摘要:GPS技術在近代取得巨大成就,其精密的三維導航性與精確的定位,能在工程測繪領域大放異彩,極大地促進了工程測繪的發(fā)展水平。本文針對GPS在工程測繪中的應用進行討論。 

  關鍵詞:GPS技術 工程測繪 促進發(fā)展 

  中圖分類號:P208 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)12-0106-01 

  GPS系統(tǒng)在目前已經設計到諸多領域,小到手機、車載導航,大到導彈制導、全球監(jiān)控中都設計到了GPS系統(tǒng)。近年來,GPS被廣泛應用于工程測繪中,在諸多大型建筑工程中,已成為不可或缺的測繪工具。 

  1 GPS測量技術應用在工程測量中的優(yōu)點 

  GPS系統(tǒng)是全球定位系統(tǒng)(Global Positioning Syste)的簡稱,經過50余年的發(fā)展技術已日趨完善,從最初的子午衛(wèi)星定位系統(tǒng)的單維定位并且定位模糊,到目前的瞬間完成三維準確定位,從功能單一發(fā)展到如今諸多領域。近年來,GPS定位系統(tǒng)在工程測繪中嶄露頭角,其諸多優(yōu)點完勝于傳統(tǒng)測繪方式。 

 。1)測繪時間短。隨著GPS系統(tǒng)的不斷完善,軟件的不斷更新,目前GPS系統(tǒng)定位兩千米范圍內的非移動目標只需100s-120s左右,如果使用RTK(real-timekinematic)時差分定位測量技術進行測繪,在流動站與基準在的間隔距離在一萬五千米內時,定位其非移動目標幾秒內便可完成。并且可以隨時查看其位置。(2)定位精度高。在測繪工程中運用GPS測量技術,在五十公里內可以無誤差定位,在一千公里以上的定位精度±0.000000001m。在測定建筑平面誤差時,精度±1mm。綜上數(shù)據(jù)可知,GPS在定位精度上遠超于傳統(tǒng)測繪技術。(3)GPS測繪技術易于操作。GPS技術經過50余年發(fā)展,其自動化水平已有極大提升,使用GPS技術對工程進行測繪操作極其簡單,只需操作者掌握儀器安裝、記錄測繪數(shù)據(jù)、測量相關儀器高度即可完成測繪。(4)GPS測繪功能強大。GPS定位系統(tǒng)不光能測繪工程建筑的數(shù)據(jù),還能提供給用戶目標速度、時間等多方面的信息。目前,GPS在測量方面已應用在大地測量、工程測量、海洋測量等多方面。(5)GPS技術覆蓋率高。GPS技術已覆蓋全球98%以上的區(qū)域,并且具有實時性,通常不受自然環(huán)境的制約,幾乎在地球任何地方都能隨時進行測繪,并且可以進行長期作業(yè)。 

  2 GPS實施測量過程 

  GPS測量技術因其獨特的測繪形式通常對能見度不作要求,因此,在測試過程中選擇測量點時有較高的自由度。但由于GPS測量系統(tǒng)在測繪中要接受衛(wèi)星發(fā)出的載波信號,地面的干擾如電視塔、信號基站等能干擾衛(wèi)星載波的設備應該盡量避開,選擇較為空曠的地面作為測繪觀測點。 

 。1)外業(yè)觀測。外業(yè)觀測是GPS 通過全球定位系統(tǒng)把接收采集的信號實現(xiàn)測量工作的接收、操作、觀測記錄及其準確定位安裝天線等的工作流程。外業(yè)觀測是工程測繪中最重要的環(huán)節(jié),因此,在進行外業(yè)觀測作業(yè)時,需要嚴格按照規(guī)定中的步驟與方法來實行。在外業(yè)觀測作業(yè)之前,需要嚴格檢驗GPS信號接收設備。對于接收衛(wèi)星載波的接收天線的設置更是要精益求精,高精度的天線能使GPS測繪出的數(shù)據(jù)更加精確。目前應用于工程測繪的RTK技術頗為自動化,在實行工程測繪時,通常只需按照觀測設備上搭載的顯示屏上現(xiàn)實的步驟進行測繪即可。在觀測完成后,測繪數(shù)據(jù)會自動儲存在GPS設備中,但也需要工程人員隨時備份。(2)檢驗觀測結果。為了保證測繪數(shù)據(jù)的準確性,在完成外業(yè)觀測后,還需要對其結果進行檢驗。因此,在測區(qū)測繪工作完成后,需要馬上按照操作規(guī)范對數(shù)據(jù)進行校對檢驗。在確定了測繪數(shù)據(jù)準確無誤后,采用平差計算方式得出最終測繪數(shù)據(jù),但由于GPS測繪數(shù)據(jù)信息量巨大,僅靠人力計算難以實現(xiàn),在實際計算中,通常借助計算機中的平差計算軟件來進行計算。 

  3 GPS測量技術在工程測繪中的應用 

  GPS測量技術在工程測繪方面應用相當廣泛。目前,工程測繪最先進最新的技術便是RTK技術,它幾乎可以完美地完成目前所有測繪工程的要求;對精密工程的測量、城市建設的測量、工程變形的測量等,幾乎涵蓋了工程測繪的所有方面。下文闡述GPS測量技術在工程測繪中的幾個典型應用。 

 。1)測繪精密工程。衛(wèi)星發(fā)射軌道、導彈發(fā)射軌道、精密機件傳送帶的鋪設等大型工程都是精密工程。精密工程的測量誤差都需要在毫米級或更高的精度。相對于GPS測量技術來說,使用傳統(tǒng)方法測繪精密工程既浪費時間,又浪費人力。在利用RTK進行測量精密工程時,在極短時間內可以得到極為準確的測繪數(shù)據(jù)。(2)檢測工程變形。工程在建設過程中因為種種原因可能導致基礎變形或基礎沉降,但憑肉眼難以發(fā)覺。GPS技術能有效監(jiān)測工程結構的細微變化,有效保證工程結構的穩(wěn)定性。(3)測繪城市建設。在我國經濟高速發(fā)展下,城市化的進程也越來越快,在城市建設的發(fā)展過程中,城市與城市之間形成了一個不可分割的有機體系。但在日常生產生活中,不可避免地將局部區(qū)域的網(wǎng)絡結構損壞,導致延緩城市規(guī)劃建設,增加工程測量的工作量。因此,需要采用一種快速而準確的測繪方法來迅速找到地形測圖的起到控制作用的點,以便加快城市建設的進展。而GPS測繪技術中的RTK技術剛好能滿足城市建設中的測繪需求;既能進行高精度的測量,還能在較短的時間內獲得測量數(shù)據(jù)。 

  除此之外,GPS測量技術目前正在向虛擬現(xiàn)實方面發(fā)展,一旦此種技術成熟,將能足不出戶即能完成世界上幾乎任何地方的工程測繪。 

  4 結語 

  相對于傳統(tǒng)測繪方式來說,利用GPS測量技術進行測繪的好處數(shù)不勝數(shù);不受自然壞境的制約、定位極其精確、測繪時間短等諸多優(yōu)點預示著工程測繪中的RTK技術的興起已勢不可擋。 

  參考文獻 

  [1]任建江,李冬梅,嚴新軍.GPS測量技術在水利工程高精度變形監(jiān)測網(wǎng)中的應用[J].水利水電技術,2011(02). 

  [2]黃會寶,董林,楊自強.GPS測量技術在瀑布溝水庫斷面測量中的應用[J].水電自動化與大壩監(jiān)測,2011(05). 

  [3]馬永健,張武英.GPS測量技術在地籍測量中的應用[J].重慶科技學院學報(自然科學版),2013(05). 

  [4]陳治行.發(fā)掘GPS測量技術潛質,讓控制測量和細部測量并行——在控制測量困難測區(qū)勘測階段中的思考與應用[J].湖南水利水電,2012(03).