GPS测量技术及其在工程测量中的应用研究论文_李卫良,钟沁

GPS测量技术及其在工程测量中的应用研究论文_李卫良,钟沁

江西核工业二六八测绘院 江西玉山 334700

摘要:近年来科技的发展日新月异,各行各业都积极的引进科技的手段,推陈出新的提高企业效益,增强市场竞争力,工程施工在城市化建设中起着不容小觑的作用,人们对工程质量需求的提高,使得传统的技术测量方式已经难以满足工程建设的需求,在这样的大背景下,GPS测量技术应运而生,其能够准确的根据卫星定位,精确的测定位置,且相较于传统复杂的测量流程更为精简,测量效果得到了较大程度的优化,因此作为一名工程技术人员,应与时俱进掌握GPS测量技术的操作手段,充分发挥出GPS测量技术的优势,提高工程测量的准确性,从而提高工程质量。

关键词:GPS测量技术;工程测量;应用;研究

引言

工程测量是施工中较为重要的一环,只有保障工程测量的有效性,才能在后期的施工中因地制宜整合现场的工地情况,做出全面而科学的判断,GPS测量技术虽然一开始仅用于位置锁定等用途,但在工程的有机整合后,GPS测量技术以更加智能化、自动化的优势呈现,推动了工程测量的整体变革,成为现阶段工程测量中必不可缺的一环,GPS测量技术下,技术人员在进行工程测量时,缩减了以往的测量时间与步骤,以繁化简的掌握测量数据,为工程的有序进行带来了较大的便利,值得推广探究。

一、GPS测量技术及其在工程测量中的发展趋势

(一)、全面的掌控测量的内容

与网络联通的3G到4G变化相同,很快我国的网络速度将实现5G的创新发展,GPS测量技术从改变了初始的二维测量方式,以三维的立体结构,更加全面的掌控测量的内容,且根据施工现场不同的情况对症下药的进行测量分析,测量的地点不再集中于固定的层面,而是移动化以终端的数据传输提供测量的依据。大型复杂结构的建筑物,设备,几何重建和质量控制的三维测量,以及现代工业生产过程自动化,过程控制,产品质量检测和监控数据和定位要求,精度要求越来越高,将推动三维测量技术工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量。

(二)、测量的尺度维度大大缩小

工程测量技术将会打破传统的宏观测量领域,实现进一步的宏观方向和微观世界两个极端的发展,并对测量精度要求越来越高。在宏观测量技术方面,工程建设将具有更大的难度及规模,能更好地满足大型施工建设工程的测量要求,精度要求也更为提升;在微观测量技术方面,借助于先进的计算机技术,将向微型计量方向发展,跨入微观领域,测量的尺度维度大大缩小,将发展出微型显微测量及图像处理技术。地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。

(三)、测绘数据同理论数据完美对接

在传统的工程测量中,测量的数据分析往往是通过偏重基本的网的坐标运算、平差计算、几何形式计算,这种运算方法效率低,精度也满足不了现代测量的技术要求。随着测量技术的发展,将会逐步转型为高密度高精度的空间点处理、“点云’擞据分析、可视化处理、“逆向工程”、被测实物的三维空间坐标重建和设计模型的对比分析,测绘数据同各种理论数据库实现完美对接。

二、GPS测量技术及其在工程测量中的应用

(一)、施工水准点的测定

工程设计单位一般采用传统的测量技术对工程的水准进行测量,这种测量方法由于没有经过实地的考察和合理的预算,从而使得水准点距离较大。通常工程的设计单位都会设定好在0.1km~0.5km之间的水准点,由于水准点的距离往往比较大,不够精确,所以给施工带来严重的影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而采用GPS确定水准点主要是通过GPS接收机接受卫星传回的信号,测量并确定临时的水准点,以协调工程观测的进程,确保工程测量的可靠性。其主要的方法是:安置天线、接收机,并且记录观测结果。对于大型公路工程中的实地测量可以采用GPS测量技术,通过对卫星同步照片的观察和研究,对路基的高度进行全面分析,然后在根据工程实际路段的地形地貌特点,沿着公路线每隔200米设置一个施工临时水准点。

(二)、GPS测量的数据处理

GPS数据处理的主要流程为:把GPS接收机记录观测的数据传送到存储设置后,此时要对数据进行分流工作,即在原始记录下,通过解码把美中数据进行分类整理,淘汰掉无效的数据之和繁杂的信息。将数据设置成统一的文件格式,并且也把不同型号接收机的项目、观测值数据单位、数据记录格式和项目统一成标准的文件格式以便统一方便处理。运用多项式拟合方法、平滑GPS卫星一小时发送的轨道参数,标准化了观测时候的卫星轨道。探索和测量周跳、修正恢复载波的相位观测值。对观测值进行必要修改,在GPS观测值中加入对流层改正,单频接收的观测值中加入电离层改正。预处理的主要目的是净化观测值,提高观测值的精度。一般的数据处理软件都采用站星双差观测值。GPS控制网是由相对定位所求得的基线向量而构成的空间基线向量网。在GPS控制网的平差中,是以基线向量及协方差为基本观测量的。通常采用三维无约束平差、三维约束平差及三维联合平差三种模型。

(三)、实时动态(RTK)定位技术

实时动态(RTK)定位技术是GPS测量技术发展的一个新突破,在工程中有广阔的应用前景。实时动态定位(RTK)系统由基准站和流动站组成,实时动态(RTK)定位有快速静态定位和动态定位两种测量模式,两种定位模式相结合,在工程中的应用可以覆盖公路勘测、施工放样、监理和GIS(地理信息系统)前端数据采集。快速静态定位模式一般应用在控制测量中,如控制网加密工作。RTK技术系统用户主要包括三个部分:基准站、流动站和数据链。其作业原理是:基准站接收机架设在已知或未知坐标的参考点上,连续接收所有可视GPS卫星信号,基准站将测站点坐标、伪距观测值、载波相位观测值、卫星跟踪状态和接收机工作状态等通过无线数据链发送给流动站,流动站先进行初始化,完成整周未知数的搜索求解后,进入动态作业。流动站在接收来自基准站的数据时,同步观测采集GPS卫星载波相位数据,通过系统内差分处理求解载波相位整周模糊度,根据基准站和流动站的相关性,得出流动站的三维平面坐标。

(四)、工程测量观测时间的确定

GPS定位主要是利用数颗卫星的瞬间空间位置作为已知点,并且观测GPS和接收机之间的距离,在依照空间距离交会远离求得接收站的三维坐标。所以为了保证足够的精确性,除了拥有足够的可视卫星之外,还要求所观测卫星对观测站构成的几何图形有一定的强度,但是不得超过规定的几何精度因子GDOP数量,以确保交会精度。

三、结语

综上所述,GPS测量技术完好的实现了物美价廉的功效,在成本投入较少的情况下,能够达到传统测量中无法实现的效果,剔除了以往陈旧的测量方式容易受到外界环境干扰,或者测量技术不到位导致测量不够精确等问题,测量的方式简便有效的缩短了测量所用时间,为工程的前期资料收集与分析做足了准备,目前的GPS测量技术还有待进一步优化,相关人员应紧跟时代的潮流,不断反思创新技术手段,以更广阔空间的GPS测量技术应用,实现工程测量的科学性。

参考文献

[1]赵志辉.关于GPS技术在工程控制测量的应用及测量精度研究[J].科技创新导报,2013,(35):44.

[2]方顺贤.GPS技术在公路工程测量中的应用思路探讨[J].科技资讯,2011,(9):20-21.

[3]刘相灵.GPS技术在公路工程控制测量中的应用思路[J].科技资讯,2011,(15):35-36.

[4]赵凯.GPS系统在房屋工程控制测量中的应用技术浅析[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(04).

论文作者:李卫良,钟沁

论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期

论文发表时间:2018/5/21

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