关键词:全球定位;GPS技术;工程测量
引言:
工程测量工作过程,要以实际为主,要分析如何采用有效测量方法,以提高测量的质量与准确性,为此,本文研究GPS技术,分析了GPS测量技术的主要内容,也阐述了具体应用过程,希望能够作为有效的工作经验,分享给相关人士,共同进行研究,助力现代化工程建设事业的发展。
1 GPS测量技术的主要内容
就GPS系统而言,是以卫星无线电导航系统为基础的信息处理系统,可以完成距离与时间的测量,主要包括用户设备、空间卫星星座以及地面监测系统三个部分。在应用时,主要通过无线电信号,实现无线导航来提供准确的定位信息,现在已经得到多个领域的重视。尤其现代信息处理技术和方式的大踏步提高和改进,利用GPS技术进行工程测量更为成熟,具有经济快速与精度高等特点,进一步推动了测量领域与测绘领域的快速发展。GPS测量技术具有定位精度高、观测时间短、应用范围广以及操作简单等特点,与传统GPS测量技术相比,其可以全天候持续工作。在数据监测工作中,GPS卫星数目分布合理性更高,并且左右范围广泛,在监测时能够通过系统完成三维定位,对地球上任何地点、环境以及时间段内进行监测,灵活性更高。无论是GPS测量技术应用的时间、地点以及操作方式,与传统工程测绘技术相比都更具优势,应进一步对其在工程测绘中的实际应用进行研究。
2 GPS技术在工程测绘中的应用
2.1 GPS测量技术
与常规测量方法相似,GPS测量过程也大致分3个阶段:技术设计、外业观测及成果处理。但由于GPS测量相对常规测量有明显的优势,比如,利用多台接收机同时对卫星进行同步观测,不要求测站之间通视;GPS全天候测量,不受天气影响;观测时间短、数据量大,数据处理速度快,成果精度高等。
2.2 GPS动态定位
实时动态定位技术,就是以载波相位观测的实时差分技术,它是GPS测量技术的延伸与突破。对工程的施工及后期维护工作都有重要的意义。动态定位可分为动态绝对定位和动态相对定位。在GPS测量中,如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而RTK(Real-time kinematic)实时差分定位是一种能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它的出现极大地提高了野外作业效率。采用RTK测量在工程勘测阶段可以完成地形测绘、控制网的布设、施工放样、变形监测等工作。而且整个测量过程中不要求控制点通视,受外界环境干扰少。
2.3工程控制网中的运用
工程控制网关系到整个工程施工及竣工的关键所在,工程的质量、工程的进度都离不开控制网。测量控制网的精度不是相对的,不同的工程对控制网的要求也不同。边角网是传统控制网的方法之一,它是以三角形为基本图形的网,图形简单,比较容易发现错误,便于计算,但是受外界环境影响比较大,布网困难大;进入20世纪90年代,随着GPS定位技术的引进,许多工程测量单位开始用GPS布设控制网。GPS相对定位精度,在几十公里的范围内可达1/100000~~1/200000,完全满足《城市测量规范》的精度要求(二等最弱边相对精度1/300000)。相对传统控制网,GPS控制网的主要优势有:控制点的选择受限制少、定位精度高、观测时间短、数据处理速度快,但是GPS控制网的在高程测量方面略有瑕疵。
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2.4海洋工程测量
海洋工程测量的目的是建立海底测量控制网、海上定位和测探技术,水位的潮汐改正以及海底地形图测绘。
水上定位由于待测船位是运动的、实时的,不可能像陆地测量那样多测回重复测量,但在水上定位的坐标基准在陆地。运用GPS进行高精度动态测量已成为国内外一个重要研究方向。在国内海上测量大比例尺近海水下地形测量时,必须使用动态差分GPS技术进行相对定位。
测量时将GPS接收机与测深仪组合,前者进行定位测量,后者同时进行水深测量。利用便携机记录观测数据,并配备一系列软件和绘图仪硬件,便可组成水下地形测量自动化系统。当天所测数据只用1~~2h就可以处理完毕,并可及时绘出水下地形图、测线断面图、水下地形立体图等。我国水下工程的发展速度越来越快,水下测量的重要性也不言而喻。
3提高工程测量中GPS数据准确性的方法
3.1注意地点的选取
通常来说大型工程的建设地点包括城区内和野外两种情况,均需要注意接收站地点的选择。由于信号传播以及测量精度都会受到一些干扰,在选取地点时需格外注意。野外进行工程测量时,选取接收站地点应避免大型的金属矿、障碍物、盐碱地,也不应将接收设备放置于大型障碍物后或森林中,这些都会影响信号的接收或削弱信号强度,应尽量将接收设备放置于高处。在城区内的工程测量,应避开将接收设备放置于大型供电设备附近和强力磁场,比如发电站、变电站等,同时,也要注意将接收设备放置于高处,便于信号的接收和传输。
3.2缩小测量范围
应用GPS技术测量时,精确性受测量范围和距离的影响,测量范围和距离越大,测量精度越低,因此在进行工程测量时,如无必要,可适当缩小测量的范围。如大型建筑群的测量工作,在对其进行规划后,可以划分为若干部分分别进行测量,避免整体测量带来的高误差风险。但这种测量方式会增加成本,如果不是十分必要,可以减少划分的区域数量。同时,可以采取一机多线的方式减少接收设备的使用,或通过频繁更换接收设备位置的方式使相关建筑测量工作得到全面覆盖。
3.3地形测量中应当重点注意的事项
在对于平面位置进行的地形测量中,GPS技术已经广泛被应用其中。不过,这个技术目前还存在一定的不足之处,尤其是对于高程的测量运用还没有非常成熟,因此应当引起工作作业人员的注意和重视,选取基准站一定要慎重考虑。基准站的选址非常重要,一般的要求是不能选择在高大树木、大面积水域和高大建筑物,以及有电磁辐射和干扰等地方,比如高压电线和电台发射塔就非常不适合。基准站的选址,一般需要选择在地势较高且在测区的中央的地方。一定要对于高程精度进行重点注意,要求对于求转化参数的已知点,一定要保障其有非常准确的坐标成果。保证作业数据的准确程度,在作业完成前、完成中和完成后对于已知点,一定要做比测,从而保证其准确性和精准度。
结束语:
总之,工程测量中,引入GPS测量技术是必要的,作为策略过程的关键项目和重点环节,要发挥GPS技术优势,有效解决工程测量中存在的天气、地形和其他限制,提高测量效果。 同时在实际的应用中还存在一些问题,要给予明确,需要测绘有关人员利用现代科技去解决,使GPS技术能够更好的在测绘领域中服务社会。
参考文献:
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论文作者:余琅琅,
论文发表刊物:《科技中国》2018年4期
论文发表时间:2018/8/10
标签:测量论文; 工程论文; 技术论文; 精度论文; 地形论文; 水下论文; 动态论文; 《科技中国》2018年4期论文;