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芻議GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用
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摘要：GPS是全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)的簡稱。它是科技不斷發(fā)展和進(jìn)步的成果，也是技術(shù)的不斷創(chuàng)新的具體體現(xiàn)。GPS技術(shù)因其精確的定位功能，從而被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中，如軍事、民用交通導(dǎo)航、攝影、測量等。下面主要介紹GPS測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞： GPS技術(shù);工程測繪;應(yīng)用;數(shù)據(jù);計(jì)算機(jī)
前言：GPS技術(shù)在工程測繪領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，進(jìn)一步提高了工程測繪工作的效率和測量的精準(zhǔn)度。本文簡要介紹GPS技術(shù)的基本原理以及在測繪工作中的原理，重點(diǎn)介紹了GPS技術(shù)在工程測繪中的實(shí)際應(yīng)用和實(shí)施過程，并預(yù)測了GPS技術(shù)的發(fā)展前景。
1 、GPS 技術(shù)的基本原理
GPS技術(shù)最核心的就是定位，其工作原理：將GPS的信號(hào)接收機(jī)根據(jù)要求設(shè)置在某一個(gè)位置上，GPS衛(wèi)星不間斷的發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時(shí)間信息，通過計(jì)算機(jī)將接收到的信息通過計(jì)算、數(shù)據(jù)處理，算出接收機(jī)所在的三維位置。
GPS技術(shù)按照定位的具體方式來劃分，可以分為兩種不同的定位方式：即絕對(duì)定位和相對(duì)定位。相對(duì)定位是基于空間幾何的理論，即在已知測量點(diǎn)與三顆衛(wèi)星的距離的基礎(chǔ)之上，通過相關(guān)的數(shù)學(xué)理論，推算測量點(diǎn)的實(shí)際位置。絕對(duì)定位則是在已知的經(jīng)度、維度、海拔數(shù)據(jù)等信息的基礎(chǔ)上確定測量點(diǎn)的空間坐標(biāo)。
2 、GPS技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用
(1)水下地形測繪 在之前的水下地形測繪工作中，因?yàn)樗碌匦螐?fù)雜、測量環(huán)境差等理由，對(duì)于工程測繪人員來講，水下地形測繪工作一直是個(gè)大難題。隨著GPS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，水下工程測繪也采用了GPS技術(shù)，使得測繪工作變得便捷且準(zhǔn)確。在GPS技術(shù)還沒有應(yīng)用到水下地形測繪工作之前，測繪工作一直采用的是傳統(tǒng)的策略，即測深儀，它主要是通過經(jīng)緯儀、外測距儀等儀器，采用測量平面位置的方式來測量水深。這種測繪方式不但難度大，而且保證不了精準(zhǔn)度。GPS技術(shù)運(yùn)用于水下地形測繪工作時(shí)，采用測深儀、潮位儀、終端接收設(shè)備、差分GPS接收機(jī)這幾種機(jī)器，互相配合，組建成一個(gè)有機(jī)的測繪體系，適合于大比例尺下的水下地形測繪工作，能夠方便、準(zhǔn)確的掌握水下地形的具體情況。
(2)測繪工作GPS技術(shù)中有一種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，該技術(shù)主要是通過計(jì)算機(jī)三維成像軟件，在計(jì)算機(jī)上通過一種三維圖像的方式展示出工程測繪的具體工作過程，從而進(jìn)行重點(diǎn)分析測繪工作的核心部分，以此為依據(jù)，更好的運(yùn)用在實(shí)際的工程測繪工作中，比如用于指導(dǎo)和規(guī)劃實(shí)際測繪工作。另外，GPS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)非常直觀且形象，在實(shí)際的工程測繪工作開展之前，對(duì)于一些復(fù)雜工程的外部狀況可以真實(shí)立體地展現(xiàn)出來，進(jìn)一步提高了實(shí)際測繪工作的可行性和安全性。
(3)工程變形監(jiān)測 對(duì)于一些規(guī)模比較大的工程建筑來講，變形理由是建設(shè)使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的理由。當(dāng)然，造成工程變形的理由有很多，有人為因素的存在，也有地質(zhì)因素的存在。那么，掌控其變形量從而保證建筑的安全性則成為了建筑工程的重大理由。將GPS技術(shù)運(yùn)用到工程變形監(jiān)測工作中，建設(shè)使用過程中的變形理由就得以解決。GPS測量技術(shù)中的三維定位技術(shù)，其擁有非常高的精準(zhǔn)度，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控建筑的變形量，如果在檢測過程中發(fā)現(xiàn)了異常情況，就會(huì)馬上采取有效措施避開惡化。比如，將GPS技術(shù)應(yīng)用于水壩的變形監(jiān)控，將信號(hào)接收裝置安裝在壩體之上，通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控壩體的實(shí)際位移和變形量，當(dāng)遇到變形大過大或位移異常時(shí)，相關(guān)人員就可以及時(shí)的制定解決方案，采取有效措施，從而保證壩體的安全性。
(4)工程建設(shè)的應(yīng)用 隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，城市建設(shè)對(duì)工程建設(shè)的要求也越來越高。采用GPS測繪技術(shù)可以有效提高工程建設(shè)的質(zhì)量和效率。在城市規(guī)劃工作中，其主要特點(diǎn)有三個(gè)方面：精度要求高、使用頻繁、制約面積大。所以，為了滿足城市規(guī)劃的要求，必須站在整體的角度出發(fā)，避開過度開發(fā)城市資源。GPS技術(shù)可以在任何時(shí)刻進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，還可以根據(jù)具體要求作出調(diào)整，相比于傳統(tǒng)的測量方式，GPS技術(shù)具有高精度、低費(fèi)用、快速、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，它是城市制約測繪的最優(yōu)選擇。
(5)土地的動(dòng)態(tài)檢測 傳統(tǒng)的土地動(dòng)態(tài)策略主要有兩種，即平板儀補(bǔ)測和簡易補(bǔ)測，這兩種檢測策略速度慢且效率不高，并不能滿足動(dòng)態(tài)掌握土地的需要。GPS 技術(shù)運(yùn)用到土地的動(dòng)態(tài)檢測中，進(jìn)一步改善了動(dòng)態(tài)野外檢測的策略。GPS 技術(shù)精度高、速度快、效率高，解決了傳統(tǒng)檢測策略所存在的理由和不足。節(jié)省了大量的人力物力和時(shí)間，提高了效率。
3、工程測繪中GPS測量的實(shí)施過程
將GPS技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際的工程測繪工作中，其實(shí)施過程需要非常慎重，它是保障工程測繪工作得以順利開展的基本前提。下面是對(duì)工程測繪中GPS測量的實(shí)施過程的簡單介紹。
(1)選擇測量點(diǎn)相比于常規(guī)的測量點(diǎn)選擇來講，GPS技術(shù)測量點(diǎn)的選擇就簡單多了。因?yàn)镚PS測量站內(nèi)部對(duì)網(wǎng)形結(jié)構(gòu)體系不做太大要求，其靈活性和透視性的要求都不必太高。在工程測繪工作中，在測量點(diǎn)的選擇上，務(wù)必要保證相關(guān)設(shè)備的安裝方便快捷、視野要開闊，絕對(duì)不可以選擇在信號(hào)差的地方，這樣能有效保證GPS技術(shù)不受電磁信號(hào)的干擾。最后，要繪制一些相關(guān)的圖紙工作，從而完成選擇測量點(diǎn)的工作。
(2)建立測量標(biāo)志選擇好測量點(diǎn)之后，要建立一個(gè)測量標(biāo)志，為以后的后續(xù)工作開展提供便捷的服務(wù)，比如說埋置標(biāo)石等。
(3)實(shí)施外業(yè)觀測外業(yè)測繪，即根據(jù)外空間安裝的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，通過衛(wèi)星采集工作所搜集的信號(hào)來觀測測量工作，達(dá)到精準(zhǔn)定位安裝天線的目的。GPS技術(shù)在開展觀測的過程中，主要是依靠兩種方式來進(jìn)行的，即開機(jī)觀測和無線安置，它與傳統(tǒng)的測試存在很大的差異。在實(shí)施外業(yè)觀測的過程中，一定要做好各項(xiàng)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范工作，有步驟的實(shí)施工作流程。比如：在GPS安置的過程中，務(wù)必將GPS設(shè)備安裝在三腳架上，與此同時(shí)，保證天線基座與標(biāo)志上方的中心要對(duì)準(zhǔn)，在測繪過程中，固定其三腳架的不同方向。只有嚴(yán)格遵循技術(shù)規(guī)范，才能提高觀測的質(zhì)量。
(4)處理數(shù)據(jù)檢驗(yàn)測量結(jié)果前面的工作都妥善處理之后，我們就要對(duì)收集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，這個(gè)階段的工作一般是通過計(jì)算機(jī)來進(jìn)行處理的。分析處理好數(shù)據(jù)之后，還應(yīng)對(duì)觀測成果進(jìn)行檢測，比較常見的檢驗(yàn)手段就是外業(yè)檢驗(yàn)。檢驗(yàn)測量結(jié)果是一項(xiàng)必不可少的工作，只有外業(yè)檢測，才能保障最終的測量質(zhì)量和精準(zhǔn)度。
4、對(duì)GPS技術(shù)在工程測繪領(lǐng)域的展望
GPS技術(shù)的運(yùn)用在工程測繪領(lǐng)域相當(dāng)于是一次技術(shù)革命。GPS技術(shù)充分利用已有的測量理論，但是又沒有被傳統(tǒng)的測量策略所束縛，而是進(jìn)一步改革之前的理論，保證了測繪工作的高效、快速。在未來的測繪領(lǐng)域，GPS技術(shù)肯定會(huì)向智能化、全面化法相發(fā)展。其運(yùn)用會(huì)更加方便和靈活，從而更好地服務(wù)與我們的生活。
5、結(jié)語
總而言之，GPS技術(shù)因其高效率、易于操作、高精度、多功能等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工程測繪工作中。伴隨著GPS技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，在以后的時(shí)間里，GPS技術(shù)將會(huì)有更強(qiáng)大的應(yīng)用空間和良好的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)：
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