摘要:近十几年,我国经济不断发展,科技也随着不断进步,人们的生活质量和生活便捷程度不断提高,值得一提的是GPS系统在人们生活中的普及和在工程测试中的应用,给我国社会生产和生活带来了很大的便利,推动了我国工程测量的有序发展,并实现了与传统测量技术的相互整合,提高了工程测量的效率与质量。GPS 测量技术具有测量时间短、技术含量高、精确度高等优点,在工程测量实践中发挥着越来越重要的作用,但同时 GPS 测量技术也同样存在着一些有待解决的问题。我们对GPS系统、目前应用的状况和使用中遇到的一些实际做了简要概述,提出了一些建议和问题解决措施,给相关技术人员提供一定的理论基础。
关键词:GPS系统;工程测量;应用
1.全球定位系统基本介绍以及目前应用状况
GPS(Global Position System,全球定位系统)是由接收装置和环球通讯卫星所组成的无线电导航定位系统,能够为用户提供精确的时间信息、导航与三维坐标。GPS 作为新一代卫星导航与定位系统,不仅具有全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位能力,而且具有良好的抗干扰性和保密性。随着数字化进程的不断加剧,全球定位系统的迅速发展,GPS 技术已经成为了工程测量中不可或缺的重要技术,对工程测量有着深远的影响。全球定位系统主要由我国所属的卫星和与之配合的监测设备构成,我国目前拥有的卫星为二十四颗,覆盖范围全面,卫星大概每半天绕自行轨道一圈,很好的满足我国用户的使用需求。GPS测量技术及其在工程测量中的应用比传统设备有很多突出的优势。首先,测站之间无需通视,使测试变得非常便捷,节省人力物力资源,定位测试的准确度远远高于传统方式,并且测量物理的位置相距越远,这方面的优势愈加突出,测试速度快效率高,节约了大量的时间。其次,GPS测量可以得到位置准确的三维坐标,在精确测定观测站平面位置的同时,可以精确测定观测站的大地高程。更重要的是,GPS一般不受天气状况的影响,工作时间随机,可以随时进行测试或者是监控观察。
2.GPS测量技术及其在工程测量中应用遇到的问题以及解决措施
2.1 测站点设置问题
当测试设备处于最初的开发与安装的初期,测站点的选择至关重要,直接决定了后续测试的准确性和精确度。对于测站点的选择,一般有几个原则,首先是地理位置方面,GPS 测站点应选择在空旷的地带,避免障碍物太多对测试造成干扰,一般基站与周围障碍物的高度角应该要低于十度。并且测站点周围应当具有利于发播、传送差分改正信号的条件,这样可以有效的保证信号的传播,最好要保证直径二百米的区域没有会产生电磁波的干扰设备,如高压输电线、大功率无线电发射设施等,以免电磁波对GPS卫星信号的干扰。测站点不应当设置在对电磁波信号反射较为强烈的地物、地形上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2 基准站定位问题
在具体基准站定位的工作中,会遇到很多比较特殊情况,如果设计位置不满足施工条件,我们需要就应当采取多点定位法调整位置到合适的地方,一般这种情况下,我们会选择2-3个其他位点,快速测出流动站到两个其他位点的WGS-84 坐标,再根据后方交会原理对基准站的坐标进行测算,然后利用WGS-84和已知点的独立坐标求出相关参数。通过辅助计算得到新的基准站放置,这样设置的基准站受到的电台发射电磁波干扰较小,基站的位置好,放样的精度也相对较高。
2.3 GPS 网基准点选择问题
GPS测量技术在工程测量中的应用时,我们需要测试到精确的GPS原始数据,随后我们将得到的原始数据应用到坐标体系中,进行模型模拟计算得到测试结果。在这里我们要求联合测试数据至少要有三个以上,这里面点的选取非常重要,会直接决定总体的测试精确度和误差大小。这段时间我国开发建成了上下两种级别的高精度的GPS网,但是由于还在处于调试初期,还不够成熟,使用方位不够广,所以需要进行进一步的推广。另外,在进行GPS观测时,应当将国家大地点当作坐标转换时的尺度、方向和位置准的依据进行联测。必要时还应当对进行联测的大地点做有效的检核,尽量确保基准点的精度。
2.4 基线解算问题
在进行计算之前,我们需要选取一些点构成测试基线,用于随后基准的扣除和精确度的提高。在实际工作中我们发现基线解算步骤存在起点坐标不准确,观测时间短,存在周跳现象,多路径效应和电离层、对流层折射影响等问题。这时要求有经验的技术人员或者相关工作人员根据实际情况灵活处理,删除不可靠的数据,或者通过合适的数学模型进行计算修正,以保证基线解算结果的质量。
2.5 假值问题
假值问题是测试中比较常见的,经过一系列的测试,我们发现仪器有一定的出错率,再加上个别特殊环境的干扰,测试结果有时候会出现偏离真实值很多的情况,我们称之为假值。这种数据是不能够参与最后计算的,否则会对测试结果有很大的影响,出现非常大的误差。这个时候需要我们进行人工筛选去除,这对测试人员的工作能力和经验积累有非常高的要求。一般出现这种情况的时候,我们要对异常数据进行异常分析和对仪器重新初始化后进行二次测量,确保得到准确的数据。
3.总结:
根据上述分析我们能够看出,GPS测量技术用于测量工程具有很好的优势能够显著地提高工程测量的效率和可靠性,同时节省大量的测试成本,减少了技术人员和工作人员的工作量,当然是用GPS设备施工也对工作人员的技术能力有所要求,工作单位要加强人员的培训。另外,GPS测量技术的使用过程中有可能因为操作问题造成一些误差,要严格测试并且要求专业人士进行监督,不断提高操作能力,在实践中探索创新,从而提高GPS测量技术的应用和普及,提高我国这方面技术的国际竞争力。
参考文献:
[1] 吉星升,董军.GPS技术在工程测量中应用现状及其局限性[J].中国测量,2002(06).
[2] 马捷.提高GPS RTK 测点精度和可靠性的探讨[J].中州煤炭,2006(02).
[3] 吴英浩.GPS在工程测量中应用的几点体会 [J].中国市政工程,2005(02).
[4] 郭振华,孙喜平.实时动态测量中的难点与对策 [J].测绘通报,2005(06).
[5] 周良,刘经南,张全德.2000年前后GPS进展状况[J].地理信息世界,1998(3).
论文作者:赵高雁,赵成龙,李晓鹏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/1
标签:测量论文; 测试论文; 工程论文; 技术论文; 坐标论文; 基准论文; 基线论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;