国家测绘地理局第一大地测量队 陕西西安 710054
摘要:大地测量学的发展为我国综合经济与国防实力的发展提供了基础的保障,但是由于我国幅员辽阔,地形复杂多样,给传统的大地测量工作带来很大的困难。近年来,GPS技术以其精度高、速度快、操作简单等优势被广发应用于大地测量中,为大地测量提供了有效支持,极大地促进了大地测量事业的发展,并且逐步取代常规测量,成为测量技术的主力军。
关键词:GPS技术;测量;应用
一、大地测量的意义
大地测量是一门测量和描绘地球表面的学科,即研究地球表面形状、重力场分布及测定地面位置。大地测量的意义重大,为我们提供了各方面的详细资料,有助于我们对地球环境加深了解。首先,大地测量能有效地对大型自然灾害进行预测,如地震、海啸、泥石流等。及时发现这些自然灾害,开展预防工作,能大大地减少其对人类生命财产的危害。其次,在环境监测和保护方面也发挥着重要作用,监测草原面积、冰川面积、沙漠面积等环境的变化,能对环境破坏的分布进行评估。再次,大地测量能科学地探索地球物理现象的力学机制,对研究地球固体潮、地球形变速度、板块运动有较大帮助。最后,大地测量技术还能用于国防现代化建设,保护国家安全。
二、GPS技术的优势特点
2.1全天候作业
GPS接收机可以24小时不间断接收卫星信号,不受白天黑夜、阴天下雨下雪、大风大雾等恶劣天气的影响。
2.2测量时间短、速度快
目前20KM以内GPS相对静态定位仅需15-20分钟;快速静态相对定位测量时,当每个流动站与基准站相距在15KM以内时,流动站观测时间只需1-2分钟;实时动态测量可随时定位,每站观测只需几秒钟。
2.3定位精度高
与传统测量技术相比,GPS测量技术采用的是差分定位,定位精度可以达到厘米,甚至是毫米级。尤其是大范围、长距离测量时,它的测量精度和可靠性更高。
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2.4操作简单方便
在进行静态测量时,只需要安装好仪器,量取并记录仪器的高度,开机后仪器将自动采集并记录数据,观测人员只需要在一旁监视仪器工作即可,极大地减轻了测量工作者的劳动强度和工作紧张程度,使野外工作变得轻松愉快。
2.5测站之间无需互相通视
GPS测量不要求测站之间互相通视,因此控制网布设更为灵活,点位根据需要可稀可密,省去了经典大地网中的传算点、过渡点的测量工作,也可节省大量的造标费用。但需注意的是,点位不能选在高压线等强电磁波干扰源及大面积水域附近,且上空必须视野开阔,没有其它障碍物遮挡,这样才能使信息接收更精准,测量精度更高。
三、大地测量中GPS技术的应用
3.1大比例地形图的绘制
绘制大比例地形图是大地测量工作中的重要内容。传统方法进行大比例地形图的绘制,工作量非常大,绘制进度缓慢,同时绘制的地形图的准确性也难以保证。GPS技术的应用将传统测绘方法存在的弊端良好的解决。地形图绘制的效率显著提升,而且保证了绘制精度。现今,在对大比例地形图绘制的过程中,人们主要是采用的计算机软件系统,来对其进行处理,从而满足大比例尺地形图绘制的相关要求,使其绘图的难度大幅度的降低。
3.2公路放线放样
在对公路测量工作中,为了保证公路中放线放样的准确性,将GPS技术应用到其中,并且通过计算机软件技术的处理技术,来对每个放样点位进行自动化的确定,这样就有效的降低了公路中线放样误差产生几率。公路结构放样中,中线、横断与纵断面,都属于大地测量的难点,利用GPS技术,对中线进行放样时,只需将坐标数据,输入到GPS系统中,系统可自动分析出放样数据,对横断与纵断面进行放样时,先进行断面成形,然后将数据输入GPS系统,形成放样点样本,便于现场使用。
3.3公路横、纵断面放样和土石方数量计算
在对公路进行测量的工作中,人们处理公路的横、纵断面放样与土方数量的计算这两个方面的内容主要是应用GPS技术来进行的,这就能够切实有效的提高大地测量工作的准确性与精度。相关工作人员在处理公路纵断面的过程中,技术人员首先是采用电子数据簿来收集与公路有关的信息与数据,然后将放样点相关的文件集中进行储存。而对横断面放样进行测量与处理的方法与纵断面放样的测量与处理基本上是一致的,都是采用电子数据簿完成的,然后收集相关的信息,最后对其进行储存。另外,相关工作人员在计算公路土石方数量的过程中,技术人员也可以利用GPS技术对其进行相应的计算,从而最大限度的减少公路测量工作的工作量,进一步提升公路测量工作的质量以及其经济性与实用性。
3.4大地测量选点、观测、竣工测量中的应用
大地测量中选点受多方面因素的影响,其中以地质环境的影响最大,GPS技术的应用,有效的降低了大地测量的选点难度。同时在观测过程中,GPS技术能够对信号和经纬数据进行及时有效的记录,同时对信息进行科学合理的分析处理。在竣工测量中,GPS技术的应用可以现精读、通视的准确度,避免出现大地测量的各项问题。
3.5GPS技术可以实现大地测量网络有效性的检测和补充
传统的大地测量网络,不能满足实际大地测量的需求,因此通过GPS技术实现大地测量网络有效性的检测和补充。首先,利用GPS技术补充测量网络,主要针对重要控制点进行测量补充,形成完整的地区测量网,为整个大地测量工作的开展打下最坚实的基础。同时对测量网络进行加密,使大地测量的更加准确、严谨;其次,利用GPS技术检测测量网络是否处于有效状态,原有网络进行改革升级,设置科学有效的GPS测量网点,以保证GPS网络能够与原有网络相互融合,进而为GPS数据处理提供环境,实现并联和平差。通过GPS技术,不仅可以对传统大地测量网起到改善作用,而且还可以保障网络的有效性。
结语
综上所述,可知GPS技术的应用促进了大地测量事业的发展,该技术在大地测量中的应用主要体现在比例尺地形图以及公路土石方数量计算等方面,这是由于GPS技术具备上述功能,使得有所有需要大地测量的事业都获得了显著的发展,比如公路桥梁建设事业,发展最为迅速,这为提高我国的基础设施建设水平具有一定的促进作用。
参考文献:
[1]孙林忠.我国大地测量学的现状及前景研究[J].技术与市场,2012.
[2]祁玉成,尤洪才.浅谈GPS技术在大地测量中的应用[J].黑龙江科技信息,2007.
论文作者:樊政,李由家
论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/20
标签:测量论文; 大地论文; 技术论文; 公路论文; 地形图论文; 纵断面论文; 工作论文; 《防护工程》2017年第16期论文;