袁罡

（四川省川建勘察設(shè)計(jì)院 四川成都 610000）

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科技水平的提高，目前，在很多工程領(lǐng)域都會(huì)拿出更多的資金來(lái)投資測(cè)繪工程，這也使GPS測(cè)繪技術(shù)逐漸的提高。但是，測(cè)繪管理的系統(tǒng)直到現(xiàn)在都還沒(méi)有被完善，仍然存在著很多的問(wèn)題。因此，GPS測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用在工程測(cè)繪中時(shí)，相關(guān)的工作人員要加強(qiáng)管理和監(jiān)督的力度。不管怎么說(shuō)，GPS測(cè)繪技術(shù)都是科技不斷發(fā)展的結(jié)果，在工程測(cè)繪中，要將這個(gè)技術(shù)好好的應(yīng)用，爭(zhēng)取在實(shí)踐中使GPS測(cè)繪技術(shù)得到更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。

2 案例

某河道要改建，需要測(cè)量河道的相關(guān)數(shù)據(jù)，管理人員使用GPS測(cè)繪技術(shù)對(duì)該河道進(jìn)行測(cè)量。這個(gè)河道的南面地勢(shì)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較平整，沒(méi)有太大的起伏，因此交通也較為便利；但是北面臨靠海拔較高的山，河道彎彎曲曲，河床邊也是與山坡緊鄰，并且山坡的坡度也很大。此河道周圍的植物很少，因此河道周圍的泥沙也出現(xiàn)了不穩(wěn)固的現(xiàn)象。這個(gè)河道總的長(zhǎng)度為65km，海拔在400～2000m之間，如果對(duì)該河道采用傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)來(lái)測(cè)繪的話，不僅難度會(huì)非常的高，還會(huì)使測(cè)量的結(jié)果不準(zhǔn)確。于是，工程相關(guān)的管理人員就使用GPS測(cè)繪技術(shù)來(lái)測(cè)量該河道，由于該河道北部地區(qū)為高山，就使用航拍沿著該河道開(kāi)設(shè)十條航線，然后在利用航線網(wǎng)在該河道布設(shè)了90個(gè)像控點(diǎn)。在該河道可以從3個(gè)或者3個(gè)以上的已知點(diǎn)開(kāi)始計(jì)算，總共使用24個(gè)點(diǎn)組成的四等GPS網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)點(diǎn)之間的距離要小于等于5km。為了使測(cè)量的數(shù)據(jù)更加的準(zhǔn)確，更加的有權(quán)威，相關(guān)的測(cè)繪人員縮小了控制點(diǎn)與控制點(diǎn)之間的距離，同時(shí)，建立了GPS網(wǎng)絡(luò)并通過(guò)其計(jì)算出了相關(guān)的數(shù)據(jù)。GPS測(cè)繪技術(shù)會(huì)在測(cè)繪過(guò)程中與衛(wèi)星系統(tǒng)連接，得到該河道的具體數(shù)據(jù)，為改建該河道提供了權(quán)威的參數(shù)，也為施工隊(duì)提供了很大的便利。

3 GPS測(cè)繪技術(shù)的基本概述

目前，由于科技水平的不斷發(fā)展，高科技的技術(shù)也越來(lái)越被人們所接受，這類技術(shù)給人們帶來(lái)很多便利的同時(shí)還會(huì)提高人們的辦事效率。傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)不僅難度大，所需要的成本較高，測(cè)出的數(shù)據(jù)還沒(méi)有那么準(zhǔn)確。GPS測(cè)繪技術(shù)恰恰彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)的這些缺點(diǎn)，這個(gè)技術(shù)不僅會(huì)使測(cè)量的數(shù)據(jù)更加的標(biāo)準(zhǔn)，還會(huì)使人們節(jié)省更多的測(cè)量成本，因此，GPS測(cè)量技術(shù)就被很多的工程測(cè)繪項(xiàng)目接受，它也被應(yīng)用的越來(lái)越廣泛。這種測(cè)繪技術(shù)主要采用距離交匯的方法來(lái)確定測(cè)點(diǎn)的具體方位，衛(wèi)星接收機(jī)的位置一定要指定，不可胡亂的移動(dòng)，這樣方便GPS接受衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)。如果有多顆衛(wèi)星向GPS內(nèi)的衛(wèi)星接收機(jī)發(fā)射信號(hào)，與接收機(jī)相連接的計(jì)算機(jī)會(huì)在第一時(shí)間計(jì)算出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并且確定衛(wèi)星與接收機(jī)存在的位置關(guān)系，然后再使用三維坐標(biāo)軸對(duì)這個(gè)位置關(guān)系進(jìn)行測(cè)量。組成GPS定位系統(tǒng)的因素有很多，但是最重要的因素是空間衛(wèi)星群、控制系統(tǒng)、地面接受點(diǎn)。其中，空間衛(wèi)星群的作用是使地面接受機(jī)能夠在測(cè)繪期間接收更多的數(shù)據(jù)信息，這樣就能提高測(cè)繪的精準(zhǔn)度。地面接收站點(diǎn)與控制系統(tǒng)有著很大的聯(lián)系，地面接收站會(huì)將自己所接收的空間衛(wèi)星群的信號(hào)發(fā)送給控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理，然后再將處理的結(jié)果發(fā)送給數(shù)據(jù)處理軟件以及圖形處理軟件。

4 GPS定位特征

4.1 測(cè)量的精度高

GPS測(cè)繪技術(shù)是與衛(wèi)星相連接的技術(shù)，所以在測(cè)量時(shí)，會(huì)比傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)更加的準(zhǔn)確、更加的精密，并且也能完成傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)完成不了的測(cè)量工作。GPS測(cè)量技術(shù)是一種高科技的技術(shù)，在很多的方面，傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)都達(dá)不到GPS測(cè)量技術(shù)的高度，這也是GPS測(cè)量技術(shù)會(huì)在測(cè)量行業(yè)迅速發(fā)展的原因。

4.2 測(cè)量的周期短

GPS技術(shù)產(chǎn)生在科技迅速發(fā)展的時(shí)代，所以其軟件也在迅速的發(fā)展，也逐漸的被完善，這也為測(cè)量節(jié)省了很多的時(shí)間，大大的提高了測(cè)量的效率。傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)因?yàn)檐浖南拗疲ǔ?huì)花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)或者更長(zhǎng)的時(shí)間才能完成測(cè)量，但是GPS技術(shù)卻只需要十幾分鐘甚至更短的時(shí)間就可以完成測(cè)量的任務(wù)。就比如說(shuō)在靜態(tài)測(cè)量時(shí)，測(cè)量一個(gè)20km的工程GPS測(cè)量只需要15～20min就可以完成任務(wù)，但是傳統(tǒng)的測(cè)量方式就會(huì)花費(fèi)3～5h才能完成測(cè)量的任務(wù)。在動(dòng)態(tài)定位的模式下，GPS測(cè)量技術(shù)只用1～2min就完成了測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)字化。正因?yàn)镚PS測(cè)量技術(shù)有著節(jié)省時(shí)間這個(gè)特點(diǎn)，所以很多的測(cè)繪工程都會(huì)使用科技化較強(qiáng)的GPS測(cè)量技術(shù)來(lái)進(jìn)行全方位的測(cè)量，這也給測(cè)量工程提高了工作效率，縮短了工作的周期。

4.3 測(cè)站間可以不需要通視

傳統(tǒng)的測(cè)量方式為了使各個(gè)測(cè)量站點(diǎn)之間相互溝通，更好的開(kāi)展測(cè)量工作，會(huì)在測(cè)量過(guò)程中互相通視，這不僅浪費(fèi)了時(shí)間，還給測(cè)量工作帶來(lái)了很多不必要的麻煩。而使用GPS測(cè)量的方式時(shí)，則可以省掉這一工作，但是要保證測(cè)點(diǎn)開(kāi)闊以方便接收衛(wèi)星的信號(hào)，這樣就可以完成測(cè)量的工作了。GPS測(cè)量技術(shù)對(duì)于站點(diǎn)與站點(diǎn)之間的通視沒(méi)有要求，這也就可以省掉很多的麻煩，而且還能節(jié)省測(cè)量的成本，也能加快工程的進(jìn)度。

4.4 操作簡(jiǎn)單

如今自動(dòng)化的技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到了很多的領(lǐng)域，而在GPS測(cè)量技術(shù)中，自動(dòng)化的技術(shù)也正在被應(yīng)用。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用解放了人工，并且?guī)椭巳斯ね瓿闪嗽S多復(fù)雜的操作技術(shù)，使人工的操作步驟更加的簡(jiǎn)單。人工需要做的工作就是安裝儀器、接通電纜，然后再做一些簡(jiǎn)單的記錄，最后，測(cè)量結(jié)束后，再關(guān)閉設(shè)備的開(kāi)關(guān)，就可以完成測(cè)繪工作了。

5 GPS技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

由于GPS測(cè)繪技術(shù)比傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)更加的具有優(yōu)勢(shì)，所以，它被廣泛的應(yīng)用在建筑工程、鐵路工程、水利工程等領(lǐng)域。GPS的測(cè)量技術(shù)在測(cè)繪工程的應(yīng)用可以從下面幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析：

5.1 GPS外業(yè)測(cè)繪

為了保證在使用GPS測(cè)繪技術(shù)時(shí)使測(cè)繪的結(jié)果更加的準(zhǔn)確，就需要利用先進(jìn)的技術(shù)選擇一個(gè)準(zhǔn)確的測(cè)量點(diǎn)。由于測(cè)量點(diǎn)會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生很大的影響，在選擇測(cè)量點(diǎn)之前，相關(guān)的工作人員要做好準(zhǔn)備工作，比如說(shuō)要觀察測(cè)量點(diǎn)的地理位置以及確定標(biāo)架的位置，這些準(zhǔn)備工作也可以保證GPS測(cè)量技術(shù)在被應(yīng)用時(shí)發(fā)揮更大的作用。開(kāi)機(jī)觀測(cè)以及無(wú)線安置是GPS技術(shù)的表現(xiàn)形式，這種表現(xiàn)形式比傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)更能加快測(cè)繪的進(jìn)度。為了使天線的基座和標(biāo)志的位置能夠準(zhǔn)確的對(duì)應(yīng)，就得使用更多的固定方法將測(cè)量設(shè)備固定在一個(gè)點(diǎn)上，不能讓其搖擺不定。

5.2 GPS布網(wǎng)

GPS布網(wǎng)的工作對(duì)于整個(gè)測(cè)繪工程來(lái)說(shuō)有著很大的影響，布網(wǎng)的工作主要是根據(jù)工程的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行的。在測(cè)繪工程的過(guò)程中，布網(wǎng)工作主要是利用點(diǎn)連接或者線連接的方法來(lái)開(kāi)展的，但是在不同的地理環(huán)境進(jìn)行布網(wǎng)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)其應(yīng)用不同的方式進(jìn)行布網(wǎng)。如果工作人員在布網(wǎng)時(shí)，認(rèn)真負(fù)責(zé)，使布網(wǎng)工作達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)，那么不僅能增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)度，還可以使測(cè)量的結(jié)果更加的準(zhǔn)確、更加的精密。

5.3 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪法

圖1 控制網(wǎng)布網(wǎng)方式

由于測(cè)繪數(shù)據(jù)需要被及時(shí)的發(fā)送到相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行處理，所以就得使用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪的方法。使用GPS測(cè)繪技術(shù)得出的測(cè)繪結(jié)果要通過(guò)無(wú)線電的傳送方式，將其傳送到信息接收站，并且及時(shí)的處理。觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的流動(dòng)站能夠接受多方位發(fā)來(lái)的測(cè)繪信息，與此同時(shí)，流動(dòng)站在定位時(shí)，為了使定位更加的準(zhǔn)確，更加的節(jié)省時(shí)間，還可以依據(jù)基站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行定位。然后，基準(zhǔn)站會(huì)協(xié)同流動(dòng)站分析其接收到的信息并且將這些信息進(jìn)行計(jì)算，就可以確定兩個(gè)站點(diǎn)的之間的位置，然后再利用三維坐標(biāo)得出站點(diǎn)的具體位置。

5.4 在城市建設(shè)工程測(cè)繪中的應(yīng)用

在城市規(guī)劃中，需要控制好的土地面積較大，同時(shí)需要充分結(jié)合實(shí)際情況對(duì)建設(shè)區(qū)域和規(guī)劃區(qū)域有一個(gè)完善的劃分，因此需要對(duì)當(dāng)前的建筑情況有一個(gè)準(zhǔn)確的了解和掌握，使得在規(guī)劃過(guò)程中，不會(huì)對(duì)城市的布局和環(huán)境造成不利影響。在城市建設(shè)中利用GPS測(cè)繪技術(shù)可以有效提高城市規(guī)劃的合理性、科學(xué)性，也能滿足城市設(shè)計(jì)的個(gè)性化發(fā)展。

5.5 在公路工程測(cè)繪中的應(yīng)用

在進(jìn)行公路選線工作中，應(yīng)該選擇最科學(xué)合理的方式，完成公路工程的測(cè)繪工作。對(duì)于選擇的中線能夠符合施工標(biāo)準(zhǔn)和要求，要想確保公路中線位置的準(zhǔn)確性，則必須要在工程施工中，利用GPS RTK放樣技術(shù)，在進(jìn)行選線工作時(shí)，要準(zhǔn)確的輸入電位坐標(biāo)，然后完成相應(yīng)的設(shè)置。此時(shí)RTK接收機(jī)就相當(dāng)于一個(gè)測(cè)量流動(dòng)站，在工程測(cè)量中，需要每隔一段路程就對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的接收，將其中一個(gè)已知點(diǎn)作為參考，然后進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，確保所有的數(shù)據(jù)信息都被準(zhǔn)確的收入到接收機(jī)中。

5.6 成果校核及數(shù)據(jù)處理

測(cè)繪工作并不是在測(cè)量結(jié)束之后就完成該項(xiàng)工作了，而是需要專業(yè)的技術(shù)人員對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，需要根據(jù)工程的施工要求和規(guī)范進(jìn)行校核比對(duì)，對(duì)于一些不合格的數(shù)據(jù)，要及時(shí)的進(jìn)行處理，當(dāng)所有的數(shù)據(jù)處理完善后才可以繼續(xù)下一階段的工作，確保測(cè)繪工作的準(zhǔn)確、高效。

6 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，本文對(duì)GPS測(cè)繪技術(shù)的工作原理、特點(diǎn)以及應(yīng)用做了一個(gè)分析，從這些分析中，可以看出GPS測(cè)繪技術(shù)在相關(guān)的領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用了，這項(xiàng)技術(shù)與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比存在著很多的優(yōu)點(diǎn)。GPS測(cè)繪技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，為了使其發(fā)揮更大的作用，就要將其完全的應(yīng)用到工程測(cè)繪中，這樣才能使科技的力量顯現(xiàn)出來(lái)。如今，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也促進(jìn)了GPS測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，這對(duì)于我國(guó)的測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)步有著很大的影響。

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