测绘工程中GPS静态测量数据处理论文_祝毓超

测绘工程中GPS静态测量数据处理论文_祝毓超

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摘要:在现代测绘工程中,GPS技术以其特有的精准、高效、便捷的特点,受到广泛青睐。在使用GPS技术完成测绘后,测绘工程管理者需对所得出的静态测量数据进行处理。本文对测绘工程中GPS静态测量数据处理进行了论述。

关键词:测绘工程;GPS静态测量技术;数据处理

GPS静态测量技术主要通过电磁波计算卫星与接收设备间距得出测量结果,二者间距以电磁波传播速度及传播时间为计算指标,一旦时空条件不同、电磁波传播速度存在明显差异性,将直接影响测量数据的准确性。

一、GPS定位原理

GPS导航系统的基本工作原理是测量出已知地理位置的GPS定位卫星到用户接收机之间的距离,综合多颗GPS定位卫星的数据获取接收机的具体位置。其中,GPS导航卫星的位置可根据星载时钟所记录的时间,在GPS导航卫星星历中查出,而用户到GPS导航卫星的距离则通过记录GPS导航卫星信号传播到用户所经历的时间,所经历的时间乘以光的速度得到。当GPS导航定位卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码发射GPS导航电文,当用户接受到GPS导航电文时,提取出GPS导航卫星传播的时间并将其与自己的时钟做对比便可得知GPS导航卫星与用户的距离,再利用GPS导航电文中的GPS导航卫星星历数据推算出GPS导航卫星发射电文时所处位置,用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知用户的位置,这即是GPS测量技术的工作原理。

二、静态GPS测量技术优势

1、操作便捷灵活。静态GPS测量技术利用自动化程度较高的GPS接收机完成测量工作,在实际的测量工作中,工作人员只需设置相应的测量参数即可,剩余的操作全部由接收机自动完成,如此高效快捷的设备使工程测量工作变得简单便捷。此外,与传统的人工测量手段相比,静态GPS不但能在操作灵活便捷的基础上提高测量效率,而且对测量结果的准确性也提供了必要的保障。

2、观测时间短。随着GPS测量技术的日益完善,测量过程中所需的观测时间越来越短,这不仅为工程测量缩短了时限,而且提高了观测效率。目前静态GPS测量技术在实际测量中所需观测时间只有半小时左右,全动态GPS定位技术的观测时间更短,有的甚至只有几秒钟。可见,相对比其他测量技术,GPS测量技术的效率较高,具有广阔的应用前景。

3、定位的精准度较高。在短距离测量中,静态GPS定位的精度能以毫米级来计算,是在15km之内的短距离。而中长距离,一般是几十千米甚至是几百千米的范围内,测量的相对精确度可达到10-7~10-8。这比以往的测量技术高出了很多的精确准度,由此可见,使用静态GPS定位的精准度较高,具有突出的优点。

三、静态GPS测量技术的实际应用

1、选点。在进行选点时,测量人员需考虑以下因素:1)监测站选择必须要保证视野开阔,同时还必须要避免一些信号源的干扰,例如高压输电线,这能确保卫星信号不受干扰,通常所选择的监测站是一些高层建筑;2)交通必须要便利。静态GPS测量技术的选点还必须结合当地的交通,这能确保测量工作的高效性和可靠性,从而为后续工作提供必要的保障。

2、外业观测。在已选好的观测点上安装一定的GPS接收机,这样采取的观测分为两个时段,观测一小时后到第一时段告一段落,再检查对中、整平的再次测量,去天线高和开机前所取得天线高作一比较,两次比较的高度误差不能大于3mm。

3、天线安置。天线安置的内容包括对中、整平、定向和量测天线高。进行静态相对定位时,天线应架设在三角架上,并安置在标志中心的上方直接对中,天线基座上的圆水准气泡需居中。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆定向是使天线的定向标志线指向正北,定向误差一般≤±3°~5°。天线高是指天线的相位中心至观测点标志中心的垂直距离。

4、观测作业。观测作业的主要任务是捕获GPS卫星信号对其进行跟踪、接收和处理,以获取所需的定位信息和观测数据。天线安置完成后,将GPS接收机安置在距天线不远的安全处,接通接收机与电源、天线的连接电缆,经检查无误后,在约定的时间打开电源,启动接收机进行观测。

5、观测记录。观测记录方式一般有两种:①由接收机自动形成,并保存在接收机存储器中供随时调用和处理;②测量手簿,由观测人员填写。观测记录是GPS定位的原始数据,也是进行后续数据处理的唯一依据,必须要真实、准确。

6、成果校核与数据处理。观测成果应进行外业校核,这是确保外业观测质量和实现预期定位精度的重要环节。观测任务结束后,必须及时对观测数据的质量进行校核,对外业预处理成果,要按《规范》要求严格检查、分析,以便及时发现不合格成果,并根据情况采取重测或补测措施。

四、测绘工程数据处理应用GPS静态测量技术的要点

1、开展边坡监测。与传统的边坡监测技术相比,测绘工程数据处理时使用GPS静态测量技术有着极为显著的优势,不但使监测的距离得到提高,还使监测的精确度得到提升,使监测时操作的流程更加的简单,并更加灵活的进行监测,还可达到自动化检测、全天化的监测甚至批量化的监测,从而使传统边坡监测技术不足的缺点得到一定的弥补,进而使边坡监测的效率得到一定的提升,通过获取有着较高精确度的点位三维变化参数来同步平面监测和高程监测,使两者保持一致。所以,在工作的过程中,技术人员应主动将传统的工作理念进行转变,把具体问题具体分析的的原则贯彻到底,将现代化的以GPS静态测量技术为主的边坡监测技术体系建立起来,设立一些监测站点并将监测方案制定出来,使工程的施工进度得到大力推动。

2、重视土地复垦。随着我国自然生态环境的逐步恶化。所以,加大对生态环境的保护尤为重要。而工程施工往往会对现场及周边的生态环境造成一定的影响。因此,加强对施工现场的土地复垦重视程度显得尤为重要。首先,土地复垦主要是治理施工现场及周边的生态环境,最大限度的降低其施工对生态环境的破坏与影响,具有较大的现实作用与实际意义。其次,土地复垦也是测绘工程数据处理工作的重要组成部分。所以,在土地复垦中应用GPS静态测量技术可为其建立相对严谨的参考方案与意见规划,对土地复垦提出了进行较为准确的可行性建议,不仅为其承建双方获得了一定的经济效益,还使其施工土地的使用率大幅度提升。

3、组建技术体系。在应用过程中,技术人员应坚持“高效测量、质量为先”的工作原则,以现代化GPS静态测量设备为依托,组建具有区域特色的现代化测量体系,并贯穿于决策支持、土地复垦、图形绘制、边坡监测及数据处理过程始终,便于快速获取、分析、存储及处理测量三维数据,促使测绘工作模式向集成化、自动化及智能化转变,为测绘工程数据处理技术长远发展提供强有力的保障。GPS静态测量技术对固定信号的要求严格,技术人员应尽量选择地形平坦、通视条件良好的区域,保证信号正常接收,以避免测量数据误差。

综上所述,GPS静态测量的工作主要是用外业静态观测的方法来采集所需的数据,内业的基线解算、成果输出和平差等一系列的数据处理工作。由于它具有很高的精确度,具有很好的经济效益,因此显示了在测绘方面很大的优越性,在未来的发展中将会有很大的发展前景和广阔的发展空间。因此,如何应用GPS静态测量技术做好测绘工程数据处理工作,是当前技术人员在工作过程中面临的主要问题。

参考文献

[1]刘琨.测绘工程中的GPS静态测量数据处理[J].内蒙古煤炭经济,2017(19).

[2]徐卫波.分析测绘工程中的GPS静态测量数据处理[J].门窗,2014(01).

[3]邱淼.静态GPS测量及数据处理研究[J].科技资讯,2014(34).

论文作者:祝毓超

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/16

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