工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用研究

工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用研究

Summary：GPS測(cè)量技術(shù)具有定位精確、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，它是目前工程測(cè)繪中經(jīng)常用到的測(cè)量技術(shù)之一。我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快，推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。在這一背景下，測(cè)繪工程數(shù)量與規(guī)模呈增長(zhǎng)和擴(kuò)大趨勢(shì)。因此，測(cè)繪部門需要加強(qiáng)GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，全面發(fā)揮GPS測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與價(jià)值，增強(qiáng)GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用效果，提高工程測(cè)繪質(zhì)量與效率?；诖?，本文將對(duì)工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。Keys：GPS測(cè)繪技術(shù)；測(cè)繪工程1GPS測(cè)量技術(shù)概述GPS測(cè)量技術(shù)是利用GPS體系完成測(cè)量工作，將GPS的定位測(cè)量工作延伸，從而實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。在測(cè)量中用戶設(shè)備的GPS接收機(jī)可以向衛(wèi)星發(fā)送測(cè)量信號(hào)請(qǐng)求，衛(wèi)星完成被測(cè)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(shí)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(guò)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(cè)站點(diǎn))的三維坐標(biāo)。另外，在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的測(cè)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(cè)量。GPS測(cè)量技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)測(cè)量的優(yōu)化，在其測(cè)量實(shí)施過(guò)程中，效率是傳統(tǒng)測(cè)量的2倍以上，同時(shí)在測(cè)量工作中，減少了人力資源的使用，也降低測(cè)量成本。2工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)2.1工作效率高科技的發(fā)展也使GPS測(cè)量技術(shù)獲得了進(jìn)一步的完善。在傳統(tǒng)測(cè)繪工程中，需要大量的人力資源，而利用GPS測(cè)繪技術(shù)，可以有效提升測(cè)繪工作的效率，減輕人力負(fù)擔(dān)。在利用GPS技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，人們一般只需要短短十幾分鐘就可以完成相關(guān)工作，并可以提供更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)分析以及定位等工作。在提升效率的同時(shí)，也使得工程企業(yè)的成本獲得了減輕，間接提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。2.2操作簡(jiǎn)單快捷相比于其他測(cè)量技術(shù)，GPS具有操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。工作人員只需要熟練掌握相關(guān)設(shè)備的安裝，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄即可，其余工作GPS設(shè)備本身可自行完成。并且隨著科技水平的不斷發(fā)展，GPS設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)仍在進(jìn)步，相信在不久的將來(lái)，GPS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步的自動(dòng)化工作，減輕人力成本投入，為城市的規(guī)劃與建設(shè)起到進(jìn)一步的推動(dòng)作用。2.3定位精度高在應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)的測(cè)繪工程中，GPS定位的相對(duì)范圍＜50km，定位相對(duì)精度為1mm。當(dāng)工程測(cè)繪范圍為300m~1500m時(shí)，GPS可以進(jìn)行精準(zhǔn)定位，并且定位誤差＜1mm。在高層建筑中應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)，可采集＜5mm的絕對(duì)定位平面數(shù)據(jù)。GPS測(cè)量技術(shù)的測(cè)量精準(zhǔn)性在差分定位領(lǐng)域、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位領(lǐng)域尤為明顯，其定位精準(zhǔn)度可達(dá)到分米甚至是厘米級(jí)別。由此可見(jiàn)，GPS測(cè)量技術(shù)適用于工程測(cè)繪。3工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用3.1城市測(cè)繪城市建設(shè)是我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的重要組成部分，其主要任務(wù)是完善城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。想要提高城市建設(shè)方案的合理性、有效性，相關(guān)部門就必須重視工程測(cè)量工作，并且在此基礎(chǔ)上做好城市建設(shè)規(guī)劃工作。當(dāng)前，我國(guó)城市中的各類管線錯(cuò)綜復(fù)雜，不利于城市建設(shè)測(cè)繪工作的順利開(kāi)展。在應(yīng)用傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)時(shí)，工作人員需要確定城市控制網(wǎng)的可控制點(diǎn)。另外，各點(diǎn)之間需要保持通視。這一測(cè)量方法不僅需要大量的人力與物力，還會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。然而，GPS測(cè)量技術(shù)不受點(diǎn)與點(diǎn)之間的通視限制。工作人員只需要利用衛(wèi)星信號(hào)就可以實(shí)現(xiàn)各點(diǎn)的準(zhǔn)確定位。因此，應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)，不僅可以有效減少人力、物力，還可以避免管線影響測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。3.2水下測(cè)繪工程中的應(yīng)用相比于其他工程，水下測(cè)繪工程開(kāi)展難度更大。在以往采用人工進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，會(huì)受到水壓以及水流速度的影響，導(dǎo)致所測(cè)數(shù)據(jù)誤差較大，對(duì)后續(xù)的工程開(kāi)展帶來(lái)阻礙。隨著GPS測(cè)繪技術(shù)的出現(xiàn)，使水下測(cè)繪可以保證水平以及垂直方向的準(zhǔn)確度與精度。由于GPS技術(shù)在實(shí)際使用時(shí)，其測(cè)量工具具有小而簡(jiǎn)便的特征，因此對(duì)于水下測(cè)量的誤差影響相對(duì)較小。在實(shí)際操作中，相關(guān)工作人員需要將收集的信息輸送到地面的計(jì)算機(jī)終端設(shè)備，并通過(guò)專業(yè)軟件排除干擾因素，提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。3.3鐵路測(cè)量中的應(yīng)用鐵路控制網(wǎng)需要利用首級(jí)控制網(wǎng)進(jìn)行工作。首級(jí)控制網(wǎng)需要做好工程進(jìn)行前的準(zhǔn)備工作。在我國(guó)，首級(jí)控制網(wǎng)應(yīng)用廣泛。利用GPS靜態(tài)測(cè)量定位技術(shù)，可以解決以往控制網(wǎng)運(yùn)行不夠穩(wěn)定的缺陷。在實(shí)際工作中，利用靜態(tài)觀測(cè)技術(shù)，可以使基站與衛(wèi)星保持同步，同時(shí)將三維坐標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，并通過(guò)觀測(cè)與測(cè)量，將目標(biāo)地形進(jìn)行計(jì)算。目前，在我國(guó)大部分鐵路項(xiàng)目中，靜態(tài)測(cè)量已經(jīng)成為不可或缺的技術(shù)。3.4建筑變形測(cè)量從施工階段到使用階段，建筑往往會(huì)受到人為因素、環(huán)境因素的影響而變形。地殼運(yùn)動(dòng)、地基不均勻沉降、建筑損壞等都會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)變形。因此，工作人員需要實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)建筑變形情況。在建筑變形測(cè)量工作中應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)，能夠有效提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。目前，隨著我國(guó)建筑工程項(xiàng)目數(shù)量不斷增加和建筑工程規(guī)模不斷擴(kuò)大，建筑變形問(wèn)題越來(lái)越突出。比如，在建筑工程施工以及建筑使用期間，地面容易沉降變形。因此，技術(shù)人員需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況與作業(yè)條件來(lái)開(kāi)展建筑變形測(cè)量工作，并且及時(shí)處理各種異常情況，防范建筑變形影響建筑結(jié)構(gòu)安全和使用功能。另外，在建筑變形測(cè)量中應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)，可以進(jìn)一步提高測(cè)量的效率，有利于實(shí)現(xiàn)測(cè)量自動(dòng)化，從而保證工程各項(xiàng)數(shù)據(jù)的完整性與準(zhǔn)確性。3.5監(jiān)測(cè)工程方面GPS技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)工程的有效測(cè)量，提升監(jiān)測(cè)測(cè)量效果。在實(shí)際的測(cè)量工作中，需將GPS模塊與自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相聯(lián)系，繼而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)工作。圖2所示是某工程中的GPS監(jiān)測(cè)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)圖，在實(shí)際的邊坡測(cè)量監(jiān)控過(guò)程中，設(shè)置三處GPS監(jiān)測(cè)站，同時(shí)在邊坡中安裝GPS測(cè)量感應(yīng)裝置以及拉桿位移測(cè)量裝置，能夠通過(guò)GPS測(cè)量點(diǎn)+位移測(cè)量完成對(duì)邊坡的實(shí)際測(cè)量，確保測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用更加合理，提升測(cè)量應(yīng)用效果。3.6線路勘測(cè)在城市建設(shè)過(guò)程中，工作人員需要做好線路勘測(cè)工作，為工程建設(shè)提供數(shù)據(jù)支持，從而保證線路布置的合理性。線路勘測(cè)涉及鐵路、交通、通信等工程。因此，工作人員需要先在勘測(cè)路線上設(shè)置GPS控制網(wǎng)，再利用GPS接收機(jī)靜態(tài)觀測(cè)勘測(cè)路線，并且合理控制觀測(cè)時(shí)間(觀測(cè)時(shí)間一般為30min~90min)，最后組織專業(yè)人員處理和收集數(shù)據(jù)信息。在選擇道路時(shí)，工作人員應(yīng)利用GPS測(cè)量技術(shù)繪制大比例尺地形圖，以此來(lái)提高待測(cè)量區(qū)域的清晰度。在施工過(guò)程中，工作人員可以應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)計(jì)算土石方量。在這一過(guò)程中，工作人員需要將GPS測(cè)量技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、繪圖軟件相結(jié)合，深入分析測(cè)量數(shù)據(jù)，從而保證土石方量的計(jì)算效率，提高計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性?？傊?，應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)，有利于提高線路勘測(cè)的效率。4結(jié)束語(yǔ)工程測(cè)繪是工程建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)展中重要的工作，主要包括測(cè)量、圖形繪制等內(nèi)容，是保證工程順利開(kāi)展的前期工作。而在前期測(cè)繪工作中，測(cè)量工作又是重中之重，因?yàn)闊o(wú)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(cè)量參數(shù)和數(shù)據(jù)為參考。所以，測(cè)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(kāi)展。Reference：[1]葉驚春.GPS測(cè)量技術(shù)在