GPS技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域中的實(shí)踐

1、GPS 技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域中的實(shí)踐摘要隨著科技的發(fā)展很多技術(shù)有了進(jìn)一步發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了技 術(shù)水平的提升，所有技術(shù)中， GPS 技術(shù)的推廣改變了多個(gè)領(lǐng) 域的工作方式，其對測繪工程領(lǐng)域的影響是基本處于主導(dǎo)地 位，提高了測繪工程的水平與效率，讓測繪結(jié)果更加精確。 所以，本文分析了 GPS 技術(shù)的優(yōu)勢與途徑， 闡述它在測繪工 程領(lǐng)域的具體實(shí)踐。關(guān)鍵詞： 1 、GPS 技術(shù) 2 、測繪工程領(lǐng)域 3 、控制 網(wǎng) 4 、高程控制一、GPS 技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢與途徑（一）優(yōu)勢GPS 系統(tǒng)廣泛運(yùn)用于測繪行業(yè)，基于他所具備的顯著 優(yōu)勢：全天候、全球覆蓋、三維定速定時(shí)高精度、快速省時(shí) 經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用廣泛的功能。1 、首先，誤差

2、小。測繪工程進(jìn)行時(shí)會(huì)進(jìn)行大范圍的 測量，要求測量得到的結(jié)果精確，并優(yōu)化細(xì)部測量的效果， 用 GPS 測量中， 可準(zhǔn)確確定支點(diǎn)的位置， 通過保證支點(diǎn)位置 的準(zhǔn)確，有效控制誤差，縮小誤差的大小。2 、其次，提高了運(yùn)行效率。這一方式和原有的方式 相比，可以為工作的進(jìn)行提供便利，即如果需測繪的位置地 形單一，用該技術(shù)測繪時(shí)只需設(shè)置一個(gè)站點(diǎn)即可完成，測量 的半徑達(dá)到 5km ，用這一方式處理， 可減少測繪人員的工作 量，控制成本。3 、最后，適用范圍較大。用 GPS 技術(shù)完成測繪工程 的測量工作，可根據(jù)現(xiàn)場的基本情況，選擇最佳的點(diǎn)，無需 通視。（二）途徑1 、掌握測繪技術(shù)的精度與密度。 在整個(gè)測繪工程中

3、， 如果要完成整個(gè)工程的測繪， 需經(jīng)過多個(gè)步驟， 確定測繪點(diǎn)、 采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)，但這些工作的進(jìn)行必須注意兩點(diǎn)，控 制測繪的精度與密度?；诖颂岢龅囊笫牵瑴y繪人員需保 持專業(yè)的態(tài)度，選擇最佳的測繪點(diǎn)，注重測量工作中細(xì)節(jié)的 處理，而保證測繪工作的精度、密度，是為后續(xù)范圍的界定 提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。測繪工程的內(nèi)容包括兩部分，基本控制與 地籍控制，這兩部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)果的判定有各自的標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)別是 前者有四個(gè)等級，后者是兩個(gè)等級。2 、建立控制網(wǎng)。 控制網(wǎng)是很多測繪工程常用的方式。 控制網(wǎng)的建設(shè)包括兩方面，其一是布置的原則，其二是設(shè)計(jì) 的基本要求。（ 1 ）首先，布置的原則共有三點(diǎn)，第一點(diǎn)是，控制網(wǎng)建設(shè)后，

4、需在網(wǎng)中設(shè)置三角、三邊、網(wǎng)邊與角邊，以及 GPS 網(wǎng)，要求邊、角的設(shè)置必須滿足三級，網(wǎng)的設(shè)置滿足兩 級；第二點(diǎn)是，測量人員對具體的測量范圍有基本的判斷， 基于判斷選擇控制點(diǎn)，并把這些點(diǎn)作為首要控制的對象；第 三點(diǎn)是，測繪人員用技術(shù)測量時(shí)，可用近乎等邊的三角形代 替原有的三方形，對整個(gè)區(qū)域進(jìn)行全面控制。（ 2 ）其次，其必須遵循的設(shè)計(jì)原則是：保證網(wǎng)位置 的基準(zhǔn)、確定方向、控制最佳的尺度，這三點(diǎn)是控制網(wǎng)建設(shè) 的基本要求，而測繪人員確定基準(zhǔn)的方式是計(jì)算平差數(shù)據(jù)， 根據(jù)計(jì)算得到的結(jié)果，完成最終的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)。工作人員完成 基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的過程中，若想確定最佳的位置，必須先確定基準(zhǔn) 點(diǎn)。3 、遵循點(diǎn)的確定與擬定的

5、原則GPS 技術(shù)具體實(shí)踐時(shí)，無需在點(diǎn)和點(diǎn)之間通視，且工 作人員可根據(jù)情況的變化選擇不同的結(jié)構(gòu)。把這項(xiàng)新技術(shù)與 常規(guī)技術(shù)比較后，從中發(fā)現(xiàn)，用新技術(shù)進(jìn)行點(diǎn)的選擇時(shí)，不 會(huì)局限于某些點(diǎn)，而是靈活選擇，方式簡單，便于操作，具 有較強(qiáng)的執(zhí)行性。二、具體實(shí)踐（一）原理1 . 空間部分全球定位系統(tǒng)的空間組成部分包括 24 顆全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星，包括 21 顆操作衛(wèi)星和 3 顆備用衛(wèi)星。 24 顆衛(wèi)星在 6 個(gè)軌道上運(yùn)行 12 小時(shí)。在任何時(shí)候， 無論在什么地方，都必須在 15 度以上的高度觀測到四顆以上的衛(wèi)星。主要作用：衛(wèi)星信號傳輸用于導(dǎo)航定位。組成:24 顆衛(wèi)星 = 21 顆運(yùn)行衛(wèi)星 + 3 顆備用衛(wèi)星2.

6、 控制部分GPS 控制部分包括一個(gè)主控制站、五個(gè)檢測站和三個(gè) 注入站。作用 :監(jiān)測和控制衛(wèi)星運(yùn)行，建立衛(wèi)星歷史 （導(dǎo)航信息 ）， 維護(hù)系統(tǒng)時(shí)間。主控制站 :從各監(jiān)測站收集衛(wèi)星數(shù)據(jù)，計(jì)算衛(wèi)星日歷和 時(shí)鐘校正參數(shù)等， 通過注入站注入衛(wèi)星 ;發(fā)布衛(wèi)星監(jiān)測和故障 備用衛(wèi)星規(guī)劃的衛(wèi)星指令。 位于美國科羅拉多州 （ Calorado ） 的法爾孔（ Falcon ）空軍基地。監(jiān)測站 :接收衛(wèi)星信號，探測衛(wèi)星運(yùn)行狀態(tài)，收集氣象 數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)街鞅O(jiān)測站。 1 個(gè)與主控站在一起； 3 個(gè) 與注入站在一起；另一個(gè)在西太平洋的夏威夷。注入站 :注入衛(wèi)星， 如時(shí)鐘和主站計(jì)算的時(shí)鐘校正參數(shù)。 大西洋阿 森松 島;迭

7、戈加西亞，印度洋 ;kawagalan ， Kwajalein ，東太平洋。3. 用戶部分GPS 定位原理24 顆 GPS 衛(wèi)星以 12000 公里的高度環(huán)繞地球運(yùn)行12 小時(shí)，可隨時(shí)在地球上同時(shí)觀測到 4 顆以上的衛(wèi)星。民用 GPS 的定位精度只有 10 米，這是由于衛(wèi)星的軌 道和時(shí)鐘誤差以及對流層大氣和電離層對信號的影響。為了 提高定位精度，差分 GPS （DGPS） 技術(shù)被廣泛應(yīng)用微分，參 照站（站點(diǎn)）被建立為GPS進(jìn)行觀察并比較基準(zhǔn)站的觀測值與 精確坐標(biāo)已知數(shù)量，從而獲得更正和對外發(fā)布。當(dāng)接收機(jī)接 收到修正數(shù)時(shí)，它會(huì)比較自己的觀測值，消除大多數(shù)錯(cuò)誤， 并獲得一個(gè)更精確的位置。實(shí)驗(yàn)表明，

8、利用差分GPS，定位精度可提高至 5 米。（二）具體操作1 、高程控制。對于高程控制，是在分析中加入控制 網(wǎng)，根據(jù)控制網(wǎng)反映的情況確定橋梁最佳跨河、跨海水準(zhǔn)。 即工作人員從已經(jīng)確定的一點(diǎn)，得到高程控制的差值，用平 差計(jì)算后，讓大地的高度差變?yōu)檎８叨?，基于?shù)據(jù)完成勘 察。案例中選擇的橋段是白龍湖的橋梁公路，該橋梁公路建 成后，直接連接湖兩岸的鄉(xiāng)鎮(zhèn)， 長度達(dá)到了 1.1km 。 由此， 工作人員的具體操作是：在兩側(cè)的土地分別選擇了一點(diǎn)，使 用的測量設(shè)備是水準(zhǔn)儀，按照四等水準(zhǔn)測量的方式測量，進(jìn) 行跨河面測量時(shí)， 選擇的是控制網(wǎng)中的二等 GPS 網(wǎng)，完成測 量；測量中數(shù)據(jù)的接收設(shè)備是雙頻接收機(jī)，完成

9、點(diǎn)的靜態(tài)定 位，確定精度坐標(biāo)與大地對應(yīng)的高度；分析中，會(huì)畫出對應(yīng) 的地形圖，并在圖上畫出基線，這些基線構(gòu)成了使用的控制 網(wǎng)，同時(shí)，其也會(huì)建立相應(yīng)的坐標(biāo)系，完成計(jì)算；計(jì)算出基 準(zhǔn)位置后，工作人員又會(huì)用全站儀、等邊等高的三角形重新 測量基準(zhǔn)，與之前得到的結(jié)果進(jìn)行對比，得出結(jié)果，對于短 距離的測量， 是用 GPS 基準(zhǔn)測量并分析數(shù)據(jù)， 保證測量結(jié)果 的精度。2 、結(jié)構(gòu)變形。結(jié)構(gòu)變形的監(jiān)測有以下幾方面，包括 平面位移、墩臺與橋塔的形變。對于這些內(nèi)容的監(jiān)測，工作 人員使用的方式是垂直位移監(jiān)測，以及靜力水準(zhǔn)的測量。其 中，判斷橋梁是否水平位移的方式是， 根據(jù)橋梁線型的不同， 在整體橋梁中選擇某幾個(gè)點(diǎn)，完成水平監(jiān)測，方法是基準(zhǔn)線 與測角法，前者是確定一條基準(zhǔn)線，檢查各點(diǎn)的水平位置是 否與基準(zhǔn)線一致，后者是由專業(yè)人員測量角度的變化，這兩 種方法多用于直線型的橋梁，彎線型橋梁采用的方法是到導(dǎo) 線法、 GPS 測量法。三、結(jié)論 總而言之，