GPS测绘技术在工程测量中的应用论文_刘红梅

GPS测绘技术在工程测量中的应用论文_刘红梅

正元地理信息集团股份有限公司 山东省济南市 250101

摘要:工程测量工作是一项对精准度要求较高的工程环节,而且,随着建筑项目复杂性、建筑高度的不断提高,其对工程测量工作的要求也在不断提高,GPS技术有效的推动了工程测量技术的发展,促进工程测量技术的现代化、智能化水平的提升,进一步加强对GPS技术应用的研究也成为了现代工程测量技术发展的必然要求。本文主要就GPS测绘技术在工程测量中的应用情况展开了论述,以供参阅。

关键词:GPS测绘技术;工程测量;应用

引言

GPS的英文全称是Navigation Satellite Timing And Ranging Global Positioning System,简称GPS。1973年,美国就开始研制这个系统,通过20年的努力,投入高达300亿美元的巨资,于1993年的时候研制成功,其最初是服务于军事定位与导航的。GPS是以卫星为基础的无线电导航定位系统,具有全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能,能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。目前,GPS已经应用于安全监督、物流、测绘等诸多领域,进一步提高了工程测绘工作效率以及测量的精准度。与传统测量技术相比,GPS测绘技术具有技术含量高、测量时间短、精确度高的特点,在实际应用中,充分将传统测量技术与现代电子技术结合在一起,对工程控制网的建立提供了技术前提,保障了测量结果的科学性和精确性,具有良好的发展前景。

1工程测量中GPS定位系统的应用原理以及应用优势

GPS定位系统作为新型的观测方法之一,已经在世界范围内众多的领域中得到了广泛的应用,如:交通运输行业、军事研究领域、地质勘探领域以及工程建设领域等。就GPS定位技术在工程测量中的应用来说,主要有以下几个方面的独特优势:第一,GPS技术的定位精度十分高。GPS系统主要由空间卫星、地面监控站及用户仪器构成。用户仪器在使用中可以连接多颗卫星,消除了一些系统性的误差,如卫星轨道误差,卫星钟差和大气折光差等。这些自身特性,保证了GPS系统的高精准性。正是工程测量人员清醒地认识到了GPS定位系统的独特优势,进而在工程测量领域对GPS定位系统进行了广泛的应用,这也正是GPS定位系统自身的优势所决定的。除此之外,随着测量范围的不断加大,GPS定位系统在数据测量中的精确性以及准确性都会体现得更加明显。第二,GPS定位系统的观测时间相对比较短。在工程测量领域中应用GPS定位系统时,常常会在实际的测量过程中,通常会对GPS定位系统加以有效地应用,从而将工程的测量网点加以合理地布设,并且一般来说,观测每一个布设的测量网点的时间仅需要30分钟到40分钟,因此,在实际的测量与观测过程中,所需要花费的时间是很短的。与此同时,如果能够对快速静态的GPS定位加以有效地应用,会很大程度上缩短测量的时间。第三,GPS测量技术可以有效地实现自动化操作的目标。正是因为在工程测量中有效应用了GPS定位系统,使得实时自动化测量的目标得以更好地实现。GPS测量技术在实际的操作过程中十分简单,特别是随着我国不断发展和提高的科学技术手段,使得GPS测量技术中的接收器变得更加地小型化,同时,在实际的运用过程中,也变得更加地简单。而对于工程的观测人员来说,需要在实际的观测与测量过程中,先将观测所需的天线合理放置在相应的位置上,这时,GPS测量技术就不但能对观测站的平面特性的位置实时定位,更重要的是,还能为用户将三维的立体坐标及时提供。

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2 GPS技术在工程测量中的实际应用

在工程测量工程的进行过程中,GPS技术的操作步骤大致包括选点与建立标志、外业观测以及成果校核与数据处理三大步骤。(1)选点建立标志。与常规测量点选择不同,首先要保证相关设备安装的便捷性,在易放置接收设备及交通便利的区域选点,保证有开阔的视野,选择的地位信号必须好,并尽量确保附近没有电视台、微波站、大面积水域以及高压线等能够干扰电磁波接收的物体存在,能够有效保证测绘技术不受电磁信号的干扰,然后还要完成相关的绘图工作;待测量点选定后,接下来的工作就是建立测量标志,以便为埋置标石等后续工作提供更为便捷的服务。(2)外业观测。GPS测绘技术在应用过程中,GPS测绘技术应用的关键环节就是外业测绘,通过空间卫星导航系统,搜集测绘工作所需要的信号来观察测量工作,达到精准定位安装天线的目的,天线安置即进行对中、整平以及定向,然后对天线高进行测量。如果是静态定位,就应该在三角架上放置天线,对中的时候要在标志中心的上方进行,测量之前要确保天线基座上的圆水准气泡处于中间位置。定向的过程就是保证其定向标志线是朝着正北方向的,不能在定向阶段出现较大误差。对天线高进行测量就是测量观测点标志中心到天线的相位中心之间的垂直距离。进行观测作业的时候要根据跟踪、接收和处理后得到的GPS卫星信号信息,通过仪器处理能够得到最终的观测数据以及定位信息。在安置完天线之后,要在天线附近一个比较安全的地方安置GPS接收机,确保一切无误后接通电源,开启仪器进行测量。测量完成后,对观测结果进行记录,记录的方式一般有两种:一是由接收机自动完成记录,储存在接收器里面供以后研究使用;二是观测人员在测量手簿手动填写记录,要求观测人员有很强的责任心,认真仔细才能确保数据的准确性和真实性。

3 GPS测绘技术的应用案列分析

在某省建设大型的研矿工程中,其中勘查察面积4.8km2,矿区有简易的公路交通便利,矿区最高海拔标高为1390m,河床标高890m,地势比为500m。通过利用GPS测绘技术,首先对其50km以内的距离进行了100%的定位,定位结果显示测绘处的平面信号误差为0。其次对其25km以内的距离进行了GPS定位,仅用了13min~15min就对静态物体进行了定位,同时还用了1min~3min对其距离在15km以内的流动物体进行了定位。其次在矿区内设置了DP01、DP02和DP03三个点作为已知的控制点,将已知点DP01作为基准站架,测量每个控制点的WGS84国家大地坐标系统的平面坐标,通过已知点DP01,DP02,DP03号点解算出转换参数,从而解算出矿区加密控制点DP03、DP04、DP15成果坐标,严格按照我国的《地质矿产勘查测量规范》ZBD1000189进行测量作。最后在已知点架设移动站进行采集数据的工作,共计检测3个点。在分不同时间段对特征点进行重复测量,比较其差值,统计23个点。累计检测26个点,统计总的作业精度为:平面精度±0.02m;高程精度±0.05m,从而确保了该工程的精准性,减少了误差,也满足了建设工程的要求。

结束语

GPS测绘技术基于自身精确性高,节省测量时间,提高测量效率,操作技能简单便捷等优点,广泛应用于测绘工程的各个方面。但是,GPS测绘技术就目前发展而言仍然存在一定的缺陷和问题。就测绘工程检查来说,往往检查在测绘之后,这就使在测绘过程中遇到的问题难以发现和解决,可能会对测绘工程带来一定的影响。此外,测绘工程由于自身具有复杂性,施工工期短,从而增加测绘难度,测绘技术人员技术达不到,从而降低工程完成质量,故应加大相关人员的技术培训,故GPS测绘技术在工程测绘中的应用仍需进一步探索研究。

参考文献:

[1]申俊峰.GPS技术在工程测量中的应用探讨[J].江西建材.2017(16)

[2]史乐生.GPS技术及其在工程测量中的应用研究[J].门窗.2018(01)

论文作者:刘红梅

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/4/26

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