浅谈工程测量中智能控制应用论文_陈浩

浅谈工程测量中智能控制应用论文_陈浩

泰州市江城建建设工程质量检测有限公司 江苏泰州 225500

摘要:随着我国经济实力的不断增强,以及科学技术更加飞速的发展,GPS技术在建筑工程测量中有着更加广泛的应用前景,GPS技术具有精度高、观测时间短、测站间不需要通视和全天候作业等优点,使得三维坐标的测定变得简单,因此,该技术除应用于航天、航海等领域外,已广泛应用于工程测量的建立工程测量控制网、RTK下的碎部测量与放样、区域差分系统下碎部测量与放样以及变形监测建的各个领域,同时GPS技术也有一些缺点。但随着科学的发展,GPS技术应用将更加成熟,更加具有更广阔的应用前景。

关键词:建筑工程;工程测量;GPS技术应用

1 引言

近几年来,在社会经济快速发展的背景下,各类技术逐渐发展起来。技术的快速发展为测量工程提供了保证。如果测量技术不够先进,这会影响到测量工程的测量质量。因此我国要不断改进测量技术,以此来更好的适应社会的发展要求。

2 工程测量的发展沿革

2.1 工程测量的现代定义

当代人对工程测量学的定义是:工程测量技术指在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。

传统工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门,其基本内容有测图和放样两部分。现代工程测量己经远远突破了仅仅为工程建设服务的概念,它不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定,而且包括对测量结果的分析,甚至对物体发展变化的趋势预报。苏黎世高等工业大学马西斯教授指出:“一切不属于地球测量,不属于国家地图集的陆地测量,和不属于法定测量的应用测量都属于工程测量”。我国近代以来工程测量可追溯至1932年,同济大学工学院高等测量系正式成立,成为当时国立大学中惟一的测量系,并成为我国民用测绘高等教育事业的发祥地。随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,我国工程测量的发展可以概括为“四化”和“十六字”,所谓“四化”是:工程测量内外业作业的一体化,数据获取及其处理的自动化,测量过程控制和系统行为的智能化,测量成果和产品的数字化。“十六字”是:连续、动态、遥测、实时、精确、可靠、快速、简便。

2.2 先进的地面、空间测量仪器在工程测量中的应用

20世纪80年代以来出现许多先进的地面测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段,如:光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等,为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件,改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。三角网已被三边网、边角网、测距导线网所替代;光电测距三角高程测量代替三、四等水准测量;具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量;无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作;电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器;精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。GPS是美国从20世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有海、陆、空进行全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。随着GPS定位技术的不断改进,软、硬件的不断完善,长期使用的测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的高速度、高精度、费用省、操作简单的GPS技术代替。GIS是一个基于数据库管理系统(DBMS)的分析和管理空间对象的信息系统,以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别由于信息技术的发展,数字时代的来临,理论上来说,GIS可以运用于现阶段任何行业。

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从技术和应用的角度,GIS是解决空间问题的工具、方法和技术;RTK(Real-time kinematic)实时动态差分法。这是一种新的常用的GPS测量方法,以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,是GPS应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。

3 GPS在工程测量中的应用

3.1 建立工程控制网

工程控制网是工程建设、管理和维护的基础,其网型和精度要求与工程项目的性质、规模密切相关。一般地,工程控制网覆盖面积小、点位密度大、精度要求高。用常规的方法,多采用边角网。可应用于建立工程首级控制网,变形监测控制网,工矿施工控制网,工程勘探、施工控制网,隧道等地下工程控制网,等等。应用GPS技术建立控制网,通常采用载波相位静态差分技术,以保证达到毫米级精度。应用GPS技术建立道路勘探、施工控制网和隧道工程控制网等具有显著的优势。道路勘探、施工控制网,具有横向很窄、纵向很长的特点。采用传统的三角锁、导线方案,多数需要分段实施,以避免误差积累过大。采用GPS技术,由于点与点之间不需要通视,可以敷设很长的GPS点构成的三角锁,以保持长距离线路坐标控制的一致性。

3.2 变形监测

变形监测主要是监测像大桥、水库大坝、高层大楼等建筑物、构筑物的地基沉降、位移以及整体的倾斜等状况。监测工作的特点是被监测体的几何尺寸巨大,监测环境复杂,监测技术要求高。常规的监测技术是应用水准测量的方法,监测地基的沉降;应用三角测量(或角度交会)的方法,监测地基的位移和整体的倾斜。GPS技术在该领域有广泛的应用。

3.3 带RTK的碎部测量与放样

RTK(Real Time Kinematic)技术,即载波相位差分技术,是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。RTK系统由两部分组成:基准站(坐标已知)和移动站(用户接收机)。其基本原理是:将基准站采集的载波相位发送给用户,用户根据基准站的差分信息进行求差解算用户位置坐标。RTK技术可应用于测绘地形图、地籍图,测绘房地产的界址点,平面位置的施工放样等。采用RTK技术测图时仅需一人进行。将GPS接收机放在待定的特征点上1、2秒钟,同时输入该特征点的编码即可。把一个小区域内的地形、地物特征点测定后传入计算机,由专业成图软件、在人工适当的干预下,形成所要的成果图。采用RTK技术进行放样,标定界标点,是坐标的直接标定,不象常规放样那样,需要后视方向、用解析法标定,因而简捷易行。

3.4 区域差分网下的碎部测量与放样

区域性GPS差分系统下的碎部测量与放样,是基于区域GPS差分网进行的。区域差分与RTK单基点载波相位差分的原理相似,不同的是区域差分的基准站往往多于1个,多基准站组成基准网,基准网提供各个基准站的差分信息,用户接收机根据自己的位置确定各基准站差分信息的权,按非等权平差后形成自己的差分改正数,实现差分定位。

4 结语

工程测量是测绘科学与技术在国民经济和国防建设中的直接应用,是综合性的应用测绘科学与技术,要求计算理论严密,测量方法严密。

参考文献:

[1]徐绍铨,张华海,扬志强,等1GPS测量原理与应用[M].武汉:测绘科技大学出版社,1998

[2]黄以寿,起始点偏差对GPS基线测量的影响[J].煤炭技术,2003,(10):98

[3]吕永江,房产测量规范与房地产测绘技术[M].北京,中国标准出版社,2001

论文作者:陈浩

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2018/12/19

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