韋偉松

保利長(zhǎng)大工程有限公司，廣東 廣州 510000

1 GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 測(cè)量速度快

以往的GPS定位作業(yè)模式比較單一，只有靜態(tài)相對(duì)定位，其速度和精度也存在一定的局限性。GPS測(cè)量技術(shù)是對(duì)以前定位技術(shù)的創(chuàng)新和完善，其快速靜態(tài)定位方法和方式都得到了明顯的提高，GPS測(cè)量勞動(dòng)生產(chǎn)率也得到了進(jìn)一步的提高，新的GPS測(cè)量技術(shù)具有測(cè)量速度快的特點(diǎn)。

如果所要觀測(cè)的范圍是20km以內(nèi)的基線，利用單頻接收機(jī)對(duì)其進(jìn)行測(cè)量時(shí)一般需要1h，利用雙頻接收機(jī)需要15～20min。但是，如果在此過程中利用GPS技術(shù)建立相應(yīng)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)定位模式，其流動(dòng)站的初始化觀測(cè)僅需要1～5min就可以進(jìn)行定位了。因此，建立在GPS技術(shù)控制網(wǎng)基礎(chǔ)上的測(cè)量，能縮短觀測(cè)時(shí)間，提高觀測(cè)效率。

1.2 功能齊全

相關(guān)的技術(shù)研究表明，GPS技術(shù)除了具有測(cè)量速度快的優(yōu)勢(shì)，還具有功能齊全等多種優(yōu)勢(shì)，可以利用連續(xù)性的動(dòng)態(tài)三維位置獲取工程中的相關(guān)信息并進(jìn)行測(cè)量，合理應(yīng)用三維速度和時(shí)間信息對(duì)其進(jìn)行有效觀測(cè)。這種特點(diǎn)還可以用于測(cè)繪工作和導(dǎo)航工作中，從而不斷提高速度測(cè)試工作的有效性。

1.3 具備自動(dòng)化功能

GPS測(cè)量技術(shù)與以前的GPS技術(shù)相比，其自動(dòng)化功能有了明顯的提高，主要采用了智能型接收機(jī)對(duì)相關(guān)的儀器進(jìn)行有效設(shè)置，在觀測(cè)的時(shí)候，測(cè)量人員只需要將儀器電源打開就可以觀察儀器運(yùn)行狀況。此外，GPS會(huì)自動(dòng)完成捕獲和記錄等工作。觀測(cè)完以后，還需要關(guān)閉電源，從而為相關(guān)設(shè)備的有效運(yùn)行提供保障。

2 GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用原理

在對(duì)GPS定位技術(shù)進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，其中融入了物理與化學(xué)的相關(guān)知識(shí)，其涵蓋的學(xué)科范圍和基本原理都是非常廣的，將其有效應(yīng)用到工程測(cè)量實(shí)踐中，可以通過GPS系統(tǒng)接收地面信息，再多角度對(duì)工程中的具體信息進(jìn)行整合測(cè)量。

在目前的工程測(cè)量中，所應(yīng)用的GPS定位技術(shù)主要有靜態(tài)相對(duì)定位和動(dòng)態(tài)相對(duì)定位。其中，靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)可以通過同步觀測(cè)目標(biāo)對(duì)多臺(tái)地面接收裝置進(jìn)行合理應(yīng)用，然后按照相關(guān)要求進(jìn)行排列，發(fā)揮具體設(shè)備在工程測(cè)量中的作用。靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)的觀測(cè)時(shí)間需要維持在45min左右。測(cè)量完成后，需要將結(jié)果交由專業(yè)人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并對(duì)其中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理。與動(dòng)態(tài)相對(duì)定位相比，靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)操作流程簡(jiǎn)單，但是動(dòng)態(tài)相對(duì)定位技術(shù)可以對(duì)工程測(cè)量中的一些位置進(jìn)行精確控制，保障測(cè)量信息的準(zhǔn)確性。

一般情況下，GPS接收器在對(duì)其觀測(cè)對(duì)象進(jìn)行定位時(shí)，主要通過二維定位系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行有效定位，在此過程中，操作人員應(yīng)結(jié)合具體的要求設(shè)置水平角度和觀測(cè)點(diǎn)，將其角度控制在10°以上。但是，如果在此過程中存在一些建筑物，或是其他的遮擋物阻礙了接收器，則會(huì)嚴(yán)重影響工程測(cè)量的有效性。因此，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，不僅需要對(duì)GPS系統(tǒng)進(jìn)行有效應(yīng)用，發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在其中的作用，還要結(jié)合工程測(cè)量中的不足，對(duì)實(shí)際的測(cè)量方案進(jìn)行調(diào)整，從而為GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量實(shí)踐中的科學(xué)應(yīng)用提供條件。

3 GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

3.1 GPS定位技術(shù)

GPS定位技術(shù)是工程測(cè)量中的重要組成部分，其在工程測(cè)量中的應(yīng)用主要是依據(jù)科學(xué)基本原理對(duì)信息數(shù)據(jù)的位置信息進(jìn)行整合，發(fā)揮其在各個(gè)系統(tǒng)中的共同作用，主要目的是通過多角度定位對(duì)其中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行測(cè)量，保障數(shù)據(jù)信息的有效性。此定位技術(shù)還可以加強(qiáng)動(dòng)、靜態(tài)的有效結(jié)合，在地面接收裝置的組成中可以排成靜態(tài)基線，實(shí)現(xiàn)同步目標(biāo)觀測(cè)，并且其時(shí)間還長(zhǎng)達(dá)45min左右。在完成上述工作后，還可以對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一整理。此外，GPS定位技術(shù)還具有操作簡(jiǎn)單等多種優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)信息的動(dòng)態(tài)觀測(cè)。

3.2 帶RTK的碎部測(cè)量和放樣

RTK技術(shù)即載波相位差分技術(shù)，它是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)站載波相位觀測(cè)量的主要方式。在對(duì)RTK系統(tǒng)組成進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，其主要由基準(zhǔn)站和移動(dòng)站兩部分組成。此技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用可以將基準(zhǔn)站采集的載波相位有效發(fā)送給用戶，用戶可以根據(jù)基準(zhǔn)站中的差分信息進(jìn)行求差解算，對(duì)自身的位置坐標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。

RTK技術(shù)還可以有效應(yīng)用于地籍圖和房地產(chǎn)的界址點(diǎn)測(cè)繪等多個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用此技術(shù)時(shí)，只需一個(gè)人就可以完成測(cè)圖，將GPS接收機(jī)放在待定的特征點(diǎn)上1～2s，然后再按照相關(guān)的要求輸入該特征點(diǎn)的編碼就可以了。同時(shí)，將一個(gè)小區(qū)域內(nèi)的地形和地物特征點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定后，還需要將其傳入計(jì)算機(jī)中，避免外界因素對(duì)測(cè)量工程帶來的影響，從而形成更加高質(zhì)量的成果圖。

此外，還可以利用RTK技術(shù)完成放樣工作，需要標(biāo)定界標(biāo)點(diǎn)，直接對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定，不可以像常規(guī)放樣那樣，需要合理應(yīng)用解析法對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定。

3.3 實(shí)現(xiàn)對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)的處理

在應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)對(duì)工程測(cè)量中的靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，需要將GPS觀測(cè)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱鎯?chǔ)設(shè)置中，在完成此項(xiàng)工作后才可以進(jìn)行分流工作。要對(duì)原始內(nèi)容進(jìn)行記錄，合理利用解碼，將其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和處理，將沒有用的數(shù)據(jù)內(nèi)容處理掉，還需要將有用的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一，然后將其形成文件格式。同時(shí)，在對(duì)相位觀測(cè)值進(jìn)行整合時(shí)，要進(jìn)行探索和測(cè)量環(huán)節(jié)等多種工作，還需修正恢復(fù)載波，對(duì)其中的靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效測(cè)量。

大比例尺地圖繪制是工程測(cè)量中的主要組成部分，多數(shù)高等級(jí)公路在選線時(shí)都要進(jìn)行大比例尺帶狀地形圖的繪制，比如1∶1000或1∶2000。但是，傳統(tǒng)的測(cè)圖方法速度慢、花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)嚴(yán)重影響地圖的有效性和準(zhǔn)確性；而合理采用GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，可以幫助技術(shù)人員確定沿線各碎部點(diǎn)位置，并對(duì)其進(jìn)行合理繪制，分別停留1～2min，進(jìn)而獲得更加準(zhǔn)確的坐標(biāo)，保障成圖的合理性。

3.4 道路中線放樣

在完成大比例尺帶狀地圖定線工程后，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員還需要按照要求在地面標(biāo)定出公路施工的中線。利用GPS實(shí)時(shí)測(cè)量技術(shù)，可以將中樁點(diǎn)坐標(biāo)輸入GPS電子手簿，然后系統(tǒng)就可以將放樣點(diǎn)的點(diǎn)位自動(dòng)定出來，對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行獨(dú)立測(cè)量，避免誤差的發(fā)生，從而不斷提高放樣的精度。

在對(duì)道路路線的內(nèi)容進(jìn)行分析時(shí)，其中主要包括緩和曲線、圓曲線和直線三部分，因此操作人員在道路中線放樣工程中需要依次輸入各主控點(diǎn)樁號(hào)和相關(guān)線段的距離以及圓曲線半徑，只有這樣才能確保測(cè)量數(shù)據(jù)的有效性，不斷降低放樣操作的難度，加強(qiáng)對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)的有效性應(yīng)用，優(yōu)化其操作流程。如果各曲線段或直線段間需要加樁，只需輸入目標(biāo)點(diǎn)的樁號(hào)就可以完成相關(guān)的工作內(nèi)容。

3.5 構(gòu)建工程控制網(wǎng)

構(gòu)建完善的工程控制網(wǎng)是工程建設(shè)和測(cè)量的基礎(chǔ)。在對(duì)其進(jìn)行構(gòu)建的過程中，需要關(guān)注其網(wǎng)型和精度，避免其他工程項(xiàng)目對(duì)測(cè)量精度的影響。在一般場(chǎng)地，其工程控制網(wǎng)覆蓋面積比較小，點(diǎn)位密度比較大，對(duì)其精度要求也是非常高的。由于其常規(guī)應(yīng)用方法比較多，可以多利用邊角網(wǎng)，合理利用GPS定位的方法有效建立工程控制網(wǎng)。

在此過程中，操作人員還可以通過對(duì)GPS技術(shù)的有效應(yīng)用建立道路勘探和隧道工程控制網(wǎng)，發(fā)揮其在這類工程中的優(yōu)勢(shì)。道路勘探和施工控制網(wǎng)具有橫向很窄等特點(diǎn)，如果在對(duì)其進(jìn)行建設(shè)的過程中采用以前的三角鎖導(dǎo)線方案，一般情況下需要分段實(shí)施，這樣做的主要目的是避免誤差積累過大，但是此方式會(huì)讓其流程變得更加復(fù)雜，而在此過程中合理采用GPS技術(shù)，可以構(gòu)成很長(zhǎng)的GPS點(diǎn)構(gòu)成的三角鎖，保持長(zhǎng)距離線路坐標(biāo)，預(yù)防其他因素對(duì)操作過程的影響。

3.6 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

以前，進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，受到技術(shù)因素的限制，一般需由工作人員進(jìn)行實(shí)地操作，不管是什么樣的施工環(huán)境，都需要工作人員親身實(shí)踐，因而在非常復(fù)雜的地理環(huán)境中可能會(huì)對(duì)工作人員的生命安全造成威脅，容易出現(xiàn)安全事故，造成重大的經(jīng)濟(jì)和人員損失。如今，GPS測(cè)量技術(shù)在此過程中的有效應(yīng)用可使測(cè)量人員在GPS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的幫助下合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，提前對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的地理環(huán)境等多種內(nèi)容進(jìn)行模擬，進(jìn)而結(jié)合清晰和逼真的三維圖像制訂測(cè)量方案，為人員的生命安全提供保障。

4 結(jié)束語

綜上所述，由于GPS測(cè)量技術(shù)具有作業(yè)時(shí)間短和成果精度高等多種優(yōu)勢(shì)，其在工程首級(jí)控制網(wǎng)建設(shè)中的有效應(yīng)用，可以對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，提高其精度，還可以幫助工程測(cè)量人員更加高效地完成具體的測(cè)量工作和任務(wù)，在保證測(cè)量方案可操作性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高我國(guó)工程測(cè)量的水平。