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新時(shí)期,在我國科學(xué)技術(shù)飛速進(jìn)步的趨勢下,越來越多的新興測繪技術(shù)不斷涌現(xiàn),也開始朝著數(shù)字化智能化的方向發(fā)展,而gps作為一種十分先進(jìn)的測繪技術(shù),在測繪工程中得到了廣泛的應(yīng)用,并取得十分理想的效果。對于傳統(tǒng)效率低精度低的測繪技術(shù)而言,這種基于GPS的先進(jìn)測繪技術(shù)操作更加簡單,且測量工作精度更高、時(shí)間短,有著十分理想的應(yīng)用前景,對于我國現(xiàn)代化建設(shè)更有著很大的價(jià)值[1]。
1.GPS概述及原理分析
1.1概述
GPS技術(shù)主要是基于地面數(shù)據(jù)傳導(dǎo)設(shè)備和監(jiān)控單位以及衛(wèi)星接收設(shè)備信息傳導(dǎo)渠道,演變而來的一種定位和導(dǎo)航系統(tǒng)。在此類技術(shù)應(yīng)用的過程中,一方面能夠有效借助衛(wèi)星高清攝像頭監(jiān)控地表環(huán)境情況;另一方面,也能以數(shù)據(jù)渠道將影像信息傳輸給計(jì)算機(jī),在更短的時(shí)間內(nèi)獲取更加詳細(xì)的數(shù)據(jù)內(nèi)容[2]。因此,GPS技術(shù)應(yīng)用在測繪工程中可以不斷提高工程數(shù)據(jù)采集的效率和質(zhì)量,也能避免數(shù)據(jù)核對中造成的問題,能夠縮短時(shí)間與成本,特別是在與通信設(shè)備相結(jié)合時(shí),能夠憑借數(shù)據(jù)傳導(dǎo),使沿途質(zhì)量環(huán)境數(shù)據(jù)變化處于實(shí)時(shí)監(jiān)控的狀態(tài),能夠降低地表變化等一系列問題。對工程測繪所產(chǎn)生的影響,更能憑借智能化和自動化技術(shù),使GPS技術(shù)應(yīng)用得到拓展[3]。
1.2原理分析
GPS技術(shù)是基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的一造成更大失誤,但是應(yīng)用GPS技術(shù)卻能在借助衛(wèi)星定位系統(tǒng)時(shí),以數(shù)據(jù)定位等方式明確其經(jīng)典數(shù)據(jù),徹底實(shí)現(xiàn)了無障礙測量方法。
(3)能夠有效簡化現(xiàn)有的測量工序。在測繪工程測量時(shí)采用GPS技術(shù),可以取代原有傳統(tǒng)繁瑣的設(shè)備和架設(shè),以及調(diào)整等復(fù)雜工作流程,相關(guān)數(shù)據(jù)信息能夠自動列入儲存系統(tǒng)中,這類測量技術(shù)還能簡化整體測量工具,使工程的勘測效率明顯提升,對工作人員的素質(zhì)要求水平也不高,更方便后續(xù)自動化和智能化的發(fā)展。
2.GPS應(yīng)用價(jià)值及具體應(yīng)用分析
2.1應(yīng)用價(jià)值
(1)測量的精度高且效率快。區(qū)別于傳統(tǒng)的水準(zhǔn)儀以及全站儀等設(shè)備,GPS測量基于數(shù)據(jù)提取與核對,更加高效準(zhǔn)確,也會比人工測量讀取有更大程度的提升,更能從根源上避免數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)過程中數(shù)據(jù)記錄出錯等問題,特別是通過信號傳導(dǎo)以及電子設(shè)備能將測量的數(shù)據(jù)儲存到設(shè)備內(nèi)部,并且將相關(guān)信息交流給具體單位,更有利于后續(xù)工作的開展。在GPS技術(shù)測量過程中,借助衛(wèi)星數(shù)據(jù)探測系統(tǒng)能夠適用不同的測量環(huán)境,減少了傳統(tǒng)的水準(zhǔn)儀以及全站儀測量設(shè)備的投入,同時(shí)還能核算數(shù)據(jù),會顯著提升效率,更滿足高速構(gòu)建工程的需要。
(2)能夠有效解決視線遮擋的問題。由于傳統(tǒng)的水準(zhǔn)儀以及全站儀測量中需要借助光學(xué)原理對標(biāo)尺進(jìn)行觀察,以此判定現(xiàn)場的高程以及坐標(biāo)點(diǎn),但若在這一過程中存在遮擋物時(shí),需要想辦法繞開,否則會加劇測量工作的難度,也會反復(fù)觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,以此獲取更加清晰準(zhǔn)確的結(jié)果,再進(jìn)行預(yù)處理,將相關(guān)數(shù)據(jù)作為明確依據(jù)進(jìn)行平差計(jì)算,計(jì)算中也要通過獨(dú)立的基線組合成閉合圖形,再利用三維基線和相應(yīng)的方差協(xié)作,以一種觀測信息呈現(xiàn)出來。采用GPS網(wǎng)中的三維無約束平差計(jì)算,在國家坐標(biāo)系或是城市坐標(biāo)系進(jìn)行二維約束平差。
(3)進(jìn)行水下測繪地形識別地質(zhì)測量中,要提前明確標(biāo)示位置,采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行水下測繪。傳統(tǒng)的水下地形圖測繪方式相對繁瑣,往往需要大量的人力、物力和專業(yè)工具。例如,基于超聲波原理的探測儀,而這些設(shè)備的使用門檻相對較高,為工作人員的業(yè)務(wù)能力提出很高要求,需要對操作者進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)。但應(yīng)用GPS系統(tǒng)以后,使原本十分復(fù)雜的水下測繪變得很好解決。
2.2具體應(yīng)用
(1)可以進(jìn)行野外觀測信息記錄。由于控制運(yùn)用存在一定的特殊性,因此要考慮到前期的測量不空,也要對后續(xù)所涉及的測量內(nèi)容進(jìn)行充分考察,在選點(diǎn)時(shí)要注意點(diǎn),要與大面積的水面保持一定距離,避免受到影響產(chǎn)生多路徑效應(yīng)。除此之外,選點(diǎn)的周圍高度角要保持在15°以上,避免出現(xiàn)障礙物,以免對信號的接收產(chǎn)生影響。在進(jìn)行GPS靜態(tài)測量時(shí),GPS的接收機(jī)保持靜止?fàn)顟B(tài),不同的接收機(jī)在不同的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行開啟時(shí),每一個時(shí)間段內(nèi)的接收機(jī)開啟之前都要對測量現(xiàn)場的衛(wèi)星和天氣等進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄。
(2)對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。在采用GPS進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理時(shí),要對原始的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和整理,為后續(xù)的計(jì)算分析打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),例如,采用GPS進(jìn)行測量時(shí),要提前對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,還要對各種基線向量加以計(jì)算,與種數(shù)據(jù)的傳導(dǎo)技術(shù),在該技術(shù)應(yīng)用的過程中,衛(wèi)星與地面監(jiān)測站數(shù)據(jù)構(gòu)成三角坐標(biāo),通過數(shù)據(jù)處理平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)核算,在此基礎(chǔ)上,憑借基站數(shù)據(jù)傳導(dǎo)確定地區(qū)的具體位置和高程。除此之外,衛(wèi)星系統(tǒng)能利用高清攝像頭第一時(shí)間抓拍并還原現(xiàn)場地貌情況,對數(shù)據(jù)加以采集,更有利于確定基準(zhǔn)站的位置。這樣也能借助相關(guān)數(shù)據(jù)資料提前擬定可視化地形圖,使測量數(shù)據(jù)的精確性和科學(xué)性都得到明顯提升[4]。
3.GPS測繪技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用前景分析
3.1GPS測繪技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展前景
若想從根本上提高GPS應(yīng)用在測繪工程中的效果,并提高其效率,需要加速GPS測繪技術(shù)的創(chuàng)新和開發(fā)力度,而未來GPS測繪技術(shù)應(yīng)用具有幾點(diǎn)發(fā)展前景。
(1)可以實(shí)施動態(tài)映射方法。在開展測繪工作時(shí),技術(shù)人員可以根據(jù)原始監(jiān)控點(diǎn),適當(dāng)建立檢測基站,安裝GPS,并將其放置在具體基站中,確保能夠順利進(jìn)行測繪,為測繪工作提供幫助,還要時(shí)時(shí)調(diào)動數(shù)據(jù)。此外,在測繪項(xiàng)目中,也可以通過無線傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的測量,相關(guān)數(shù)據(jù)會進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。相關(guān)負(fù)責(zé)人務(wù)必根據(jù)實(shí)際的測量情況以及其他因素來確定最佳測量點(diǎn),以便更快、更有效地測量,獲得更加精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)。
(2)GPS網(wǎng)絡(luò)設(shè)置分析。通過上述分析,GPS定位技術(shù)在現(xiàn)代測繪過程中占據(jù)十分重要的位置。主要是因?yàn)檫@類測繪技術(shù)使綜合測量數(shù)據(jù)變得更加精確,可以采用這種方法獲得更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)內(nèi)容,而測量結(jié)果也能實(shí)時(shí)展現(xiàn)。發(fā)展多源遙感影像復(fù)合式的立體測圖也成為一種必然發(fā)展趨勢,能夠有效解決單行傳感器測繪時(shí)遇到的問題,提高立體測量的精確度和有效度。
3.2GPS測繪技術(shù)未來的發(fā)展趨勢
目前,國內(nèi)外主要采用高分辨率的衛(wèi)星測繪影像進(jìn)行研究,或是在少控制點(diǎn)以及無控制點(diǎn)的情況下進(jìn)行高精度的立體測繪,研究人員會通過幾點(diǎn)探究GPS測繪技術(shù)未來的發(fā)展趨勢。
(1)對高精度的測繪相機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究,對其制造方法和使用方法進(jìn)行分析。
(2)要加強(qiáng)研究衛(wèi)星的重訪周期,建立高分辨率立體測繪時(shí),確保其工作穩(wěn)定性能夠獲得持續(xù)性的效率和數(shù)據(jù)內(nèi)容。
(3)加強(qiáng)精密化技術(shù)的研究。
4.結(jié)論
總而言之,在新時(shí)期工程測繪過程中,引入先進(jìn)的GPS技術(shù)已經(jīng)成為一種必然選擇。在具體測繪時(shí),務(wù)必以現(xiàn)場的實(shí)際情況為指導(dǎo),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和工作條件制定切實(shí)可行的測繪計(jì)劃,有利于促進(jìn)測繪工作的圓滿完成。在這個過程中,要明確GPS技術(shù)應(yīng)用的原理和優(yōu)點(diǎn),才能維持應(yīng)用,提供更多具有可行性的平臺,憑借衛(wèi)星定位技術(shù)或是清攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)控地表數(shù)據(jù)變化,為后續(xù)的測繪項(xiàng)目提供全面的技術(shù)支撐。
作者:錢銳 單位:濟(jì)寧市自然資源和規(guī)劃局經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)服務(wù)中心