趙常洲

(中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)黑龍江省電力設(shè)計(jì)院有限公司，哈爾濱 150078)

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GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用探析

趙常洲

(中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)黑龍江省電力設(shè)計(jì)院有限公司，哈爾濱 150078)

科技手段的發(fā)展帶動(dòng)了工程測(cè)繪工作的全面提升，在工程測(cè)繪工作中運(yùn)用了很多先進(jìn)的測(cè)繪測(cè)量技術(shù)，在這些技術(shù)中，GPS測(cè)繪技術(shù)是非常重要的技術(shù)手段，這一技術(shù)手段與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比，其優(yōu)勢(shì)非常明顯。本文主要針對(duì)GPS測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行了分析，探討了GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的實(shí)際應(yīng)用。

GPS測(cè)繪技術(shù)；工程測(cè)繪；手段；應(yīng)用

GPS作為一種高新技術(shù)，在我國(guó)的各個(gè)領(lǐng)域都得到了較為廣泛的應(yīng)用。GPS測(cè)繪技術(shù)與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比，其精準(zhǔn)程度更高，操作更加便捷，通過(guò)對(duì)這一技術(shù)的應(yīng)用，工程測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性有了極大的保證，工程測(cè)繪領(lǐng)域的重視程度也有了一定的提升。

1 GPS測(cè)繪技術(shù)

1.1 基本原理

GPS測(cè)繪技術(shù)的基本原理是將GPS接收機(jī)設(shè)置在固定的位置上，然后在利用衛(wèi)星信號(hào)感應(yīng)技術(shù)找到具體位置，將位置的信息數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)上，對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，并以此建立三維坐標(biāo)，進(jìn)而顯示接收機(jī)的具體位置。在GPS測(cè)繪技術(shù)的作用下，這一坐標(biāo)系統(tǒng)可以分為低地固定坐標(biāo)系統(tǒng)和空間固定坐標(biāo)系統(tǒng)兩種類型，而且這兩種坐標(biāo)系統(tǒng)是可以進(jìn)行互相轉(zhuǎn)換的，對(duì)控制點(diǎn)的具體位置判斷也非常精準(zhǔn)。

1.2 GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)分析

1.2.1 精準(zhǔn)度高

現(xiàn)階段我國(guó)的工程測(cè)繪中，應(yīng)用較多的還是傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，但是隨著技術(shù)手段的發(fā)展以及測(cè)量環(huán)境的日益惡化，傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的精準(zhǔn)度已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代化工程測(cè)量工作的具體要求，現(xiàn)已逐漸被GPS測(cè)繪技術(shù)所取代。與傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比，GPS測(cè)繪技術(shù)的測(cè)量精度高，測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確，這與現(xiàn)階段的工程測(cè)繪是相符合的。除此之外，GPS測(cè)繪技術(shù)所特有的靜態(tài)測(cè)量功能，可以將測(cè)量的結(jié)果精確到毫米單位上，這一項(xiàng)就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)。

1.2.2 測(cè)量時(shí)間短

隨著科學(xué)手段的不斷提升，GPS測(cè)繪技術(shù)在軟件功能上也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，有效提升了工作的效率。由于傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)需要消耗的時(shí)間非常長(zhǎng)，而且還耗費(fèi)大量的人力物力，但是GPS技術(shù)是通過(guò)軟件的自動(dòng)化操作完成的，不僅節(jié)約了人力物力，還降低了運(yùn)營(yíng)成本，幫助技術(shù)人員盡早的完成了測(cè)量工作。

GPS測(cè)繪技術(shù)在進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量定位的時(shí)候，只需要十幾分鐘就能夠完成20km內(nèi)的測(cè)量任務(wù)。而在進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量定位的時(shí)候，技術(shù)人員也只需要幾分鐘就可以完成相關(guān)數(shù)據(jù)的采集工作。從這一點(diǎn)就可以非常明顯的發(fā)現(xiàn)，GPS技術(shù)極大的縮短了測(cè)量的時(shí)間，提高了測(cè)繪工作效率，而且GPS測(cè)繪技術(shù)的操作非常簡(jiǎn)單，再加上GPS接收機(jī)的不斷更新?lián)Q代，整個(gè)工程測(cè)繪的自動(dòng)化程度也有了明顯的提高，這樣的進(jìn)步不僅有效的提高了測(cè)繪工作的效率，而且還極大的方便了技術(shù)人員的操作，當(dāng)測(cè)繪人員工作結(jié)束之后，只需要關(guān)閉電源，將設(shè)備進(jìn)行整理就可以完成數(shù)據(jù)的采集工作。綜上所述，GPS測(cè)繪技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化操作，操作簡(jiǎn)單，使用起來(lái)非常方便。

2 GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中的具體應(yīng)用

2.1 定位技術(shù)的應(yīng)用

GPS外業(yè)測(cè)繪是當(dāng)前工程測(cè)繪中非常重要的組成部分，其測(cè)繪的重點(diǎn)就在于測(cè)量的準(zhǔn)確選擇上，測(cè)量點(diǎn)的選擇還關(guān)系到整個(gè)測(cè)量工作的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)程度。在工程的測(cè)繪中，工作人員在選擇測(cè)量點(diǎn)的時(shí)候，首先要確定的就是測(cè)量的具體范圍，而且還要考慮測(cè)量點(diǎn)所處位置的信號(hào)有沒(méi)有達(dá)到測(cè)量設(shè)備的信號(hào)要求，如果不達(dá)標(biāo)就要更換測(cè)量場(chǎng)地，再確定好測(cè)量點(diǎn)之后，還要從不同的方位對(duì)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行固定。這樣做的目的是為了進(jìn)一步提高測(cè)繪的準(zhǔn)確性。由于各個(gè)地方區(qū)域的區(qū)別，使得GPS測(cè)繪布網(wǎng)工作面臨著各種各樣的問(wèn)題，所以工作人員還需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)現(xiàn)有的信息網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行整合，對(duì)于那些一定要在信號(hào)不好的區(qū)域進(jìn)行測(cè)繪的地區(qū)，就要改善當(dāng)?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)資源，以此來(lái)滿足測(cè)繪工作的順利進(jìn)行。除此之外，GPS測(cè)繪技術(shù)在后續(xù)的工程測(cè)量工作中，還可以通過(guò)控制網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)測(cè)量。

2.2 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪法

在工程測(cè)繪工作中，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪也被稱為RTK技術(shù)，其主要的工作原理就是先在地面已經(jīng)確定的測(cè)量點(diǎn)位置上安裝一臺(tái)GPS接收機(jī)，并將其作為測(cè)量點(diǎn)的準(zhǔn)確基點(diǎn)，通過(guò)與GPS衛(wèi)星的連接，從而實(shí)現(xiàn)接收測(cè)量信息的目的。技術(shù)人員還可以通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)獲得流動(dòng)測(cè)量站的具體位置坐標(biāo)，這些信息也就是動(dòng)態(tài)測(cè)繪的參數(shù)，這樣也就真正意義上實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)測(cè)繪。

2.3 應(yīng)用案例

此次以公路工程設(shè)計(jì)為例，分析了GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題，在公路工程中，最關(guān)鍵的一個(gè)任務(wù)就是選線任務(wù)，技術(shù)人員會(huì)選擇最優(yōu)的方案來(lái)在最大程度上減少公路對(duì)農(nóng)田的占用，并根據(jù)科學(xué)合理的勘測(cè)設(shè)計(jì)來(lái)處理各個(gè)階段的設(shè)計(jì)工序，這時(shí)就需要GPS測(cè)繪技術(shù)來(lái)進(jìn)行配合，而通過(guò)使用RTK技術(shù)，則可以有效的滿足線路在選擇上的需求，確保道路中線的準(zhǔn)確程度。技術(shù)人員可以將RTK的接收機(jī)作為一個(gè)流動(dòng)站，每間隔一段距離就收集它的階段數(shù)據(jù)，然后就可以利用已知的點(diǎn)準(zhǔn)確定位其他物質(zhì)。

3 GPS測(cè)繪技術(shù)的整體應(yīng)用流程

在GPS測(cè)繪技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，技術(shù)人員要準(zhǔn)確掌握這一技術(shù)的整體應(yīng)用流程，這其中會(huì)涉及測(cè)量點(diǎn)的定位、測(cè)量觀測(cè)、數(shù)據(jù)分析等多個(gè)方面的內(nèi)容。

3.1 對(duì)測(cè)量點(diǎn)的定位

技術(shù)人員在對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行選擇定位的時(shí)候，要遵循便捷安全的原則，盡量在視野開闊的環(huán)境中對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行定位，這樣的環(huán)境有利于安裝GPS設(shè)備，而且也能夠有效避免外界電磁對(duì)GPS設(shè)備信號(hào)的傳輸和接收。在完成測(cè)量點(diǎn)定位后，還要在測(cè)繪圖紙中進(jìn)行詳細(xì)的記錄，這也是為今后的測(cè)繪提供圖紙上的依據(jù)。

3.2 測(cè)量觀測(cè)工作

在GPS測(cè)繪技術(shù)中，有一項(xiàng)非常重要的環(huán)節(jié)就是測(cè)量觀測(cè)，由于現(xiàn)階段研發(fā)出來(lái)的GPS技術(shù)還只能在室外環(huán)境下進(jìn)行工作，所以需要嚴(yán)格按照室外的觀測(cè)要求進(jìn)行觀測(cè)，與之相關(guān)的工作人員需要對(duì)測(cè)量觀測(cè)工作進(jìn)行維護(hù)和完善，從而確保整個(gè)觀測(cè)工作能夠順利進(jìn)行。

3.3 構(gòu)建測(cè)量標(biāo)志

測(cè)量標(biāo)志在整個(gè)GPS測(cè)繪技術(shù)中所發(fā)揮的作用是非常關(guān)鍵的，在完成了測(cè)量點(diǎn)定位之后，需要對(duì)測(cè)量的標(biāo)志進(jìn)行構(gòu)建，這樣才能夠真正實(shí)現(xiàn)工程測(cè)繪的指導(dǎo)工作。由于工程測(cè)繪環(huán)境相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，所以測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建暫時(shí)還沒(méi)有一個(gè)固定的方法，需要根據(jù)測(cè)量人員多年的測(cè)量經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行設(shè)置。除此之外，運(yùn)用標(biāo)石的方法也能夠起到設(shè)置測(cè)量標(biāo)志的目的，但是這種方法的使用需要看實(shí)際的場(chǎng)地，有些場(chǎng)地并不適合使用這種方法。

3.4 做好數(shù)據(jù)分析工作

技術(shù)人員還要利用計(jì)算機(jī)對(duì)GPS測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)整體的分析，通過(guò)之前使用的外業(yè)檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確程度，讓數(shù)據(jù)分析出來(lái)的結(jié)果更加貼近工程項(xiàng)目的實(shí)際。

4 結(jié)語(yǔ)

相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō)，GPS測(cè)繪技術(shù)是一次全新的體驗(yàn)，全新的變革，它很好地打破了工程項(xiàng)目測(cè)繪中區(qū)域的局限性，而且其精度和應(yīng)用效率都明顯高于傳統(tǒng)測(cè)繪手段，所以目前被廣泛運(yùn)用在工程的測(cè)繪工作中。隨著科研人員對(duì)測(cè)繪技術(shù)的不斷挖掘，各項(xiàng)測(cè)繪技術(shù)都會(huì)得到進(jìn)一步的完善，GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值也會(huì)有更廣闊的發(fā)展空間，這對(duì)于推動(dòng)我國(guó)工程測(cè)繪領(lǐng)域的發(fā)展非常有幫助。

[1] 梁武南，熊金寶，萬(wàn)大斌.我國(guó)水運(yùn)工程測(cè)繪技術(shù)回顧與展望[C]//中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.2010.

[2] 袁文忠.工程建設(shè)中工程測(cè)繪所發(fā)揮的作用[C]//吉林省測(cè)繪學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(下).2008.

[3] 夏定華，封光寅.手持式GPS在工程測(cè)繪中的應(yīng)用[C]//第三屆湖北科技論壇優(yōu)秀論文集.2005.

Application of GPS surveying and mapping technology in engineering mapping

ZHAO Chang-zhou

(Heilongjiang Electric Power Design Institute Co., Ltd., China Energy Construction Group, Harbin 150078, China)

The development of sci-tech means has led to the overall improvement of engineering surveying and mapping, GPS surveying and mapping is a very important technical means among these technologies, which has obvious advantages compared with traditional mapping technology. The practical application of GPS surveying and mapping technology in engineering mapping was discussed in this paper.

GPS surveying and mapping technology; Engineering surveying and mapping; Means; Application

2016-09-08

趙常洲(1983-)，男，工科學(xué)士，助理工程師。

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