GPS测量技术在工程测量中的应用论文_陈海青

GPS测量技术在工程测量中的应用论文_陈海青

中南建设集团有限公司 410015

摘要:社会经济的快速发展推动了我国科技的发展速度,现如今越来越多的信息技术被研发出来,并在各个领域得到了广泛的运用。GPS是一项新型的定位技术,随着其应用范围越来越广泛,现如今在工程测量中发挥着非常重要的作用。本文对GPS定位测量技术的概念进行了论述,并分析了其在工程测量过程中的应用情况,以此论证了GPS定位测量技术所发挥的优势和作用,有效弥补了传统测量作业方法在工程测量过程中出现的各种不足。

关键词:GPS 测量技术;动态RTK;工程测量;即时水准

各种新型技术在社会及国民发展中占据着非常重要的位置,对整体经济起到了很大的推动作用。GPS技术作为一种新型的定位技术被运用到多个领域,如:航空航天,汽车制造、手机生产等领域。而以静态GPS和动态RTK为基础的工程测量技术主要是通过无线导航系统和环球通信卫星将差分信号准确的传递给我们,再通过平差软件将卫星信号进行基线解算并进行约束平差,让整个工程测量结果更加精确、可靠,为工程的有序进行提供了保障。随着GPS定位测量技术在工程测量中发挥着不可缺少的重要作用,为工程的开展提供了诸多便利。

1 GPS定位测量技术概念

1.1 GPS 的组成

GPS技术的组成部分划分为三方面,即监控系统、卫星接收设备、观测卫星,三者之间有着非常紧密的联系,如果其中一个出现问题那么GPS技术的作用就得不到全面的发挥。首先,监控系统,主要是针对卫星的运行情况进行监控,与卫星接收设备一样是在地面上的,通过监控形成相应的信息,然后由卫星传输回来并进行相应的处理,从而将最终的信息提供给人们。而观测卫星则是我们传送到太空中的,如果卫星发生故障问题,我们将接收不到任何信息,这对于我们日常的生产和生活非常不利。在科技快速发展的今天,观测卫星得到了进一步的研发,这样在一定程度上提升了GPS技术的可用度。初期对GPS技术运用只是进行定位,现如今应用范围越来越广,对国家各产业的发展意义重大。

1.2 GPS 测量技术

以往,公路工程和建筑工程测量过程中,都是运用传统的测量作业方法,如经纬仪配合钢尺,全站仪,水准仪等,这种测量模式在面对一些高差大,不通视的地形条件复杂的工程时,需要投入大量的人力、物力和时间,而且所取得的结果还差强人意。而GPS定位测量技术则是通过GPS定位系统向空中将信息进行传输、分析和运算的,具有很高的工作效率,点与点之间不需要横向通视,人们只需将卫星传输回来的数据进行整理,平差和分析即可。通过对该技术的使用在一定程度上简短了整个测量的过程,而且缩短了工期、节省了成本投入费用,极大地促进了企业整体效益的提高。

1.3 GPS 测量技术的优点

实践证实了通过将GPS测量技术运用到公路工程,建筑工程中,能够缩短工程建设所需时间,减少对人力、物力和财力的投入量,对建筑企业有非常大的帮助。具体而言GPS测量技术具有以下几方面的优势:

(1)能够准确快速的定位。传统工程测量模式主要是依靠人力进行,需要到施工现场进行相应的距离测量和角度测量,然后还要进行大量的人工手动计算,这样不仅会浪费大量的时间,而且在人工费用上也比较高,且遇到地势险恶的场地测量将更加困难。GPS测量技术能够对位置进行准确快速的测定,并由卫星传送回人们所需要的数据,并进行分析和整理,有效解决了人工模式中存在的各种不足,为技术人员的工作提供了极大地方便,同时也为企业经济效益的获取奠定了基础保障。

(2)具有很高的测量精度。科技的快速发展使得我国卫星定位技术发展越来越成熟,其定位准确度与可靠性也随之增强。和传统模式的测量技术相比,GPS测量技术的测量精度已经非常高,因为人工操作过程中即便是工作再细心也会有犯错的时候,而该技术的使用能够有效避免各种人工测量中的失误和误差出现,这对于建筑工程的质量十分关键。因为一个小小的误差很可能会引发严重的,所以GPS测量技术运用到建筑工程测量中对人们而言意义非凡。

(3)实现了实时测量的目标。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工程测量过程中很容易受到各种外在因素的影响,而使得外业测量作业时间延长和测量成果精度不达标,之后则要进行重新测量,这是传统测量技术中非常严重的问题,测量工作的开展需要根据天气、环境等多方面因素进行确定。但GPS技术则能够突破这些不足,无论是在怎样的环境下都能够稳定的开展测量工作,将传统模式中存在的各方面难题有效解决,在保证了工程建设进度和效率的同时,也降低了生产成本的投入量。

(4)为观测提供了方便。以往在进行工程测量时首先需花费很长的时间进行测区控制测量,加密施工控制点,控制点之间距离大约为200至300米,一个测站的测量范围为300米左右。而GPS动态RTK测量,所需控制点极少,二至三个控制点就可以设定基站,且控制点可以相距2至5公里,基站设置好以后,移动RTK就可以开始测量,通过卫星传递接收差分信号就能够快速的获取测点三维坐标,并且测量范围大,动态RTK可以在离基站15公里范围进行三维坐标测定,在一定程度上节约了时间、降低了成本的投入,提高了工作效益,并且保证了测量成果的精度。

2 GPS动态RTK测量技术在工程测量中的特殊应用分析

上文对GPS测量技术的优势进行了全面的论述,为工程测量的开展创造了便利,极大地促进了我国工程测量测绘行业水平的提升,那么接下来针对公路工程,建筑工程测量中GPS动态RTK测量技术在水准高程测量方面的特殊应用进行分析。

2.1 动态RTK即时水准测量

动态RTK即时水准测量:就是在离RTK基站大约等距的二个待测点位上设置RTK移动站,同时同步测量点位的GPS高程,各点位自动测量高程十次然后取平均值做为该点位的高程,俩移动站必须同时开始同时结束测量,各条件均满足时,用俩点位测量的平均高程相减即得二点的高差,然后通过一个点的原有已知高程,根椐高差而计算另一点的高程,这就是动态RTK即时水准测量。我们知道,水准测量的实质,就是测量点位的高差,然后通过和已知高程点的闭合平差而求得各点位的高程。无须讳言,动态RTK测得的高程,精度很低,受空中电离层和卫星信号的影响,高程测量精度时高时低,测量精度在1至20厘米之间。但运用动态RTK即时水准测量所测量的高差精度却非常高,究其原因,由于与基站等距,又是同时同步测量,受的外界因素的影响是相同的,根椐抵消原理,二者的高差将不受影响或影响较小。本人在非洲赞比亚娜拉金矿区,机得微铜矿区,利比里亚铁矿区,埃塞俄比亚(埃利特利亚)矿权区等区域做了大量的运用动态RTK即时水准测量代替四等水准测量,精度均达到国家四等水准测量精度要求。取得了很好的社会效益和经济效益。

2.2 动态RTK即时水准测量在高层建筑高程测量的应用

众所周知,高层建筑顶部高程的测量是很困难和很麻烦的,而且很不安全。但有了RTK即时水准测量方法之后,就变得极为容易和简单了,只要在高层顶部和地面水准控制点之间等距设置动态RTK基站,然后运用RTK即时水准测量方法,精确测量二者的高差,并运用地面水准点高程推算所测点位高程。同时可运用此方法对高层建筑进行沉降观测。

2.3 动态RTK即时水准测量在高速公路隧道工程施工测量中的应用

测量同行都知道,隧道进口和出口的高程联测工作和遂道原地面的沉降观测工作是隧道工程测量工作的重中之重,涉及到隧道施工安全和隧道贯通的质量。而隧道进出口高程控制点的联测工作线路长任务重,如果运用RTK即时水准测量方法,则能优质高效的完成进出口高程控制点的联测和地表沉降观测,从而确保了工程质量和安全。

3 结束语

总而言之,在科技快速发展的背景下各种新型的技术应用,提高了社会劳动生产率,减轻了人们的劳动强度,GPS技术最近几年在社会发展中起到了不可缺少的重要作用。工程建设中运用GPS测量技术,能够有效提升工程建设的安全性及精准度,为人们生命安全打下牢靠的基础。与传统模式的测量方法相比较,GPS测量技术具有操作简单、测量精准度高、稳定性强的优势,对于我国工程建筑行业的长远发展而言意义重大。

参考文献:

[1]赖继文.GPS 测量技术及其在工程测量中的应用[J].地矿测绘,2006,(3):11-13.

[2]汤小文,郑家志.GPS 测量技术及其在工程测量中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2014,(3):96-96.

论文作者:陈海青

论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期

论文发表时间:2018/1/7

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