劉建輝

（龍巖市勘察測繪大隊，福建 龍巖 364300）

GPS測繪技術(shù)發(fā)展迅速，具有作業(yè)范圍廣、操作便捷度高以及自動化水平高等優(yōu)勢，在測繪工程中的應(yīng)用較為普遍?？梢詫PS測繪技術(shù)應(yīng)用在測繪工程中的精密工程測繪、城市建設(shè)工程測繪、工程變形監(jiān)測、工程定位測量、工程水準(zhǔn)測量等諸多方面當(dāng)中，同時也應(yīng)當(dāng)通過控制測量誤差、優(yōu)化測繪控制網(wǎng)的布置以及加強(qiáng)人員培訓(xùn)等手段提高測繪質(zhì)量。

1 GPS測繪技術(shù)分析

（1）GPS測繪技術(shù)的概念。GPS即全球定位系統(tǒng)，指的是以人造地球衛(wèi)星為基礎(chǔ)的高精度無線電導(dǎo)航的定位系統(tǒng)，在全球任何位置都可以提供準(zhǔn)確的地理位置、時間信息以及車行速度，具有高精度、全球覆蓋、全天候以及方便靈活等特點(diǎn)。而測繪指的是以計算機(jī)技術(shù)、空間科學(xué)、光電技術(shù)等為基礎(chǔ)，以GIS、RS以及GNSS等技術(shù)為核心，選取地面的界線與特征并通過相應(yīng)的測量手段獲取反映地面狀況的圖形信息與位置信息，從而為工程建設(shè)、行政管理以及規(guī)劃設(shè)計等提供便利。而GPS測繪技術(shù)主要是利用GPS技術(shù)獲取位置信息，并通過立體圖形展示位置信息，從而完成測繪。

（2）GPS測繪技術(shù)的優(yōu)勢。GPS測繪技術(shù)的優(yōu)勢較為明顯。第一，作業(yè)范圍廣泛。利用GPS測繪技術(shù)進(jìn)行工程測量可以利用GPS技術(shù)的定位功能進(jìn)行遠(yuǎn)距離定位。傳統(tǒng)的測繪技術(shù)在進(jìn)行定位測量時具有較大的局限性，在一些工程測繪當(dāng)中需要通過多次測量才可以達(dá)到精度要求，測量誤差相對較大，而利用GPS測繪技術(shù)可有效開展遠(yuǎn)距離測量，彌補(bǔ)傳統(tǒng)測繪技術(shù)的不足，提高測量精度，減小誤差，提高整體的測繪質(zhì)量。第二，操作簡便。GPS測繪技術(shù)主要是利用GPS接收設(shè)備與衛(wèi)星定位系統(tǒng)采集地面信息，不需要太多的人為操作，可降低人力成本，也可以減少人工操作失誤，提高測繪精度。在設(shè)定相關(guān)衛(wèi)星參數(shù)與程序模型之后，可以對某一時間段以及空間點(diǎn)進(jìn)行定位。在時間定位的過程中也可以利用信息節(jié)點(diǎn)傳輸技術(shù)以及載波相位測量進(jìn)行整周未知數(shù)的計算，控制累積誤差，提高作業(yè)效率與精準(zhǔn)度。與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比，GPS測繪技術(shù)的工作量相對較少，所需的測繪人員少，操作較為簡便。第三，測量精度高。在應(yīng)用GPS測繪技術(shù)時，可以利用GPS接收系統(tǒng)采集地面位置信息，所采集的測繪數(shù)據(jù)會經(jīng)過專用程序或隨機(jī)程序的計算，同時可以通過GPS衛(wèi)星系統(tǒng)的準(zhǔn)確定位獲取地理空間的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，從而提高測繪精度。相比于其他測繪手段，GPS測繪技術(shù)的準(zhǔn)確度更高，可減小誤差累積，且后續(xù)數(shù)據(jù)是利用計算機(jī)處理的，無需人工處理，可提高數(shù)據(jù)處理的價值。第四，自動化水平高。GPS測繪技術(shù)的自動化操作水平相對較高，耗時較少，可在短暫時間內(nèi)完成數(shù)據(jù)采集工作，且數(shù)據(jù)處理屬于自動化處理，有利于提高數(shù)據(jù)處理效率。在計算時，系統(tǒng)可以根據(jù)數(shù)據(jù)信息以及計算模型之間的映射關(guān)系判斷基線數(shù)據(jù)的殘差與誤差。

2 GPS測繪技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用策略

（1）在精密工程測繪中的應(yīng)用。首先，在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建符合測繪需求的高等級控制網(wǎng)。一般情況下，都會利用C級或D級GPS控制網(wǎng)并結(jié)合三等水準(zhǔn)高程控制網(wǎng)布設(shè)控制網(wǎng)，并在工程區(qū)域當(dāng)中設(shè)置控制點(diǎn)[1]。之后，需要利用GPS接收機(jī)對各個控制點(diǎn)進(jìn)行連測，從而獲取測繪數(shù)據(jù)，并利用專業(yè)處理軟件或隨機(jī)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗，若存在精度超限的數(shù)據(jù)需及時進(jìn)行重新測量，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與平差計算，從而提高測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（2）在城市建設(shè)工程中的應(yīng)用。GPS測繪技術(shù)可以為控制網(wǎng)的設(shè)計與布設(shè)提供基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，并為城市規(guī)劃提供定位支持。城市發(fā)展需要諸多資源的支持，而土地資源的存量阻礙了城市的發(fā)展。利用GPS測繪技術(shù)可以有效評估土地資源的損耗情況，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行土地資源的規(guī)劃，提高土地資源的利用率。同時，GPS測繪技術(shù)可以為城市建設(shè)提供可靠的數(shù)據(jù)信息，可以完善城市規(guī)劃的內(nèi)容。

（3）在工程變形監(jiān)測中的應(yīng)用。GPS測繪技術(shù)在工程變形的監(jiān)測中具有重要價值，可以憑借其速度快、精度高的優(yōu)勢為工程變形監(jiān)測提供位置變化信息。在應(yīng)用過程中，技術(shù)人員需先在作業(yè)區(qū)域當(dāng)中設(shè)置一些變形監(jiān)測點(diǎn)，采集數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)工程施工進(jìn)度進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，分析每次觀測得到的變形量從而描述數(shù)據(jù)信息的變化情況。若工程的變形量超出了規(guī)定范圍，就需要通過錨固技術(shù)、支護(hù)結(jié)構(gòu)等措施糾正工程變形。

（4）在工程定位測量中的應(yīng)用。GPS測繪技術(shù)在工程定位測量中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在動態(tài)定位法與靜態(tài)相對定位法的應(yīng)用上。其中，動態(tài)定位測量具有較高的繁瑣度，需要利用多個參考點(diǎn)定位獲取轉(zhuǎn)換參數(shù)，從而明確未知控制點(diǎn)的坐標(biāo)信息。由于GPS測繪技術(shù)具有較高的自動化水平，所以在進(jìn)行動態(tài)測量時，系統(tǒng)可以自動處理數(shù)據(jù)并發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)當(dāng)中的問題，可提高數(shù)據(jù)處理效率與準(zhǔn)確率。而靜態(tài)相對定位指的是采集某一個時間節(jié)點(diǎn)的靜態(tài)數(shù)據(jù)，觀測時間相對較長，但是操作簡單，只需要在點(diǎn)位上安裝接收機(jī)設(shè)備便可以自動采集數(shù)據(jù)信息。

（5）在工程水準(zhǔn)測量中的應(yīng)用。工程水準(zhǔn)測量是測繪工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，利用傳統(tǒng)的工程水準(zhǔn)測量方法很容易出現(xiàn)誤差累積的情況，降低數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。但是利用GPS測繪技術(shù)可以根據(jù)地球曲率以及高度數(shù)據(jù)計算點(diǎn)位之間的高差，控制水準(zhǔn)誤差累積值，并對比分析水準(zhǔn)測量點(diǎn)之間的高差。其次，利用GPS測繪技術(shù)也可以不間斷測量高程監(jiān)測點(diǎn)，利用平臺同步數(shù)據(jù)處理功能規(guī)范處理數(shù)據(jù)信息，準(zhǔn)確反映空間模型數(shù)據(jù)的變化，提升測繪的準(zhǔn)確性。

（6）在動態(tài)差分測量中的應(yīng)用。測繪工程工作常用動態(tài)差分測量，即利用這種方式對作業(yè)區(qū)域當(dāng)中的點(diǎn)位進(jìn)行無差別測量，獲取更多的測繪數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確反映高程的變化信息。為降低數(shù)據(jù)整合處理的難度，在前提處理時，需要將作業(yè)區(qū)域分為多個模塊，并從不同模塊入手整理測繪數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確定位空間數(shù)據(jù)，檢驗數(shù)據(jù)信息是否準(zhǔn)確合規(guī)，明確其中的錯誤信息。此外，在進(jìn)行動態(tài)差分測量是，需要明確基準(zhǔn)點(diǎn)的具體位置以及測量邊界線的具體位置，避免出現(xiàn)重測等情況，尤其是需要做好邊界線位置數(shù)據(jù)的編號區(qū)分工作，以免遺漏。

（7）在控制測量網(wǎng)布設(shè)中的應(yīng)用。GPS測繪技術(shù)在控制測量網(wǎng)的布設(shè)當(dāng)中也具有重要作用。在布設(shè)控制測量網(wǎng)時，可以利用GPS測繪技術(shù)采集數(shù)據(jù)信息并利用大數(shù)據(jù)技術(shù)高效分析數(shù)據(jù)，增強(qiáng)測繪數(shù)據(jù)的全面性、實(shí)時性與準(zhǔn)確性。GPS測繪技術(shù)的輻射范圍較大，可以超過5公里，因此在開闊區(qū)域當(dāng)中進(jìn)行控制測量工作時，可以適當(dāng)縮減數(shù)據(jù)采集密度，降低測繪負(fù)擔(dān)。同時，在測繪過程中也需要明確控制網(wǎng)的邊界線與基準(zhǔn)點(diǎn)的位置，在此基礎(chǔ)上測量其他控制點(diǎn)的坐標(biāo)。

3 提升GPS測繪技術(shù)在測繪工程中應(yīng)用效果的措施

（1）加強(qiáng)測量誤差的控制。將強(qiáng)測量誤差的控制就是為了提升測量精度，即保障數(shù)據(jù)信息的精確度，第一，技術(shù)人員應(yīng)全面掌握測繪對象的具體情況，充分了解工程區(qū)域的地形等各方面情況并繪制工程地形圖，方便后續(xù)工作的開展。第二，為了提升數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確度，技術(shù)人員需針對不同層次構(gòu)建統(tǒng)一的樣本與格式，根據(jù)一致標(biāo)準(zhǔn)開展測繪，為后續(xù)工作提供依據(jù)。此外，技術(shù)人員需利用合適的技術(shù)方法繪制不同地形的特點(diǎn)，更生動地展現(xiàn)地形的特點(diǎn)，使測繪結(jié)果更加精準(zhǔn)，提高工程建設(shè)的質(zhì)量。

（2）優(yōu)化測繪控制網(wǎng)。首先，需要堅持工程測繪控制網(wǎng)的布設(shè)原則。在進(jìn)行測繪控制網(wǎng)的布設(shè)時，技術(shù)人員需要堅持從實(shí)際情況出發(fā)的原則。無論是做什么工作都是為了更真實(shí)地反映實(shí)際情況，因此技術(shù)人員需要根據(jù)地形的特點(diǎn)選擇合適的布局方式，提升布網(wǎng)工作的匹配度，保障測繪工作的順利進(jìn)行。同時，技術(shù)人員需將測量位置點(diǎn)都納入到測繪控制網(wǎng)當(dāng)中，從而增強(qiáng)數(shù)據(jù)獲取的全面性，豐富一手資料。也需要彌補(bǔ)項目之間的空白界線，避免數(shù)據(jù)分析不全面。其次，技術(shù)人員在布設(shè)測繪控制網(wǎng)之前需合理設(shè)計測繪基準(zhǔn)。工程項目與內(nèi)容不同，對測繪工作的要求會有一些差別，但是差別不大，所以可以根據(jù)各個項目的實(shí)際情況制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，從而依據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)開展不同項目的測繪工作。即需要明確規(guī)定測繪單位的刻度、工作開展的方向以及信息獲取點(diǎn)的位置選擇，科學(xué)選擇測繪方式，使測繪結(jié)果更加理想[2]。在后續(xù)處理數(shù)據(jù)信息時，技術(shù)人員需根據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測算。此外，技術(shù)人員應(yīng)科學(xué)選擇測繪控制點(diǎn)并合理制定測繪方案。GPS采用的技術(shù)較為先進(jìn)，不會過于依賴人力因素、環(huán)境因素等因素，因此技術(shù)人員可選擇的測繪方式較多。但是，在選擇測繪方式時，應(yīng)當(dāng)以優(yōu)化工作環(huán)節(jié)為目的，延長基準(zhǔn)點(diǎn)的物理距離，降低信息獲取難度。

（3）科學(xué)處理測繪數(shù)據(jù)。第一，需要對測量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行預(yù)處理。利用GPS測繪技術(shù)獲取測繪數(shù)據(jù)之后，并不能直接利用這些數(shù)據(jù)信息，需要專業(yè)的技術(shù)人員利用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)辨析，明確其中有異議的信息并補(bǔ)充信息，增強(qiáng)數(shù)據(jù)信息的全面性與準(zhǔn)確性，為后續(xù)的測算工作奠定基礎(chǔ)。第二，加強(qiáng)數(shù)據(jù)信息的后續(xù)處理。在完成信息數(shù)據(jù)的初步處理之后需要進(jìn)行精確計算，即利用平差計算等方式結(jié)合使用三維計算與二維計算，從不同層面開展測繪，增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理的可靠性。技術(shù)人員從諸多角度入手分析數(shù)據(jù)可以保障處理結(jié)果的真實(shí)性，更準(zhǔn)確地反饋具體情況。

（4）加強(qiáng)測繪人員培訓(xùn)。雖然GPS測繪技術(shù)的自動化水平較高，但是有一些環(huán)節(jié)仍需要人工操作，而人工操作可能會出現(xiàn)失誤的情況，影響測量數(shù)據(jù)與結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此需要加強(qiáng)測繪人員培訓(xùn)，提高測繪人員的專業(yè)能力與綜合水平，保障測繪工作的順利開展。首先，測繪單位需要提高聘用門檻，優(yōu)先選擇專業(yè)能力、操作能力以及執(zhí)行能力強(qiáng)的人員，提升測繪隊伍的整體水平。其次，測繪單位需定期對測繪人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。測繪單位可以將培訓(xùn)內(nèi)容劃分為兩部分，即理論培訓(xùn)與實(shí)踐培訓(xùn)，增進(jìn)測繪人員對GPS測繪技術(shù)等新型測繪技術(shù)原理、技術(shù)以及設(shè)備的了解，提高測繪人員的技術(shù)應(yīng)用水平，從而滿足測繪工程的測繪要求。

4 結(jié)語

GPS測繪技術(shù)具有多重優(yōu)勢，其作業(yè)范圍較為廣泛、測量精度較高、自動化水平高且操作簡便，在測繪工程中具有重要作用?？梢猿浞职l(fā)揮GPS測繪技術(shù)在精密工程測繪、城市建設(shè)工程測繪、工程變形監(jiān)測、工程定位測量等各個方面的作用，提高測繪精度，提升工程建設(shè)水平。