趙孜康

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種工程項(xiàng)目被相繼開發(fā)出來(lái)，測(cè)繪工程得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在測(cè)繪工程中，GPS技術(shù)的使用也逐漸成為了當(dāng)前測(cè)繪工作的主要方向之一。在進(jìn)行GPS測(cè)量時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際的地形圖，對(duì)其數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性、可靠性、及時(shí)性等方面的性能做出合理的評(píng)估與判斷，從而為相關(guān)工作人員提供有效的參考依據(jù)。本文以GPS的觀測(cè)特點(diǎn)作為基礎(chǔ)，分析了其在測(cè)繪工程中的應(yīng)用效果，并提出了相應(yīng)的建議和措施。通過對(duì)這些方法的應(yīng)用實(shí)踐，能夠更好地促進(jìn)我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)奠定良好的基石。

工程測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性對(duì)建筑項(xiàng)目的質(zhì)量和效率有直接影響。地理環(huán)境的復(fù)雜性和多樣性使得傳統(tǒng)的測(cè)繪方法難以適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)條件，從而難以適應(yīng)當(dāng)前的時(shí)代潮流。因此，為了實(shí)現(xiàn)測(cè)繪工程的可持續(xù)發(fā)展，必須結(jié)合當(dāng)前時(shí)代和社會(huì)發(fā)展的具體環(huán)境，積極引進(jìn)能夠與網(wǎng)絡(luò)化信息技術(shù)高度融合的測(cè)繪新技術(shù)，通過與數(shù)字技術(shù)的結(jié)合，提高工程測(cè)量的自動(dòng)化程度，使測(cè)繪結(jié)果更加立體、直觀。目前，測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用范圍也在加大，與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比，新技術(shù)不僅有效地提高了測(cè)量精度，而且測(cè)量也更加方便快捷，為開展測(cè)繪工程測(cè)量，為測(cè)繪工程的長(zhǎng)期發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。GPS技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用是非常廣泛的一項(xiàng)工程，在實(shí)際的施工過程中，可以有效地對(duì)測(cè)繪工作進(jìn)行控制，從而提高了測(cè)量精度，同時(shí)也降低了成本，減少了人力物力的浪費(fèi)情況。

一、GPS測(cè)繪技術(shù)概述

GPS測(cè)繪技術(shù)作為一種成熟的空間定位解決方案，通過定位衛(wèi)星的深入?yún)⑴c，可以形成空間模塊、地面模塊和用戶模塊的三維技術(shù)體系。三維模塊的技術(shù)系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確獲取空間數(shù)據(jù)元素，如緯度、經(jīng)度、海拔和高度。越來(lái)越多的技術(shù)團(tuán)隊(duì)正在嘗試在測(cè)繪項(xiàng)目中使用GPS技術(shù)。憑借其強(qiáng)大的空間定位能力和高精度的空間數(shù)據(jù)反饋系統(tǒng)，可以在短時(shí)間內(nèi)完成一系列工程測(cè)繪任務(wù)，快速確定驅(qū)動(dòng)測(cè)量結(jié)果和測(cè)量驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)的誤差率，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，動(dòng)態(tài)反映觀測(cè)區(qū)域的地面狀態(tài)。在進(jìn)行GPS測(cè)繪的過程中，利用三維空間定位系統(tǒng)來(lái)對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和控制，通過這些技術(shù)的應(yīng)用就能實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，確保工程的順利開展。現(xiàn)階段，我國(guó)對(duì)于GPS的應(yīng)用還不是很成熟，因此，在實(shí)際的工程建設(shè)中，相關(guān)工作人員必須要結(jié)合自身的專業(yè)知識(shí)，充分了解其具體的操作方法，只有如此才可將其應(yīng)用到建筑工程的設(shè)計(jì)當(dāng)中，進(jìn)而促進(jìn)該方面的發(fā)展速度。

二、GPS測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.作業(yè)范圍廣

在測(cè)量中使用GPS技術(shù)，基于其強(qiáng)大的定位能力，可以在實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程定位。GPS技術(shù)能很好地替代傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，尤其是在一些遠(yuǎn)距離的工程測(cè)量中，利用GPS技術(shù)可以有效地提高測(cè)量的效率和降低傳輸誤差。GPS測(cè)量技術(shù)具有測(cè)量精度高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)y(cè)量系統(tǒng)的總體測(cè)量誤差降到很低的程度，從而使測(cè)量的總體質(zhì)量得到顯著改善。例如：在公路、橋梁等一些大型的建設(shè)項(xiàng)目中，需要對(duì)地下的管線以及其他的設(shè)施實(shí)施全面的監(jiān)測(cè)和保護(hù)，因此，GPS技術(shù)的應(yīng)用就能有效地解決這一問題。此外還有很多的工程還存在著不同的地質(zhì)情況，所以在實(shí)際的勘察設(shè)計(jì)的時(shí)候也要根據(jù)具體的環(huán)境條件來(lái)選擇合適的勘測(cè)方法，這樣才能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

2.操作便捷度高

由于GPS的測(cè)量精度較高，因此，在進(jìn)行測(cè)繪工作時(shí)，可以根據(jù)不同的地理環(huán)境，選擇合適的測(cè)繪方法，從而提高測(cè)繪效率。例如，在對(duì)地物的位置、形狀等方面的處理時(shí)，采用了先進(jìn)的數(shù)字化的技術(shù)來(lái)完成，這樣就能使其具有更高的可靠性和準(zhǔn)確性。同時(shí)GPS的使用還能減少對(duì)地圖的人為干預(yù)，使其更加地準(zhǔn)確與合理，進(jìn)而保證了測(cè)繪的質(zhì)量與數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。此外，還可通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)的建立實(shí)現(xiàn)對(duì)地物的精確識(shí)別，并將這些信息及時(shí)地反饋給相關(guān)部門，以便做出科學(xué)的決策和調(diào)整。另外還可借助RTK技術(shù)，將地面點(diǎn)的坐標(biāo)作為基準(zhǔn)，然后利用GIS軟件中的空間分析功能，計(jì)算出點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并將其轉(zhuǎn)化為二維平面的坐標(biāo)圖，再由相應(yīng)的控制點(diǎn)表示出來(lái)，最后再把該坐標(biāo)圖的標(biāo)注好，就能夠得到整個(gè)的地形地貌，這也是一種高效的圖形識(shí)讀方式。

3.自動(dòng)化水平高

自動(dòng)化水平高的測(cè)量工作能夠有效地提高測(cè)繪的效率與質(zhì)量，在進(jìn)行測(cè)繪的過程中，可以利用GPS的定位系統(tǒng)來(lái)對(duì)其坐標(biāo)信息進(jìn)行自動(dòng)地處理與儲(chǔ)存，這樣就能保證在實(shí)際的施工中，工作人員只需要將自己的操作指令錄入到相應(yīng)的軟件當(dāng)中，然后再由技術(shù)人員對(duì)其數(shù)據(jù)的分析、整理以及計(jì)算，就能快速地完成整個(gè)的測(cè)繪作業(yè)。自動(dòng)化水平高的測(cè)圖設(shè)備，不僅僅是一個(gè)很好的輔助工具，同時(shí)也是一種很好的測(cè)繪方式，這種測(cè)圖的方法，既節(jié)約了成本，又方便快捷，因此，被廣泛地應(yīng)用于工程的建設(shè)之中。自動(dòng)化的測(cè)圖技術(shù)，主要就是通過計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能，將地圖的位置和方向等相關(guān)的參數(shù)都以三維圖形的形式顯示出來(lái)，并且還能根據(jù)不同的地理環(huán)境，選擇合適的地形來(lái)建立起相對(duì)應(yīng)的模型，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的導(dǎo)航和遙感。所以說(shuō)，自動(dòng)化程度的高低直接關(guān)系著GPS的應(yīng)用效果，也會(huì)影響到后期測(cè)繪成果的精度問題。

三、GPS測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪工程中的具體應(yīng)用

1.實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪法

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪技術(shù)RTK技術(shù)（Read Time Kinematic，RTK）需要確定測(cè)量位置后進(jìn)行使用。RTK技術(shù)在實(shí)踐中主要是由基準(zhǔn)站發(fā)射出相位差GPS變體，而移動(dòng)站的主要任務(wù)是在接收后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以提高GPS定位的精度。利用RTK技術(shù)，接收方被放置在參考站，然后在流場(chǎng)中安裝一個(gè)或者多個(gè)接收機(jī)。同時(shí)，這個(gè)流動(dòng)站與基準(zhǔn)站接收來(lái)自GPS衛(wèi)星的信號(hào)，并將這些數(shù)據(jù)與參考站的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以獲得不同的校正GPS數(shù)據(jù)。采集的信息被記錄下來(lái)，繪制的信息被傳送到中央或者移動(dòng)調(diào)查站。然后，這些信息由調(diào)查站合成，利用GPS導(dǎo)航原理進(jìn)行比較，并通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)確定移動(dòng)監(jiān)控的確切位置，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)查地圖的動(dòng)態(tài)映射。

2.工程水準(zhǔn)測(cè)量中的應(yīng)用

在測(cè)繪工作中，水準(zhǔn)測(cè)量是工作內(nèi)容的重要組成部分，使用傳統(tǒng)的水準(zhǔn)測(cè)量方法會(huì)導(dǎo)致誤差的積累，從而影響到信息的準(zhǔn)確性。通過使用GPS技術(shù)，結(jié)合高度信息和地形曲率，可以準(zhǔn)確計(jì)算出各點(diǎn)之間的高度差，并與水平誤差的累積值相結(jié)合，從而可以比較和分析水平測(cè)量點(diǎn)之間的高度差。同時(shí)，GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)高程測(cè)量的連續(xù)觀測(cè)，并與平臺(tái)的同步數(shù)據(jù)處理功能相結(jié)合，使數(shù)據(jù)規(guī)范化，更準(zhǔn)確地反映空間數(shù)據(jù)形態(tài)的變化，提高了準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。在進(jìn)行地質(zhì)勘察以確定水下地形時(shí)，應(yīng)事先明確標(biāo)記，并使用計(jì)算機(jī)繪制水下地圖。傳統(tǒng)的水下測(cè)繪方法很復(fù)雜，需要大量的人力和物力以及專門的儀器。例如，基于超聲波的探測(cè)器有一個(gè)相對(duì)較高的使用門檻，需要高水平的操作人員，因此，需要特殊的技術(shù)培訓(xùn)。但應(yīng)用GPS系統(tǒng)以后，使原本十分復(fù)雜的水下測(cè)繪變得很好解決。

3.公路測(cè)量中的應(yīng)用

在公路測(cè)量中，對(duì)于測(cè)量精度有很高要求，做好測(cè)量精度是公路工程開工的前提。在傳統(tǒng)的公路測(cè)量中，一般使用經(jīng)緯儀、全站儀等設(shè)備，這些設(shè)備需要工作人員在測(cè)量之前進(jìn)行調(diào)平、對(duì)中等工作，浪費(fèi)了大量的時(shí)間，且容易出現(xiàn)比較大的人為誤差，影響工程后續(xù)進(jìn)展。利用GPS技術(shù)，其操作更為簡(jiǎn)便，并可以不受人為因素的干擾，提升測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。相比于城市道路建設(shè)，在野外的道路建設(shè)，過程更為艱難，面臨的環(huán)境因素也比較多。而利用GPS靜態(tài)定位技術(shù)，可以使測(cè)量結(jié)果不受環(huán)境因素的影響。

4.礦山測(cè)量中的應(yīng)用

礦山測(cè)量中的應(yīng)用主要是對(duì)礦區(qū)的地質(zhì)進(jìn)行勘測(cè)，通過對(duì)礦山的勘探工作，可以有效地了解到礦區(qū)內(nèi)的地形地貌、水文情況以及地下水位等，從而為礦山的開采提供了一定的依據(jù)和參考。在礦山的開發(fā)過程中，需要根據(jù)實(shí)際的需求來(lái)確定礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)量和分布狀況，并合理地利用GPS技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其的科學(xué)管理，進(jìn)而促進(jìn)礦業(yè)的發(fā)展速度。在礦區(qū)內(nèi)的工程建設(shè)中，有很多的工程項(xiàng)目都會(huì)涉及測(cè)繪的內(nèi)容：鉆孔、放線、采空區(qū)的探測(cè)等。因此在施工的時(shí)候就必須要嚴(yán)格地按照相關(guān)的要求開展，這樣才能夠保證工程的順利實(shí)施。同時(shí)也要做好相應(yīng)的記錄與分析，并將其作為重要的資料加以保存，以便于后期的查詢與核實(shí)。

5.雙測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理

由于GPS測(cè)繪技術(shù)包含數(shù)據(jù)與信息的處理模塊，使得GPS技術(shù)可以在內(nèi)部進(jìn)行預(yù)處理工作。其可以將收取的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯與整理，并將這些數(shù)據(jù)應(yīng)用于后期的數(shù)據(jù)記錄、統(tǒng)計(jì)與分析，切實(shí)提升了相關(guān)工作的效率。在使用的過程中，可以將一些比較重要的信息通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方式上傳至系統(tǒng)，并根據(jù)需要的數(shù)據(jù)類型，將這些信息錄入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中，便于后續(xù)的管理和查詢。在實(shí)際的GPS測(cè)量中，一般會(huì)采用雙基準(zhǔn)坐標(biāo)系，即在一個(gè)坐標(biāo)軸上，同時(shí)還可建立起相應(yīng)的二級(jí)水平，這樣就能保證整個(gè)觀測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性以及可靠性。如果要想獲得高精度的高程，則必須要利用GPS的空間定位功能，以達(dá)到高程控制的目的；而對(duì)于那些無(wú)法確定的地面點(diǎn)，則可借助衛(wèi)星的導(dǎo)航功能，來(lái)實(shí)現(xiàn)高程精確計(jì)算。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，先將數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，之后將其中的向量等信息進(jìn)行計(jì)算，并與觀測(cè)數(shù)據(jù)做對(duì)比分析工作，以此提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。經(jīng)過預(yù)處理之后的數(shù)據(jù)，在計(jì)算方差、平差時(shí)，可以提升數(shù)據(jù)精度。

四、GPS測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用前景分析

若想從根本上提高GPS應(yīng)用在測(cè)繪工程中的效果，并提高其效率，需要加速GPS測(cè)繪技術(shù)的創(chuàng)新和開發(fā)力度，而未來(lái)GPS測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用具有幾點(diǎn)發(fā)展前景。

GPS測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展前景：

1.可以實(shí)施動(dòng)態(tài)映射方法

動(dòng)態(tài)映射方法是GPS測(cè)量技術(shù)中最常用的一種動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方法之一，它能夠?qū)PS觀測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換成空間的圖形數(shù)據(jù)，然后在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行分析處理，從而得到被測(cè)點(diǎn)的位置、方位和高程等參數(shù)。動(dòng)態(tài)映射的基本思想是利用動(dòng)態(tài)的規(guī)劃方法，根據(jù)實(shí)際的地理?xiàng)l件，對(duì)一個(gè)時(shí)間序列內(nèi)的各個(gè)變量建立靜態(tài)模型，并將其與已確定的狀態(tài)下的值作比較，如果有變化，則用該曲線的平均值來(lái)表示該時(shí)刻的值；反之，若無(wú)變化，則用該曲線的平均值來(lái)表達(dá)此刻的高程。通過這種方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)未知的系統(tǒng)中的對(duì)象和目標(biāo)的三維立體建模，并能快速地找到最優(yōu)的解決方案；還可以在不同的環(huán)境下，采用不同的解算方式，以滿足用戶的需求，還可以提高工作效率，減少人力物力的投入量。

2.GPS網(wǎng)絡(luò)設(shè)置分析

對(duì)于GPS網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置分析，需要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行分析，在對(duì)其進(jìn)行布設(shè)的過程中，要保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和安全性，這樣才能夠確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。在對(duì)其布設(shè)的時(shí)候要注意以下幾點(diǎn)：（1）在使用的時(shí)候要選擇合適的位置；（2）在進(jìn)行布設(shè)的時(shí)候應(yīng)該將其與其他的因素結(jié)合起來(lái)，避免出現(xiàn)一些不必要的問題；（3）如果是采用了新的技術(shù)或者是新的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的工作時(shí)，那么就要將其與傳統(tǒng)的測(cè)量方式相結(jié)合，從而達(dá)到更好的效果；（4）當(dāng)我們的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)以及相關(guān)的信息量都比較小的時(shí)候就可以考慮將這些點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫l(wèi)星當(dāng)中，進(jìn)而使得整個(gè)的監(jiān)控系統(tǒng)更加的完善和安全。但是由于GPS的定位精度較高，因此，必須做好合理的布局規(guī)劃，使之成為一個(gè)整體。所以為了滿足上述的要求就一定會(huì)采取相應(yīng)的措施來(lái)提高GPS的精確度、降低誤差。另外還應(yīng)當(dāng)建立起一套完整的網(wǎng)絡(luò)體系，使之能有效地發(fā)揮作用。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中具有精度高、易操作、效率高的特點(diǎn)，已經(jīng)在工程測(cè)量中被廣泛使用。在未來(lái)的測(cè)繪工作中，可以將其應(yīng)用于其他領(lǐng)域，如地質(zhì)勘測(cè)、水利工程建設(shè)等。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，GPS技術(shù)的應(yīng)用也會(huì)更加地普遍化，因此，未來(lái)的測(cè)繪工程的發(fā)展趨勢(shì)是將地理信息系統(tǒng)與遙感系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，通過對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的分析和處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間信息的有效利用，從而為人們的生產(chǎn)生活提供更好的服務(wù)。由于數(shù)字化的測(cè)量手段的出現(xiàn)和發(fā)展，使傳統(tǒng)的測(cè)繪工程技術(shù)得到了極大的改進(jìn)與完善，所以未來(lái)的測(cè)繪工程將會(huì)向著更高的精度、更精確的作業(yè)要求方向發(fā)展。