)更加重視測(cè)繪技術(shù)的創(chuàng)新和完善，有效提高測(cè)繪的有效性、合理性和準(zhǔn)確性。此外，在理論研究領(lǐng)域，需要與實(shí)際工程狀態(tài)緊密聯(lián)系，結(jié)合實(shí)際測(cè)繪需要，推出創(chuàng)新的測(cè)繪技術(shù)，并進(jìn)一步提高測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，為社會(huì)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)今的GPS映射技術(shù)中，GPS映射不僅可以以坐標(biāo)點(diǎn)的形式向用戶顯示位置，還可以將映射的時(shí)間、地點(diǎn)和速度傳遞給用戶，進(jìn)一步拓展用戶的測(cè)繪信息知識(shí)表面。GPS測(cè)繪技術(shù)也被應(yīng)用于海洋測(cè)量、航空攝影測(cè)量等領(lǐng)域;此外，GPS繪圖技術(shù)也廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航系統(tǒng)。如今，電子地圖幾乎取代了紙質(zhì)地圖。人們只需要一個(gè)裝有導(dǎo)航系統(tǒng)的手機(jī)就能自動(dòng)規(guī)劃出最好的路線，在人們的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮了巨大的作用。GPS技術(shù)在人們生活中發(fā)揮了積極的作用，但其發(fā)展過(guò)程還需要隨著時(shí)代的變化不斷發(fā)展。

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（作者單位：安徽省淮河河道管理局測(cè)繪院）