任連生

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山西總隊(duì)，山西 太原 030032）

0 引言

工程測繪是工程建設(shè)項(xiàng)目開展中重要的工作，主要包括測量、圖形繪制等內(nèi)容，是保證工程順利開展的前期工作。而在前期測繪工作中，測量工作又是重中之重，因?yàn)闊o論是工程圖形地貌繪制，亦或是后期的工程建設(shè)方案制定和施工，都要以測量參數(shù)和數(shù)據(jù)為參考。所以，測量工作的高精度完成，有利于工程建設(shè)后續(xù)施工環(huán)節(jié)的良好開展。而GPS測量技術(shù)具備高精度、自動定位等功能，是對傳統(tǒng)測量技術(shù)的改良，對工程測量測繪實(shí)施有重要作用。

1 GPS測量技術(shù)概述

GPS測量技術(shù)是利用GPS體系完成測量工作，將GPS的定位測量工作延伸，從而實(shí)現(xiàn)高精度測量。在測量中用戶設(shè)備的GPS接收機(jī)可以向衛(wèi)星發(fā)送測量信號請求，衛(wèi)星完成被測量信息的全面定位和分析，最后將數(shù)據(jù)信息回傳給主站，同時信息傳輸至地面監(jiān)控站后，地面監(jiān)控站將衛(wèi)星所獲取的數(shù)據(jù)經(jīng)過整理發(fā)送給GPS用戶設(shè)備，用戶設(shè)備接收到信息之后，可以利用GPS軟件和終端完成基線解算、網(wǎng)平差，求出GPS接收機(jī)中心（測站點(diǎn)）的三維坐標(biāo)。另外，在點(diǎn)對點(diǎn)的測量中，GPS技術(shù)體系構(gòu)建了GPS-RTK方格網(wǎng)點(diǎn)，利用方格網(wǎng)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息處理，就能夠完成定位測量。

GPS測量技術(shù)是對傳統(tǒng)測量的優(yōu)化，在其測量實(shí)施過程中，效率是傳統(tǒng)測量的2倍以上，同時在測量工作中，減少了人力資源的使用，也降低測量成本。

2 GPS測量技術(shù)實(shí)施的要點(diǎn)

在實(shí)際測量工作中，GPS測量技術(shù)操作步驟也非常復(fù)雜，為了提升測量質(zhì)量，也要求把控各項(xiàng)測量技術(shù)要點(diǎn)。以下對GPS測量技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析。GPS測量流程如圖1所示。

圖1 GPS測量技術(shù)原理

（1）工程測量實(shí)際上是多點(diǎn)測量，而非定點(diǎn)測量，所以采用GPS-RTK方格網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行測量，以確保測量能夠覆蓋整個工程。在測量前期工作開展過程中，就要完成測量控制網(wǎng)點(diǎn)布局，一般情況下測量加密點(diǎn)都是選擇網(wǎng)格布局形式進(jìn)行布點(diǎn)，按照工程需求確定布點(diǎn)數(shù)量以及布點(diǎn)位置，繼而為后續(xù)的測量工作打好基礎(chǔ)。

（2）GPS是依托GPS設(shè)備實(shí)現(xiàn)測量的技術(shù)。所以，在測量前應(yīng)根據(jù)工程精度選擇高精度設(shè)備，同時各組件以及輔助設(shè)備的選擇也需要根據(jù)方案需求完成，確保各項(xiàng)測量監(jiān)測工作開展有效。

（3）在測量中，按照GPS測量布置方案，實(shí)現(xiàn)對測量設(shè)備的布置，檢查測量儀器是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時測量前也要求對儀器進(jìn)行調(diào)整和調(diào)平，確保儀器調(diào)整有效，儀器精度符合標(biāo)準(zhǔn)。

（4）GPS天線的高度測量通常會測量其傾斜高度，但是不能更改為垂直高度，需要進(jìn)行多次測量然后取平均值。

（5）啟動GPS測量設(shè)備，讓GPS設(shè)備進(jìn)行自動測量觀察。一般情況下，測量觀察工作要在60~70min。

（6）測量觀察結(jié)束后對GPS-RTK測量采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，通過測量數(shù)據(jù)的采集和分析，完成最終的測量計(jì)算以及測量確認(rèn)工作。

在GPS測量技術(shù)應(yīng)用過程中，按照上述方案實(shí)施測量是標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方案，而在實(shí)際的測量中，如果想要高精度的完成測量測繪工作，還需要完成多方面實(shí)施要點(diǎn)的把控。如測量中，要求對測量團(tuán)隊(duì)進(jìn)行培訓(xùn)，要求團(tuán)隊(duì)每個人員都學(xué)會使用測量技術(shù)。同時也要設(shè)計(jì)緊急方案，包括特別天氣測量、突發(fā)情況數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和保存等工作，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等問題。

3 工程測繪中GPS測量技術(shù)的應(yīng)用

3.1 城市建設(shè)方面

在城市建設(shè)規(guī)劃測量工作中，RTK技術(shù)可實(shí)時地測定界址點(diǎn)坐標(biāo)，確定土地使用界限范圍，計(jì)算用地面積，在土地分類及權(quán)屬調(diào)查時，應(yīng)用RTK技術(shù)可實(shí)時測量權(quán)屬界限、土地分類修測，提高了測量速度和精度。其次，在GPS測量技術(shù)的應(yīng)用過程中，也可以完成對建筑物的綜合測量，通過對建筑物的測量，實(shí)現(xiàn)對城市建設(shè)單體建筑規(guī)劃。另外，在當(dāng)前GPS測量技術(shù)應(yīng)用過程中，為了良好的完成建筑物測量，還將GPS技術(shù)與BIM技術(shù)相互融合，在二者相互融合之后，能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)的良好管控，同時也實(shí)現(xiàn)了測量技術(shù)的三維模型構(gòu)建，提升了測量效果。

3.2 水下地形測繪

利用GPS技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高精度的水下測量測繪工作。實(shí)際的測量應(yīng)用過程中，采用GPS進(jìn)行測量可以實(shí)現(xiàn)1∶200的圖形繪制，并且測量中，GPS測量網(wǎng)格大小在20 m×10 m左右、各網(wǎng)格的拋投量應(yīng)根據(jù)圖紙按網(wǎng)格上下斷面方向的平均值求得按拋投斷面計(jì)算出每個拋投小區(qū)的拋石數(shù)量，并對小區(qū)進(jìn)行統(tǒng)一編號。測量中，應(yīng)設(shè)計(jì)安全方案，保證水下測量的安全性，同時也要保證水下地形測量的設(shè)備安全管理。另外也要完成精度控制，實(shí)現(xiàn)對測量精度的綜合控制，減少水下測量誤差。

3.3 監(jiān)測工程方面

GPS技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測工程的有效測量，提升監(jiān)測測量效果。在實(shí)際的測量工作中，需將GPS模塊與自動化監(jiān)測系統(tǒng)相聯(lián)系，繼而實(shí)現(xiàn)自動化監(jiān)測工作。

圖2所示是某工程中的GPS監(jiān)測技術(shù)體系結(jié)構(gòu)圖，在實(shí)際的邊坡測量監(jiān)控過程中，設(shè)置三處GPS監(jiān)測站，同時在邊坡中安裝GPS測量感應(yīng)裝置以及拉桿位移測量裝置，能夠通過GPS測量點(diǎn)+位移測量完成對邊坡的實(shí)際測量，確保測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用更加合理，提升測量應(yīng)用效果。在監(jiān)測測量中，利用傳感器以及拉線式位移分析，完成邊坡位置的良好監(jiān)測，確保監(jiān)測工作良好實(shí)施，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測控制。

圖2 GPS工程監(jiān)測應(yīng)用

3.4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)方面

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是現(xiàn)代社會發(fā)展中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)三維場景還原，真實(shí)還原建筑或者文化的場景。在現(xiàn)代化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展中，應(yīng)用GPS測量技術(shù)模塊，可以實(shí)現(xiàn)前端的物體信息掃描，之后將其數(shù)據(jù)應(yīng)用到虛擬現(xiàn)實(shí)場景還原之中，并且利用相關(guān)軟件完成對測量數(shù)據(jù)的處理，構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)情景，實(shí)現(xiàn)三維真實(shí)情景的測量還原，確保測量的設(shè)計(jì)應(yīng)用更加合理，最大程度上提升測量工作效果。