樊能均

摘 要：GPS即全球定位系統(tǒng)，依托衛(wèi)星導航提供多種動態(tài)目標的連續(xù)三維位置以及速度和相應(yīng)的時間信息，它的出現(xiàn)使得工程測繪領(lǐng)域發(fā)生了革命性的變革。在我國社會經(jīng)濟規(guī)模持續(xù)增長的情形下，社會產(chǎn)業(yè)漸次優(yōu)化，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也逐步擴展到工程測繪等工作的實踐應(yīng)運當中，其中尤以GPS測量模式為代表的自動化測繪作業(yè)方式最引人矚目。智能性、實時性以及精確性是GPS測量技術(shù)中最為顯著的特征，與現(xiàn)階段工程測繪工作中的便捷化、市場化和產(chǎn)業(yè)化相契合。快速而且有效地建立穩(wěn)定先進的GPS測量作業(yè)系統(tǒng)，推動數(shù)字化、自動化和集約化的測量手段的進一步應(yīng)運和普及。

關(guān)鍵詞：工程測繪；GPS測量技術(shù)；應(yīng)用

1 GPS測量技術(shù)概況

GPS測量技術(shù)的出現(xiàn)以及發(fā)展給工程測繪工作帶來了很大的變化，傳統(tǒng)的測量技術(shù)與現(xiàn)代電子技術(shù)結(jié)合而成的新型技術(shù)，應(yīng)用GPS測量技術(shù)在工程測繪當中，不僅能夠促進測繪工作方式根本性發(fā)生變化，而且能夠極大程度上提高工程測繪的工作效率以及服務(wù)項目。

在國內(nèi)，工程測繪行業(yè)經(jīng)歷了無數(shù)次大規(guī)模的技術(shù)革新，而GPS測量技術(shù)的出現(xiàn)，則是工程測繪領(lǐng)域的一項重大變革。在國內(nèi)的測繪中，技術(shù)人員通過對衛(wèi)星定位技術(shù)所構(gòu)建的GPS網(wǎng)加以運用，將實地測量的各類數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦こ虦y繪的管理部門，而且相鄰點之間的距離速度可達上萬公里，由此測量工作的精確性以及連續(xù)性得以保障。

如今GPS測量基線精度和GPS靜態(tài)相對定位的精度都得到了大幅度提升，基線精度由10-7提升到10-6，靜態(tài)相對精度已提高到毫米級，有的可以達到亞毫米級。在動實時態(tài)定位精度上，GPS也取得了顯著突破，定位精度提高到了厘米級。因此所有的工程測量都能夠得以滿足。GPS測量技術(shù)具有定位精度高，實時定位，觀測時間短，功能用途廣，觀測站之間無需通視，提供一三維地心坐標，全球全天候作業(yè)的諸多特點。

GPS測量技術(shù)工程操作應(yīng)運中，自動化程度是很高的，操作簡單，操作者只進行采集氣象數(shù)據(jù)、安裝開關(guān)儀器和量取儀器高度，并監(jiān)測儀器的工作狀態(tài)。

2 GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

2.1 GPS技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用原理

工程測繪中采用GPS定位測量技術(shù)應(yīng)用原理結(jié)合了交互定位和物理以及幾何學科中的相關(guān)原理，并且通過GPS衛(wèi)星與地面接收裝置來完成對測量物的定位，綜合結(jié)合已接收到的衛(wèi)星信息來求取未知點位置的定位，根據(jù)距離等于光速與傳播時間之積來確定衛(wèi)星的距離，此計算關(guān)鍵是記錄時間的時鐘精確性。地面接收裝置對測量物的三維精確定位，則需要同時接收4顆以上衛(wèi)星發(fā)射的信息才能夠進行，測量要求的精度不同，所需要的衛(wèi)星數(shù)量也不同。定位精度應(yīng)用實踐已經(jīng)證明，GPS相對定位精度在50km內(nèi)可以達到10-6，100km-500km可達10-7，1000km可達10-9。

2.2 GPS測量技術(shù)在城市建設(shè)中的應(yīng)用

城市控制網(wǎng)有著面積大、使用多和精度要求高的特點，很多城市的一二三級導線均位于地面，城市不停的建設(shè)改變中，常出現(xiàn)不同程度的損壞，快速而精確地進行控制點提供，采用常規(guī)的導線測量，必須要求控制點之間能夠通視，這樣的工作難度大，耗時長而且精度也不理想。在城市建設(shè)中，應(yīng)用GPS測繪技術(shù)，不僅能夠滿足城市的規(guī)劃要求，還能夠改善城市控制測量的準確性以及測量速率。

在實行GPS測量作業(yè)前，提前收集測量地區(qū)較小比例的地形圖以做參考，或是進行野外勘探作業(yè)，按照城市測量地點所具備的特點來進行相關(guān)的工作。比如依據(jù)工程項目，設(shè)定項目名稱，整理測量地區(qū)的已控制點，來監(jiān)測其是否符合GPS作業(yè)的要求。進行野外勘探時，首先把基準站建立在選定的控制點內(nèi)，取出接收器進行相應(yīng)的輸入，再予以設(shè)置，完成后要檢查GPS衛(wèi)星數(shù)是否在五顆以上，發(fā)射臺的指示燈是否正常工作，要選2到3個已知的控制點看是否符合測量精度，要對傳輸?shù)玫降淖鴺藖磉M行相應(yīng)的整理、分類、評定以及判斷而后作出詳細文件。

2.3 監(jiān)測工程變形中GPS的應(yīng)用

工程建設(shè)的過程中，工程變形是常見的問題，主要是由人為造成地面或者建筑物的變形，以及建筑物移位等，GPS測量技術(shù)，因為三維定位精度高，所以在監(jiān)測工程中被重點加以運用。變形中有很多種，建筑物沉陷、資源開采地面的沉陷和大壩變形等，對大壩進行監(jiān)測能夠很好的預測變形所造成的意外狀況。在監(jiān)測中采用GPS測量技術(shù)，快速收集大壩變形數(shù)據(jù)，測量數(shù)據(jù)能夠精確到1.0PPm到0.1PPm，此中不只能夠保證工程測量的準確性以及安全性，測量工程的自動化技術(shù)也因此而提高。

2.4 虛擬現(xiàn)實方面的具體應(yīng)用

以往的工程測繪中，多數(shù)需要人工測量，從而引發(fā)各類的安全事故，而測繪工作的精準性也相對較差。采用GPS定位測量技術(shù)，可以快速且高效實現(xiàn)工程測繪的交互定位，以及逼真形象的測繪數(shù)據(jù)結(jié)果，而且可以實時掌握和監(jiān)控工程測繪的全部流程。目前我國已將GPS定位測量技術(shù)用于礦井工程項目測繪中，且通過GPS技術(shù)來實行測量演練，以便能對測量方案中的問題進行修正和優(yōu)化。及時在演練中查出測量方案存在的問題，進而有效的進行解決且完善。

2.5 水下地形測繪中GPS的應(yīng)用

海港建設(shè)，海岸和碼頭的施工設(shè)計工程中都需要采用水下地形圖。在傳統(tǒng)的水深測量中主要是采用測探儀，根據(jù)超聲波測量水深的原理，對水深測量的同時還采用潮位儀對潮位進行測量，依此測出水下地形的高度。用經(jīng)外測距儀、經(jīng)緯儀和三應(yīng)答器來測量平面位置。設(shè)備操作復雜且條件要求極高。在GPS測量技術(shù)的應(yīng)用中，解決平面位置測量的問題外，且應(yīng)用差分GPS定位系統(tǒng)能夠?qū)λ碌匦螠y繪。水下的測繪工程，通過將測深儀、差分GPS接收機和潮位儀與終端設(shè)備相連接，從而構(gòu)成完整的水下測繪系統(tǒng)來進行測量。

3 工程測繪中應(yīng)運GPS定位測量技術(shù)的發(fā)展前景

GPS定位測量于工程測繪中應(yīng)用是測繪技術(shù)的重大變革，成為測繪技術(shù)的扎實基礎(chǔ)，而往后GPS定位測量的不斷向前發(fā)展，GPS技術(shù)與工程測繪技術(shù)應(yīng)用不斷的普及和廣泛化，應(yīng)用GPS定位測量可建立起區(qū)域的GPS網(wǎng)，從而創(chuàng)造更好的條件為城市和工程控制網(wǎng)。測繪精度的提高拓展了GPS定位測量的適用范圍，高層建筑物監(jiān)測、大壩變形監(jiān)測和地面沉降的監(jiān)測中都發(fā)揮了相當重要的作用，為社會經(jīng)濟的發(fā)展和國民經(jīng)濟建設(shè)提供了更加可靠的定位系統(tǒng)服務(wù)。

4 結(jié)束語

除了上述的GPS技術(shù)應(yīng)用外，同樣也在土地的動態(tài)監(jiān)測中應(yīng)用，從而實現(xiàn)對傳統(tǒng)的平板儀補測法和簡易補測法的代替。能夠有效解決傳統(tǒng)方法效率低、速度慢等問題，能夠大幅度提升測量速度和數(shù)據(jù)測量的精度，從而節(jié)省了人力和物力，實現(xiàn)實時動態(tài)監(jiān)測。

在國內(nèi)外各類工程的建設(shè)中，GPS測量技術(shù)在工程測繪的應(yīng)用中發(fā)揮了至為關(guān)鍵的作用，GPS定位測量技術(shù)以獨具優(yōu)勢的高精度和經(jīng)濟高效等特點在工程測繪中應(yīng)用相當之廣泛。為工程測繪的發(fā)展提供了良好的技術(shù)保障，加快了信息全球化趨勢的大力發(fā)展和社會的經(jīng)濟的進步。

參考文獻

[1]楊立忠，左立新.GPS技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用分析[J].科技傳播，2012，02：127.

[2]聶小林.淺析GPS技術(shù)在房屋工程測繪中應(yīng)用[J].科技資訊，2012，02：29.

[3]孫蘭彩.論GPS技術(shù)在測繪工程的有效運用[J].科技致富向?qū)В?012，23：422.

[4]陳綿清.淺談GPS技術(shù)應(yīng)用于工程測繪[J].科技致富向?qū)В?012，21：103-272.

[5]趙宏亮.GPS技術(shù)在地質(zhì)測繪中的應(yīng)用研究[J].科技風，2013，10：110.