陳景鑫

（寧波市寧大地基處理技術(shù)有限公司，浙江 寧波315000）

1 引言

GPS技術(shù)是美國研發(fā)的全球?qū)Ш较到y(tǒng)，還有一種說法是衛(wèi)星定位技術(shù)。該系統(tǒng)的組成包括兩個方面——硬件與軟件。軟件是程序員利用計算機編程設(shè)定的工作流程，硬件的構(gòu)成包括地面的信號接收裝置與衛(wèi)星設(shè)備。GPS技術(shù)飛速進步，值得大范圍的推廣和應(yīng)用。GPS技術(shù)在工程測繪中具有專門的GPS測繪技術(shù)，其優(yōu)勢特征明顯，如能夠智能測繪、結(jié)果準確、操作便捷以及隨時可用等，所以愈發(fā)受到工程測繪行業(yè)的喜愛。同時，GPS測繪技術(shù)還有利于國防建設(shè)、經(jīng)濟建設(shè)、交通建設(shè)等社會各行各業(yè)的發(fā)展。當前，工程測繪中的GPS測繪技術(shù)還在持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展，提高了測繪的準確程度與工程測繪的水平。

2 工程測繪中GPS測繪技術(shù)的工作原理

GPS測繪技術(shù)的引言有賴于GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，利用GPS衛(wèi)星定位完成工程測繪，其結(jié)果非常準確，所以可以提升工程測繪的準確程度。GPS測繪技術(shù)與傳統(tǒng)的測角測距手段相比測繪更加準確、經(jīng)費成本較低、節(jié)省了大量的人力物力，GPS測繪技術(shù)使工程測繪的效率得到提升。該技術(shù)通過記錄衛(wèi)星信號傳播到測繪工程經(jīng)過的時間，用時間乘光速，計算測繪工程到衛(wèi)星的距離。但是由于受到大氣層、電離層影響，測量結(jié)果并不完全真實，俗稱偽距。所以應(yīng)用GPS測繪技術(shù)測繪時，GPS衛(wèi)星需要不斷隨機生成偽碼，隨機生成的偽碼由1 和0 二進制碼元隨機組成，隨后GPS衛(wèi)星將上述偽碼向測繪者傳輸，測繪者收到衛(wèi)星電文后，提取衛(wèi)星信號的傳播時間，與自己的時鐘進行對比，可過得到測繪工程與衛(wèi)星的實際距離。結(jié)合電文數(shù)據(jù)，進而明確測繪工程在大地坐標系中的真實位置。因為測繪者無法確保自己的時間與GPS導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星的時間保持同步，所以除了建立x、y、z 三維坐標的大地坐標系，還要引入Δt 作為二者的時間差，再應(yīng)用方程組計算Δt 的具體數(shù)值。

3 工程測繪中GPS測繪技術(shù)的優(yōu)勢

GPS測繪技術(shù)與以前的測繪技術(shù)比較優(yōu)勢明顯，如測繪快、定位準、操作便捷等，因此，在工程測繪領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。該項技術(shù)結(jié)合電子科學(xué)，依靠相關(guān)軟件，能夠在15min 之內(nèi)完成20km 的工程測繪工作。基準站和移動臺距離不超過1km 時，該項技術(shù)能夠在2min 內(nèi)結(jié)束工程測繪工作，其結(jié)果精確性的特征十分顯著[1]。

4 GPS測量技術(shù)的特點

4.1 定位精度高

在具體進行工程測量時，利用實踐表明GPS技術(shù)可以得出準確的測量結(jié)果。一般而言，GPS接收機有雙頻作用，基線非常精確，甚至超過了紅外儀的應(yīng)用效果。另外，GPS測量技術(shù)不易被外界環(huán)境所干擾，無論測量地形條件是否惡劣，周圍環(huán)境是否便利，都能正常開展工作。同時，GPS定位系統(tǒng)還可以在很短的時間內(nèi)準確地進行長距離定位，甚至可以精確到厘米。

4.2 觀測時間短

GPS定位系統(tǒng)不需要花費很長的時間，具體操作時一般利用動態(tài)定位方法，大大提升了測繪的速率，數(shù)秒內(nèi)即可完成工程測繪工作，不僅提高了測繪效率，測繪結(jié)果更加準確。通過應(yīng)用GPS技術(shù)測繪，在測站點之間并不需要通視，只要空間足夠開拓，不管觀測條件是否惡劣，都可以進行測繪，節(jié)省了測繪時間的同時，降低了成本支出，所以GPS技術(shù)測繪的應(yīng)用前景十分廣闊。

4.3 自動化水平高

技術(shù)人員對GPS測繪技術(shù)的改進趨勢是更加簡單和智能。GPS系統(tǒng)工作時，技術(shù)人員需要逐步完善觀測手段與系統(tǒng)，利用軟件處理數(shù)據(jù)，給出結(jié)果的三點坐標，其他測量工作僅靠衛(wèi)星或其他檢測技術(shù)完成，極大提高了自動化工作能力與檢測效率。

4.4 全球全天候定位

檢測時，需要利用比較多的導(dǎo)航衛(wèi)星，衛(wèi)星分布均勻，不管在哪個地方都可以系統(tǒng)地進行檢測，不僅確保測繪精確，GPS檢測技術(shù)還不用考慮任何天氣因素，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)全球全天候定位。

5 GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用范圍

5.1 測繪房屋地形

GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用范圍十分廣泛，特別是對房屋地形的測繪非常普遍。一般而言，對房屋地形測繪工程而言，應(yīng)用GPS測繪技術(shù)有效且快速準確。主要用于測量分析房屋土地的界址點數(shù)據(jù)，其測繪速率和準確度都較以往有很大提升，該法可以彌補以前電子測繪手段的不足，完善了測繪模式。

5.2 建設(shè)現(xiàn)代化城市

建設(shè)城市化時，GPS測繪技術(shù)可以很好地控制城市網(wǎng)的精確度。可是在現(xiàn)實操作時，城市建設(shè)控制網(wǎng)容易受到各種因素的干擾，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障。因此，城市控制網(wǎng)需要重視監(jiān)督工作，提高控制點的準確程度，比較常見的是控制測量導(dǎo)線與工時，因為GPS技術(shù)能夠準確地規(guī)劃城市，且應(yīng)用廣泛，因此，技術(shù)特征顯著。所以GPS測繪技術(shù)取代了以前的導(dǎo)線測量模式，有利于未來更好地建設(shè)城市。

5.3 測繪水下工程

部分測量水下工程，特別是縱向測量，經(jīng)常通過探測儀按照超聲波在水下的傳播時間測繪水深，還可以潮位測定，更正水深與地形的高程。解決了以前操作麻煩、無法對抗外界干擾等弊端，提高了水下工程的測繪效率。

5.4 測量大型橋梁與隧道工程

大型橋梁工程需要豐富的測量方法，利用許多儀器設(shè)備，耗費了不少人力物力，工程時間很長，還容易受到天氣環(huán)境因素的干擾，測量結(jié)果不準確。目前，工程規(guī)模不斷開擴大，以前的工程測繪技術(shù)功率不夠，無法有效進行工程測量。對于大型橋梁來說，兩岸通視難度較大，需要通過以前的測量手段直接布置大橋工程控制網(wǎng)與施工測量工作。因此，施工技術(shù)人員需要研發(fā)出更有效測量大型橋梁工程的辦法，GPS測繪技術(shù)就是有效的措施手段。

5.5 大地測量控制網(wǎng)點

通過GPS衛(wèi)星定位技術(shù)可以測量我國基礎(chǔ)控制網(wǎng)。我國地大物博大，大地控制網(wǎng)點相隔距離較遠，普通測量設(shè)備沒有辦法測量距離。測量城市控制網(wǎng)時，多次使用測量設(shè)備，測量結(jié)果的準確性也無法得到保障。GPS測繪技術(shù)和以前的測角測距手段相比測繪更加準確，GPS測繪技術(shù)使工程測繪工期得到有效縮短，可以有效測量大地控制網(wǎng)點。

5.6 監(jiān)測工程的變形

建設(shè)工程時，由于地殼運動發(fā)生位移，導(dǎo)致工程形變，通過GPS測繪技術(shù)能夠?qū)崟r監(jiān)測工程形變。工程形變包括地表沉降、陸地變形或圍堰大壩變形等，GPS測繪技術(shù)能夠完美地觀察各階段的變形情況。

5.7 測繪工程建設(shè)

建設(shè)城市時，要嚴格劃分城市規(guī)劃區(qū)。GPS測繪技術(shù)能夠勝任該項工作，協(xié)助做好城市建筑物的建筑方案，盡量避免影響城市環(huán)境與格局。

6 工程測繪中GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用前景

GPS技術(shù)能夠提高施工效率，相較于以前的測繪技術(shù)優(yōu)勢明顯，在各個工程領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。工程測繪行業(yè)應(yīng)用GPS測繪技術(shù)，以測量理論為基礎(chǔ)，突破傳統(tǒng)的約束，改進了測量模式。按照目前的GPS測繪技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，技術(shù)水平在不斷提高，技術(shù)也更加完整，未來的工程測繪中GPS測繪技術(shù)一定有更加廣闊的應(yīng)用前景，發(fā)展空間更大。

7 結(jié)語

由于GPS測繪技術(shù)不會被外界因素所干擾，操作便捷，設(shè)備輕巧，應(yīng)用市場廣闊。該項技術(shù)為工程測繪領(lǐng)域提供了技術(shù)支持，也有利于建設(shè)現(xiàn)代化城市與工程控制網(wǎng)，使工程測繪更加準確，不僅做到了科學(xué)測繪，工程測繪的過程與結(jié)果都更加可靠。