GPS測(cè)繪技術(shù)的工程測(cè)繪研究

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摘要：工程測(cè)繪質(zhì)量關(guān)系到工程建設(shè)質(zhì)量，隨著技術(shù)發(fā)展進(jìn)步，各種新技術(shù)逐漸引進(jìn)到工程測(cè)繪中。文章主要介紹了gps相關(guān)技術(shù)在工程測(cè)繪方面的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GPS；工程測(cè)繪；研究

隨著各項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，在工程測(cè)繪工作中，也已經(jīng)引進(jìn)了先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，全面推動(dòng)了工程測(cè)繪質(zhì)量快速進(jìn)步，為工程建設(shè)提供了強(qiáng)大保障。GPS是先進(jìn)的技術(shù)形態(tài)，在工程測(cè)繪中有著廣泛應(yīng)用，已經(jīng)取得了有效的成果。GPS作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，主要依靠衛(wèi)星系統(tǒng)才能完成，通過(guò)全球定位實(shí)現(xiàn)其功能價(jià)值，滿足各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展需要，特別是在地質(zhì)勘測(cè)、水文處理、地震報(bào)警、導(dǎo)航定位等方面，已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)了全球覆蓋，隨著工程建設(shè)項(xiàng)目的增加，GPS技術(shù)也在測(cè)繪工程中得到極其廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮出了重要的作用。

1目前測(cè)繪工程中對(duì)GPS技術(shù)應(yīng)用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展壯大，各類(lèi)工程建設(shè)項(xiàng)目不斷增加，全面滿足著人們的物質(zhì)需求。在各類(lèi)工程建設(shè)過(guò)程中，需要有效對(duì)物象進(jìn)行測(cè)量，為工程建設(shè)提供精準(zhǔn)度更高的數(shù)據(jù)，精確的數(shù)據(jù)能夠保證品質(zhì)，而數(shù)據(jù)不精確，就無(wú)法全面指導(dǎo)工程建設(shè)，當(dāng)前，隨著各種新型建筑設(shè)計(jì)越來(lái)越新穎，工程測(cè)繪對(duì)數(shù)據(jù)的要求也不斷增高，工程業(yè)內(nèi)技術(shù)人員開(kāi)始尋找更適合的測(cè)繪技術(shù)及方法，獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，保證工程順利進(jìn)行。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新與進(jìn)步，各種新技術(shù)、新設(shè)備得到了應(yīng)用，技術(shù)人員通過(guò)大量實(shí)踐證明，GPS技術(shù)是當(dāng)前最為優(yōu)良的技術(shù)形態(tài)，通過(guò)GPS各種功能的實(shí)現(xiàn)，能夠有效保證工程測(cè)繪需求，因此，GPS技術(shù)得以全面在工程建設(shè)中開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，特別是隨著各類(lèi)科學(xué)技術(shù)的融合發(fā)展，GPS更加完善，被大量應(yīng)用到了工程測(cè)繪領(lǐng)域，隨著新技術(shù)的不斷創(chuàng)新，GPS技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越靈活，充分發(fā)揮了精確度高、測(cè)繪效率快、成本低的優(yōu)勢(shì)，全面提升了工程測(cè)繪的整體效果，在數(shù)據(jù)的收集與傳輸過(guò)程中，只需要一個(gè)地面端口，就能夠全面接收到數(shù)據(jù)信息。GPS技術(shù)就是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GlobalPositioningSystem的簡(jiǎn)稱(chēng)，主要是利用了地球衛(wèi)星的強(qiáng)大功能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)支撐，對(duì)地面各種信息進(jìn)行收集與分析，并對(duì)收集到的結(jié)果向接收裝置傳輸，實(shí)現(xiàn)無(wú)線定位的總體目標(biāo)。運(yùn)行時(shí)，主要是通過(guò)衛(wèi)星無(wú)線電發(fā)射臺(tái)形成一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航定位提醒，然后再借助無(wú)線電測(cè)距交會(huì)，這樣，就利用了三顆衛(wèi)星進(jìn)一步確定某物體具體位置，確保了物體位置的精度與準(zhǔn)度。工程建設(shè)較為復(fù)雜，建設(shè)項(xiàng)目時(shí)需要各種技術(shù)支撐，GPS技術(shù)與其他技術(shù)不同，主要是通過(guò)定位技術(shù)對(duì)工程進(jìn)行測(cè)繪，利用GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位，通過(guò)長(zhǎng)期跟蹤實(shí)現(xiàn)持續(xù)定位，全天、全球進(jìn)行總體測(cè)繪，能夠滿足全方位需求。通過(guò)GPS技術(shù)測(cè)繪得到的相關(guān)數(shù)據(jù)非常精準(zhǔn)，時(shí)間、速度及坐標(biāo)精確度高，能夠更好地指導(dǎo)工程建設(shè)。經(jīng)測(cè)算，在50千米以內(nèi)的定位，GPS精度為10-6，工程建設(shè)需要更加精準(zhǔn)的定位，在300-1500米左右，工程中平面位置誤差小于1毫米，可見(jiàn)其精準(zhǔn)度誤差率是極低的。GPS全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星由美國(guó)發(fā)射，系統(tǒng)全部衛(wèi)星數(shù)量是24顆，我國(guó)的相關(guān)導(dǎo)航和定位也主要是借用了這一技術(shù)才能完成，通過(guò)衛(wèi)星確定地面三維坐標(biāo)位置，保證了物象的精度位置。

2GPS相關(guān)技術(shù)工作原理及優(yōu)勢(shì)

2.1GPS相關(guān)技術(shù)的工作原理GPS對(duì)位置的描述非常精確，之所以能準(zhǔn)確確定具體位置，就是采用了距離交會(huì)法進(jìn)行的。要想實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離定位，則需要有一個(gè)地面的接收裝置，確保待測(cè)物象能夠穩(wěn)定接收GPS所傳輸出來(lái)的信號(hào)，一般情況下，是在被測(cè)地安放GPS信號(hào)接收器，通過(guò)接收器收集信號(hào)源。GPS衛(wèi)星能夠持續(xù)不斷發(fā)射定位信息，所以，接收器就能夠隨時(shí)隨地的對(duì)發(fā)送出來(lái)的信息進(jìn)行接收，保證了及時(shí)定位。為了支撐GPS技術(shù)，需要同時(shí)使用三顆定位衛(wèi)星發(fā)送的信號(hào)才能完成，這樣就可以借助相關(guān)處理程序最終確定該時(shí)間段內(nèi)物象的具體位置，GPS接收器與接受GPS衛(wèi)星之間的距離分別是ANS、BNS、CNS，這樣就能夠快速計(jì)算，得到互相之間距離的大小，被接收衛(wèi)星相對(duì)于地球位置也需告知GPS接收器，實(shí)際上是向GPS接收器傳送了一個(gè)立體的三維坐標(biāo)，這個(gè)主要與接收衛(wèi)星星歷有直接關(guān)聯(lián)。地面固定坐標(biāo)系統(tǒng)和空間固定坐標(biāo)系統(tǒng)是GPS測(cè)繪中最多見(jiàn)的兩種坐標(biāo)格式，不同的坐標(biāo)有不同的用途，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要區(qū)別對(duì)待，發(fā)揮出兩個(gè)坐標(biāo)的功能，所以說(shuō)，兩種坐標(biāo)系統(tǒng)在使用的時(shí)候，是不能混用在一起的，根據(jù)地面實(shí)測(cè)物象的情況，合理選擇使用兩種坐標(biāo)格式，確保坐標(biāo)相互轉(zhuǎn)化，全面確定物象位置情況，大大提升了測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量，保證了最終的結(jié)果更加精確。

2.2GPS相關(guān)技術(shù)優(yōu)勢(shì)GPS技術(shù)不受天氣影響，能夠在任何天氣環(huán)境下進(jìn)行工作，作業(yè)時(shí)，無(wú)需考慮天氣狀況，同時(shí)，GPS強(qiáng)大的功能，還能夠在更大范圍發(fā)揮作用，GPS技術(shù)有著較好的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在操作簡(jiǎn)單、無(wú)需通視、測(cè)量時(shí)間短、定位精確，其強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)決定了其應(yīng)用的范圍更加廣泛，特別是在工程建設(shè)中，對(duì)測(cè)繪精度要求高的行業(yè)，更是能夠發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)作用。GPS測(cè)繪技術(shù)在各種技術(shù)應(yīng)用中，其定位精準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先任何一種技術(shù)，一直是處于領(lǐng)先地位。

3測(cè)繪工程GPS相關(guān)技術(shù)應(yīng)用

3.1GPS在工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用隨著我國(guó)建筑技術(shù)的進(jìn)步，其測(cè)繪技術(shù)也在全面創(chuàng)新，我國(guó)近幾年一直大力推進(jìn)基層設(shè)備設(shè)施基礎(chǔ)性投入，GPS作為主要技術(shù)形態(tài)引入到工程建設(shè)中，成為工程建設(shè)的主體技術(shù)，全面滿足工程測(cè)繪各類(lèi)需要，保證了工程項(xiàng)目安全質(zhì)量。在施工過(guò)程中，主要憑借GPS測(cè)繪技術(shù)優(yōu)勢(shì)，全面實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量工程目標(biāo)，各類(lèi)工程測(cè)繪中大量應(yīng)用GPS測(cè)繪技術(shù)，也展現(xiàn)了其良好優(yōu)勢(shì)。工程建設(shè)中，各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，需要全面對(duì)縱橫斷面進(jìn)行總體性規(guī)劃與設(shè)計(jì)，這就需要全面對(duì)橫斷面進(jìn)行綜合性測(cè)量，保證設(shè)計(jì)的科學(xué)合理。另外，放樣中樁過(guò)程中，也需要進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)，依靠精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)能夠全面保證中樁放樣精確位置，確保放樣能夠按照預(yù)先設(shè)計(jì)坐標(biāo)路線進(jìn)行。在傳統(tǒng)中樁放樣過(guò)程中，需要使用全站儀進(jìn)行，這是必不可少的重要儀器，但是這種方法較為落后，在更加先進(jìn)的、精準(zhǔn)的GPS測(cè)繪技術(shù)出現(xiàn)后，已經(jīng)不再使用，取而代之的則是GPS技術(shù)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)GPS測(cè)繪技術(shù)能夠全面解決好誤差的問(wèn)題，保證了各項(xiàng)工作順利推進(jìn)，還能夠大大提高工作效率，整個(gè)工程測(cè)量更方便、快捷、精準(zhǔn)。為了全面保證GPS效果，在實(shí)際工程測(cè)繪中，需要嚴(yán)格控制好級(jí)別，根據(jù)技術(shù)形態(tài)不同，可分初級(jí)、中級(jí)和高級(jí)三個(gè)不同的級(jí)別，各級(jí)別對(duì)應(yīng)有技術(shù)不同，要根據(jù)工作情況進(jìn)行選擇。初級(jí)功能是靜態(tài)或快速靜態(tài)方式實(shí)現(xiàn)沿線整體控制；中級(jí)是對(duì)渠道、閘門(mén)及堤壩等場(chǎng)所施工進(jìn)行總體控制；動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（RTK）是高級(jí)工程測(cè)繪最多見(jiàn)的技術(shù)形態(tài)。我國(guó)的青藏鐵路、南水北調(diào)工程均使用了這項(xiàng)技術(shù)。

3.2GPS室外相關(guān)測(cè)繪工作室外GPS測(cè)繪需要定點(diǎn)，這是最為主要的工作環(huán)節(jié)，如果定點(diǎn)不準(zhǔn)，則會(huì)影響測(cè)繪效果。需要充分準(zhǔn)備后再進(jìn)行點(diǎn)的確定，主要內(nèi)容是具體位置、坐標(biāo)架、坐標(biāo)型號(hào)等。室外平常測(cè)繪時(shí)，就需要全面做好定點(diǎn)選擇，這樣就能夠保證數(shù)據(jù)精準(zhǔn)。無(wú)線設(shè)置能夠?qū)κ彝鈹?shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，進(jìn)行安裝時(shí)，一定要保持平衡，保證三腳架標(biāo)志中心正上方安放無(wú)線角度，對(duì)準(zhǔn)定位正常點(diǎn)，確保各個(gè)角度呈現(xiàn)效果，要檢查無(wú)線基座是否達(dá)到水平，室外測(cè)繪主要受到風(fēng)力的影響，如果風(fēng)力較大，則需要在測(cè)繪過(guò)程中，保證無(wú)線的三角固定，確保不受風(fēng)力影響，提高測(cè)繪數(shù)據(jù)精度。

3.3GPS測(cè)繪的布網(wǎng)工作有一些工程，需要成片開(kāi)發(fā)建設(shè)，面對(duì)這樣的大型工程項(xiàng)目，則需要全面做好布網(wǎng)，確保數(shù)據(jù)測(cè)繪精度。比如說(shuō)，引水工程線狀路線測(cè)繪的時(shí)候，主要是借助點(diǎn)連式和邊連式方式形成一個(gè)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定的三角形，這樣就形成一個(gè)良好的測(cè)繪布網(wǎng)，保證了數(shù)據(jù)的快速收集。部分網(wǎng)狀區(qū)域和片狀區(qū)域工程的中心環(huán)節(jié)較多，所以普遍使用的測(cè)繪方法是邊連式和網(wǎng)連式，從而達(dá)到使得網(wǎng)狀地區(qū)的幾何結(jié)構(gòu)提高的目的，有效保證了GPS控制網(wǎng)可靠性。

3.4基于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)的GPS測(cè)繪GPS能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)定位觀測(cè)，這項(xiàng)技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)高，技術(shù)條件要達(dá)到測(cè)繪需要，GPS測(cè)繪需要對(duì)某已知點(diǎn)當(dāng)做基準(zhǔn)站，在這個(gè)位置安放GPS接收機(jī)，這樣，就能夠通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行搜索，然后借助無(wú)線電設(shè)備對(duì)各種信息進(jìn)行收集與整理，所傳輸?shù)男畔⒕蜁?huì)鏈接測(cè)量站，流動(dòng)站及基準(zhǔn)站數(shù)值和自身觀察測(cè)量所得值，能夠全面精確的確定物象所在的三維坐標(biāo)。

4結(jié)束語(yǔ)

GPS測(cè)繪技術(shù)是先進(jìn)的技術(shù)形態(tài)，無(wú)需觀測(cè)站通視、測(cè)繪時(shí)間短、定位精準(zhǔn)等，在各項(xiàng)工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，為被測(cè)物象提供精準(zhǔn)的三維坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)定位目的。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新與進(jìn)步，能夠全面實(shí)現(xiàn)人們對(duì)智能化和測(cè)量自動(dòng)化的整體需求，大大降低了工程測(cè)繪作業(yè)困難程度，有效保證了工程建設(shè)的安全與質(zhì)量。

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作者:韋晶珠 單位:廣西智博測(cè)繪有限公司