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摘要:GPS技术因其准确度高,测量效率高等优势。工程测绘过程中,GPS能够很好地提高测绘准确性和相关测绘数据的可靠性,大大提高了工程测量的效率,缩短了测绘工期,确保测绘结果能够更好地服务于建设项目。
关键词:GPS技术;测绘工程;应用
前言
全球定位系统GPS是一种可以定时和测距的空间交汇定位的导航系统,可以向全球用户提供连续、实时和高精度的三维位置、三维速度和时间信息等。GPS测绘技术的测量过程,主要是通过在固定位置安装GPS接收机,根据GPS卫星发出的导航电文,对某一时刻的GPS距离进行测量,形成三维坐标,以此来达到更加精确的定位。
1 GPS定位特征分析
1.1测量精度较高
GPS测绘技术与传统的测量技术相比,具有更精确的测量结果,其在静态测量精度方面已经提高到毫米甚至亚毫米级,很多高程精度也能够达到毫米级。在动态测量精度定位方面,也有可以达到厘米级,可以满足各个工程测量领域的需求,同时也可以实现如建筑物变形测量等特殊的测绘要求。与传统的测量技术相比,GPS测绘技术在精度方面有着其他传统测量方式无法比拟的优势。
1.2测量时间短
科学技术的快速发展促进了GPS系统的不断完善,相应的软件水平也在不断的提升,以往需要几个小时才能完成的测量,GPS系统只需要几十分钟,甚至几分钟便可以实现。如静态测量定位给IE模式,对于20km以内的极限测量,只需要15~20分钟便可以实现;动态定位模式下,流动站只需要1~2分钟就可以快速起动完成数字化,进而可以根据测绘需求随时进行定位,每个流动站观测值需要几秒钟的时间。因此,很多测绘工程都利用GPS技术建立起一个全面控制的网络,可以极大的提高测绘效率。
1.3测站间无需通视
传统的测量方式对于观测点的通视要求较高,这也为测量工作带来了很大的障碍,同时也增加了人员的工作强度。GPS测量条件下,只要求测站的上方开阔,能够与卫星保持通视,便可以实现测量工作,对于测站之间则没有通视的要求,所以也不需要为了测绘工作建造大批的觇标,可以极大的减少测量的经费,节约测量时间。
1.4操作简单
GPS接收机在科学技术不断发展的背景下,也不断地改进和完善,而且其自动化程度越来越高,人员操作简单方便,只需要在测量领域内安装仪器、接通电缆,对天线高度和气象数据进行记录,便可以由GPS设备完成其他的观测工作。当测绘完成后,只需要关闭电源,收好设备,就可以完成数据采集。
2 GPS技术在测绘工程中的应用
目前,GPS测绘已经在测绘工程领域中获得广泛的应用,而且在不同的领域中都可以实现有效的测量,如建筑工程、铁路工程、水利工程等,都可以获得准确的测量结果。具体的说,GPS测绘技术在工程测量中的应用,可以从以下几个方面分析:
2.1 GPS外业测绘
在进行GPS外业测绘时,需要选择一个准确的测量点,这也是保证测绘结果准确性的基础。测量点的选择和确定,直接影响整个测绘工作的进度和测绘结果的准确性,因此在进行测量点选择之前,首先要做好充分的准备工作,包括对测绘区域的地理位置、标架的确定等,这也是保证GPS测绘技术有效应用的前提。GPS技术在测绘的过程中主要是依靠开机观测和无线安置的方式来实现,这与传统的测量技术相比,有着很强的优越性。同时,在GPS测绘的过程中,由于已经确定了准确的测量点,所以只要将GPS设备准确的安置在测量点定位,便可以得到准确的测量结果。另外,需要对三个不同方向上的测量设备进行固定,以此来保证天线基座与标志中心位置的准确相对。
2.2 GPS布网
GPS测绘技术在应用的过程中,需要通过全面的布网,布网工作主要是沿着测绘工程的线路要求进行测绘。在一系列的测绘工作中,布网主要是利用点链接或线连接的方式,对三交所同步图形进行发展。在针对不同的测量区域进行布网时,一般需要按照实际需要,如施工网或者信息网等不同的方式来选择布网的方式。有效的布网可以增强网络自身的强度,使得GPS可以通过控制网络自如的实现数据的测量和储存,也能保证测量结果的准确性。
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2.3实时动态测绘方法
针对某些已经经过检测点之上的新基站进行设定,同时需要安装一台GPS接收设备,便可以实现在该区域内的现场测绘。通过无线电传送的方式,可以将GPS测绘结果及时传递到信息接收站。观测现场的流动站在接收来自不同发送站的信息的同时,也可以依靠基站传输的数据进行定位,这时基准站及流动站将该数据与本身观测到的数据进行差分解算,从而得到两观测站之间的相对位置,解算出流动站所在位置的三维坐标并实时存储和输出。
3 测绘工程中GPS测绘技术的应用流程
GPS测量技术在测绘工程流程方面的要求较高,需要镇密的流程,才能确保GPS的精准度。分析GPS测量技术的应用流程加下:
3.1定位测量点
选择测量点时必须遵循便捷、安全的原则,便于布设GPS设备,尽量定位在视野开阔的作业环境内,避免影响GPS设备信号的传输与接收,排除外界电磁的影响,确定GPS的测量点后,需要记录到测绘图纸内,为后期测绘提供图纸依据。
3.2构建测量标志
GPS技术中的测量标志,主要是起到指示、提示的作用,待测量点定位完成后需要安置测量标志,用于指导GPS测量的整个过程。由于工程测绘环境的影响,测量标志的构建并没有统一的方法,基本按照测量人员的经验设置,比较常见的方法时埋入标石,既可以发挥标识作用,又可以稳定标志。
3.3测量观测
测量观测是GPS技术中的重要环节,GPS测量属于室外作业,促使GPS需要严格遵循室外观测的要求。例如:某地籍项目测绘中在GPS室外观测中增加卫星导航,两者需在协调状态下才能实现高质量的测绘服务,该项目人员设置到GPS技术后,利用卫星收集测量信息,通过导航系统观测GPS接收的卫星信号,充分利用开机观测的方法,保障测量观测的技术性。
3.4数据分析
GPS测量数据的分析,基本是由计算机完成。利用计算机中的外业检测,确保数据分析的准确度,确保数据结果贴近工程实际,完善GPS测量中的数据库。
4 GPS技术在测绘工程中的具体应用分析
4.1形变测量
形变是工程测绘中的主体项目,大部分工程内都存有形变影响,尤其是受到地质、人为等因素的影响,更是增加形变控制的难度。针对形变控制,需通过GPS提供测量信息,便于提出科学的控制途径。
例如:某矿业现场的地基出现形变,表现出严重的沉降危害,该矿业人员通过GPS测量技术及时分析引发地基变形的原因,同时测量地基沉降的基础参数,有效控制形变发生,降低地基形变对整个矿业现场的危害。GPS测量技术在该矿业中发挥定位与监测的作用,利用三维定位的方式,监测地基形变中的细微变化,控制在安全范围内,避免出现大规模的形变或沉降,保障该矿业现场的安全运营而且提高了矿业现场,抵御变形风险的能力。
4.2城市测绘
城市建设是我国经济发展的重点项目,多样化的城市建筑投入施工,由此必须保障测绘达到规范的标准。GPS测量技术在城市测绘中的使用频率最高,其与GIS、RS组合,高效完成城市测绘的定位、遥感等提高城市测绘数据的准确度。
例如:某城市测绘时,涉及到大面积的控制网,总共包括三级导线测绘,需要GPS的准确测绘,该城市测绘过程中,受到基础建筑的影响,导致不同层次的导线测绘,均遭受不同程度的破坏,增加GPS测量技术的压力,此时该城市选择GPS静态测绘,同时利用GPS中的RTK技术,排除城市两个测绘基点的通视,完成直接性的测量连接,不会破坏该城市原本设定好的测绘基点,还可以高效率的完成城市测绘,方便建筑施工和城市规划。
4.3网点控制
网点控制主要体现在大地测量中,传统的测量技术耗时、耗力影响网点的控制。我国在工程建设中重新规划了控制网点,为保障网点控制的精准度,需要利用GPS测量技术完成长距离的准确测绘。GPS测量技术在网点控制中能够适应大规模的大地测量,在保障效率的基础上快速完成网点测绘。GPS测量技术在网点控制中的应用还要避免对城市控制产生影响,以免干扰整体测绘的精度,造成数据误差。
5 结束语
GPS技术在测绘工程中的应用大大提高测绘的质量和效率,也可以简化测绘的流程,降低测绘人员的监测难度,同时其测绘适用性更加广泛,可以广泛应用于各类地质条件和天气中来进行全天候测量。随着科学技术的快着速发展,GPS测绘技术也将不断的完善,对于促进我国测绘工程的持续发展,有重要的意义。
论文作者:曲光弼
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/21
标签:测量论文; 技术论文; 工程论文; 数据论文; 城市论文; 网点论文; 便可论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;