GPS测量技术在工程测量中的应用研究论文_郑婷

GPS测量技术在工程测量中的应用研究论文_郑婷

中化地质矿山总局内蒙古地质勘查院 010011

摘要:近年来,随着科学技术的快速发展,卫星定位技术已经不断完善,它不仅能对具体的地理位置点精准无偏差寻找,而且还能帮助导航,进而找到最终目的地。GPS测量技术有着较广的应用范围技术,在其发展与完善过程中,在各种工程测绘中发挥着重要作用,对于促进测绘工作的进步与发展意义重大。各种建设工程随着我国社会经济发展速度的加快而数量日益增长。对此要将GPS测量技术在工程测量中科学合理应用,保证工程建设质量与效率得到提升。GPS作为一种新技术在地质勘查工程测量工作中的应用愈加广泛,同时,也给地质勘查工程的测量工作带来了新的机遇。

关键词:GPS测量技术;工程测量;应用

引 文:在工程测绘中GPS测量技术得到广泛应用,一方面使测绘自动化的能力不断提高,另一方面 GPS 成为工程测绘的基础技术,与其他测量技术融合,从而共同推进工程测绘的发展,提供优质的测绘服务。

1 GPS与传统测量技术在地质勘查工程测量应用中的差别

1.1控制测量方面

在地质勘查工程测量应用中GPS与传统测量技术有一定的差别,首先在控制测量方面体现。在传统测量技术下,对矿区进行控制测量是在国家级控制点的前提下实施的,边角网、导线网、边角交会、导线网以及线性锁等是常用的测量法。以上传统测量法在点位之间均需要满足通视的条件,而为了使这一要求满足,在区域点位的布置上则需要在视野开阔且地势较高的区域选择,测量时间较长,且精度不高。GPS自身所具备的定位技术,可使全天候的测量实现。且精度高,对通视并未要求。但是需要注意的是,如果矿区测点的测点之间的高差相距太大则会使高程拟合而出现误差。因此,在GPS使用时要均匀分布的高等级控制点尽可能选择来进行测量。

1.2工程布置方面

传统测量技术在对地质勘探线以及工程点进行布设时,首先需要对坑道进行勘探,然后就探槽进行测量,并对钻孔、露头以及工程点均进行测量。在具体的测量工作上首先对仪器与控制点进行布置,然后使用光电测距仪极坐标法对其进行放样。需说明的是,在完成以上几个步骤的测量工作时,所需消耗的时间较多且难准确保证测量的精度。GPS在地质勘查工程测量中的应用能够较好地克服传统测量技术的上述不足。

1.3地形测量方面

地形测量是地质勘查测量工程的重点,大比例尺地形图在地质矿产地质勘查阶段,尤其对于矿区最后的详查具有十分重要的意义,同时也是矿山规划和勘探设计工作的基础资料。使用传统测量技术对地质地形进行测量时,首先需要进行首级控制,并在此基础上完成加密控制,然后完成图根点的设置,将测量仪器安置在图根点上进行碎部测量,完成地形的测量,工作时间较长,精度不高。GPS则可以直接将基准站安装在已知控制点上,不需要再进行加密控制。如果测量地区的条件允许,还可以设置多个流动站,同时进行碎部测量,在测量的效率上高很多。但是需要注意的是,当测量区域的植被过于密集时,GPS可能难以接收到足够多的卫星个数,从而难以保障测量的精度。

1.4勘探线测量方面

在勘探线测量方面,传统测量技术进行测量时,对于中横断面采用基平测量、中平测量以及其他的测量方面进行测量。在具体的测量过程中,首先需要就路线中桩地面的高程值进行测量,并以每2个连续的水准点构成1个测量段,对中桩地面高程逐一进行测量,在下一个水准点进行闭合,形成1个完整的符合水准路线,完成测量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆测量耗时较长,而GPS技术只需按照设计的路线进行测量即可,不需要设站,在纵断面测量上也无需每站均设站测量,测量时间更短,精度更高。

2 GPS技术与传统测量技术的优缺点

2.1传统测量技术的优劣

在地质勘查工程测量中,传统测量技术虽然是一种被取代的测量技术,但是其本身仍具有诸多可取之处,例如,对测量区域的环境要求很低,无须要求卫星的覆盖,强辐射地区和大面积水域也不受限制,适应范围广是其最为突出的优势”。劣势则是集中于2个方面,分别为测量的效率过低和测量精度不足,这在一定程度上降低了地质勘查工作的测量效果。

2.2 GPS技术的优劣

GPS在地质勘查工程测量中的应用中,采用1人1机单人作业的模式,其核心优势为精度高和效率高。除了在路线设计环节需要统一设计之外,在野外作业时则是可以灵活作业,时间和交通条件的限制很少,精度均匀,且出错率低。在常规测量的模式下,1台全站仪要求必须至少有2名测量人员才能完成测量作业,1名测量人员跑棱镜,1名进行测量,此外,对两者的配合默契度要求也很高。因此,GPS较之传统测量技术而言,人力成本上只占传统测量人力成本的20%,在精度上则是提升了—个数量级,是未来地质勘查工程测量的主要应用方式。其缺点则是应用的普遍性不足,在使用的过程中极易受到地形条件的限制,例如,在悬崖峭壁、矿坑周围、高压变电站附近、沼泽以及河流等地区无法进行数据的采集。同时在巷道、地下坑道以及室内等无卫星信号的场所内不能进行观测。此外,该技术目前仍然无法确保强辐射区域和大面积水域等地区的观测精度,这些都是GPS技术需要进一步完善的地方。

3 GPS与传统测量技术在地质勘查工程测量中结合使用的途径

虽然从整体的发展趋势上观察,GPS技术代替传统测量技术是一种必然,但是对于传统测量技术而言,其仍然存在着一些可以弥补GPS技术不足的优势。因此,在地质勘查工程测量中,将GPS技术和传统测量技术之间进行有机的结合,则是地质勘查工程测量水平提升的重要途径之一。例如,在地质条件受到限制的区域,难以利用GPS采集数据时,可以在相对安全的地方采用GPSRTK或是GPS网络采集几个点作为控制点,然后采用传统测量技术,使用全站仪的无棱镜功能进行测量。对于地下巷道、地下坑道以及无信号的室内场所,也可以使用传统测量技术,使用全站仪进行附和道线和支导线的测量。对于大面积水域或是受强辐射影响的地区,则可分别展开GPS测量和传统测量,然后通过对测量结果的分析,确定最终的测量数据。对于一般地形条件良好的地域,则可以使用GPS技术进行直接测量,确保测量精度与效率的有效提升闭。

4结语

综上所述,信息技术在社会中的各行各业内都得到了十分广泛的应用,并发挥了巨大的作用。在地质勘查测量工作中,传统的测量技术则是因为在精度和效率上存在缺陷,而逐渐被GPS技术所替代。本文就GPS技术在地质勘查测量中优缺点进行了介绍,为进一步提升地质勘查测量的精度,还提出了传统测量技术和GPS技术两者结合使用的途径。研究结果表明,传统测量技术和GPS技术在地质勘查测量工作中既存在优势,也存在相应的缺陷。

参考文献

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论文作者:郑婷

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第17期

论文发表时间:2018/11/7

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