安徽省煤田地质局第二勘探队 241006
摘要:随着科学技术的日新月异,GPS定位测量技术的应用越来越广泛,在大地测量、工程测量以及测绘工作中的应用改革了传统的测量方法,给测绘方式带来了前所未有的改变,极大地提高了工程测绘的工作效率。本文对GPS测量技术在工程测绘中的作用进行了详细分析,以为工程测量工作提高参考
关键词:工程测绘;GPS;作用
随着科学技术的日新月异,GPS定位测量技术的应用越来越广泛,在大地测量、工程测量以及测绘工作中的应用改革了传统的测量方法,给测绘方式带来了前所未有的改变,极大地提高了工程测绘的工作效率。GPS定位技术的自动化程度极高,且具有高度的精确度和广阔的应用潜力,引起了测量工作者的广泛关注。这种广阔的应用前景促使GPS定位技术在很短的时间内获得了迅速的发展。从最初的一个作业模式发展到现在的快速静态定位模式,为短基测量作业的发展提供了全新的发展思路,在很大程度上提高了GPS测量的工作效率。一对GPS测量系统在10km以内的短边上能够在5min之内接收比静态定位1-2h的定位结果,各大生产商都纷纷推出了GPS的测量新产品,即实时动态测量,是目前最为先进的GPS测量工具。随着GPS测量的基础理论研究的不断发展,相关设备也在不断地发展和完善,GPS测量技术也越来越成熟,测量功能和应用领域也在不断完善和扩大,这些发展进一步促进了GPS测量设备的价格持续走低,在操作上也变得越来越简便,使GPS测量更加自动化和实用化。
一、GPS测量技术的特点
GPS测量技术在现今的工程测量中具有许多方面的优势,首先是可以加在各种地图,还能形成智能缩略图和接边,其次是根据测量数据形成点线面的三维数据,再次是在各种野外的地形和位置上都能够进行准确测量,另外还可以在两个点之间或者是在规定的区域之内进行距离或者面积的精确测量,最后它还能够将获得的各种位置信息进行数据形式的转换以供各种设备进行使用,实现了无纸化的测量。
二、GPS在工程测绘中的重要作用
根据GPS的技术特点,对比传统的测量技术,其有很多的技术优势,因此GPS的应用变得越来越广泛。目前GPS技术已经广泛应用于工程测量、控制测量、大地测量、地籍测量、精密工程测量等领域。其中实时动态测量的特点,更显示了GPS定位技术的优势。GPS在工程方面的应用以及重要作用可以从以下几个方面讨论:
1.道路工程方面的作用
GPS在道路工程中的应用,主要是用GPS建立道路工程控制网。目前,我国的经济仍处于高速发展的阶段,基础建设的力度依然很大。国家对铁路、高速公路以及高等级的公路建设的需求还很高。随着这些道路的迅速发展,测绘技术的要求也必须提升一个档次。但是由于道路的线路比较长,且已知的控制点很少,因此,用常规测量方法不仅布设控制网困难,而且还不能达到高精度要求。我国已逐步用GPS技术代替了传统的测量方法,建立道路首级高精度控制网,对控制网的加密才采用传统的测量方法。大量实践证明,GPS在建立道路控制方面有很高的精度,其在几十公里范围内的点位误差只有2cm左右,常规的方法不仅耗时长,而且也达不到如此高的精度,使用GPS测量技术也大大缩减了工期。
2.桥梁工程方面的作用
在特大型桥梁的控制测量中,GPS技术也同样的实用。由于GPS测量过程中无需通视,其可构成较强的网形,点位的精度也可以大大地提高,同时它也能对传统测量的支点进行检核。GPS定位测量技术在隧道测量中也具有广泛的应用前景,GPS测量无需通视,减少了常规方法的中间环节,因此,速度快、精度高,具有明显的经济和社会效益。
3.RTK在地籍测量中的作用
RTK即载波相位动态实时差分方法,在没有RTK以前,使用GPS定位测量时要使用多台GPS接收机长时间接收GPS信号,外业结束之后还要在内业做相应的数据处理,才能得到GPS控制点坐标,使用这种作业方式要多台仪器多个人同时观测,比较费时费力,RTK技术的出现大大改观GPS测量技术。现在发展了固定的永久基站,即CORS(连续运行参考系统),现在中国很多城市都在发展CORS系统,比如广州、上海、北京、郑州、西安等都有自己的CORS系统。目前,在全国土地确权调查过程中,大部分施工单位使用的是这种方法,利用连续运行参考系统进行界址点的测量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用RTK进行测量要比传统的测量方法要方便的多,利用RTK进行测量一个人就能完成,再配合两个人绘制外业草图,这样三个人一组就能完成一个行政村的界址调查,这会大大提高工程的效率。另外RTK在地形测量的工程中也要比传统测量更有优势。
三、GPS测量技术在测绘工程中的创新型应用
1.像控点测量
在航空航天的摄影摄像中,一般都会运用到像控点测量技术,过去的测量方法是利用多个导线来进行水平位置的确定。当GPS测量技术繁盛以后,只需要设置一个高等级基站,就可以每个像控点平面中进行高精度的测量任务。即使在一些无法设置基站的像控点情况下,仍然可以采用间接的方式来进行测量,例如交会法等等。GPS技术的测量精度已经完全能够满足像控点的测量要求,和过去的航空航天测量相比而言,GPS技术并不需要设置控制点。
2.控制测量
如今城市的规模正在不断扩大,因此大规模的建设带来了更大压力的测量工作,由于城市的控制面积较小,因此在小面积的控制中需要实现大精度的测量,这样对于测量的工作频率来说也加大了。这样城市测量工作也在不断增多,因此我们需要能够快速建立控制点来加快城市测量的效率。当前的控制测量是传统的导线控制测量,这样的方法既不均匀也不准确,GPS的静态测量方法虽然可以有较高精度,但是后期处理数据较为麻烦,如果出现错误还需要进行再次测量,无法实现即时性。而GPS测量技术则解决了这一问题,不但可以提高测量的效率,还可以拥有很高的精度,同时较小的误差也避免了传统布网模式带来的缺陷。
3.线路中线定线
GPS测量技术还可以有效地应用在城市道路的定线中,通过对城市道路中央放样,就可以仅仅由一个人来快速完成,具体操作时,只需要将线路的实际参数输入到GPS接收机中进行测量,然后再进行放样就可以。当然还有许多其它的方式,例如可以根据坐标进行放样,或者根据桩号放样,还有同时结合着使用,可以有效降低测量误差。这样就可以大大地提高道路中线的放样的精度,例如道路并没有控制点,而有一段三公里的道路需要能够在一个工作日之内完成定线任务,那么借助GPS测量技术就可以有效完成这样的工作和精度要求。
4.建筑规划放线
GPS测量技术还可以在建筑物的规划放线中得到广泛应用,然而实际使用过程中也需要考虑整个城市的规划要求,建筑的几何参数对于放线具有较高的精度要求,例如在一栋居民楼进行放线工作,如果周围的场地较为开阔,并且地面的情况也较为平整,那么这样进行GPS测量工作就非常容易。可以通过每个楼房三个点的方式,进行全站检查。
5.地形测绘
在地形的测量工作中,不同的测量内容对于精度有不同程度的要求,从整体到局部可以分为基本测量和地籍测量,GPS在其中主要是地质勘探,可以通过定位界址点来进行实时测量,描绘出土地的使用区域。在调查土地的面积和分类中,GPS测量技术同样可以分析出土地的界限和面积,提高土地的测量精度和效率。另外GPS测量技术也可以在管线、地形等测量中发挥作用,可以在测绘中利用其进行实时导航,这样就可以进行高精度地进行动态三维数据的测量
四、结语
GPS测量技术已经获得了长足的发展,各种测量的精度和灵敏度都获得了显著的改善,目前的应用范围主要由地质勘测、大地检测、变形监测还有各种测量领域等等,在各个行业的测量部门中都广受欢迎,另外GPS测量技术还可以实现在水下和海洋的长距离测量,除此以外航天测量、高空测量等领域也都使用了GPS测量技术。
参考文献:
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[4]全球定位系统(GPS)测量规范[S].GB/T18314—2001.
论文作者:王飞
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/3/28
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