摘要:GPS应用于工程测量,能够获得更为理想的测量精度,提升工作效率,为工程建设的顺利进行提供有力的技术保证。本文主要就GPS技术在工程测量中的应用及精度进行了分析,仅供大家参考。
关键词:GPS技术;工程测量;应用;精度分析
引言:
GPS技术是基于全球定位系统,通过空间卫星群和地面的包括主控站、地面接收天线和监测等监控系统共同完成的,人们通过对卫星导航地质信息进行相应的定位处理,实现对某一地区地理位置和有关情况进行了解,空间卫星群能为保障GPS系统卫星信号畅通,在工程测量中能实现随时随地地接收到空间卫星信号,在高精准度定位中实现高质量的工程地质测量。
1.工程测量中GPS技术的应用
1.1在公路测量中的应用
近年来,我国的公路建设得到了快速的发展,随着人们对公路使用要求的提高,勘测设计也面临了更加严峻的挑战。当前,公路设计已经实现了CAD化,而且在一些功能强大的软件的支持下,可以实现地面数字化测绘,在公路勘测设计的过程中,逐步实现了内外业一体化,这在很大程度上促进了公路设计的发展,然而,在社会不断变化发展的今天,却也成为了公路设计向更好方向发展的阻碍。在进行公路建设时,应用GPS技术可以有效地提高建设的效率,同时,工程测量的经济效益也得到了保证。
1.2在矿山测量中的应用
当前,我国可利用的土地资源相对来说较为短缺,尤其是一些靠近海域的城市在其发展的历程中想要拓展城市的规模,就需要对城市进行大范围的围垦建设。围垦建设不靠近海岸,但是会有在水上进行施工的作业或者在受到潮汐影响的地点施工,这就导致以往的测量技术没有办法进行,这时候,GPS就发挥了它的作用。在对矿区控制点进行加密的过程中,地形测量以及钻孔剖面点、取样钻孔、探井、探槽、地质点、坑口、近井点、坑口位置点的坐标放样与求测,工程施工的调配等,GPS-RTK在这些方面都有着非常关键的意义。
1.3在水利工程中的应用
水利项目建设中准确确认水下地形的数据是非常关键的,一般来说,纯铜的测量措施都是使用全站仪、三杆分度仪、六分仪与测深仪配合测量。但是,由于水下的地形比较复杂,肉眼又无法看清,施测作业难度大等条件所限,致使测量的范围有局限性而且结果不精确,这样就会给整个项目的建设带来不必要的难题,从而使工作效率降低。即使在天气条件差和传统的手法无法施展的状况下,也可以使用GPS-RTK测量技术,进行测量大面积的水下地形的标准,需要首先得到最精准的测量情况,最主要的就是得到地形的数据。通过利用这个技术得到准确数据,通过处理之后,内业会得到数据,并且将作为水利工程施工的依据,这些可以得出的数字化的地下地形的准确形状图像可以为水利工程带来非常方便的作用,不仅将测量中的精确程度提升上去,并且对节省人力、物力、财力方面有帮助。
1.4虚拟现实技术的广泛应用
不是所有的工程测量都需要进行现场的技术测量,在施工环境繁杂的情况下,发生安全事故是不能避免的,但是通过GPS系统的虚拟现实技术就可以针对不同的测量环境做到很好的规避工作。运用计算机网络系统模拟现场工程测量环境,将相关数据用清晰和仿真的三维立体图像进行及时反映,并有效合理地制定出工程测量措施和流程,将工程测量工作的难度降低指的就是虚拟现实技术。
1.5铁路施工中动态定位模式测量
在对铁路工程进行测量的时候,动态测量也是常用的测量方式,有时动态测量优势不在于对精度准确性的控制,而在于测量的效率比静态测量的效率高。工程测量的过程中,采用GPS动态测量的方式,能够有效地完成地形图和中桩方面的测量,保障横断面测量的质量。
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1.6变形监测中的应用
在面对项目建设施工中引发的构筑物以及周围环境变化的情况,尤其是在对构筑物地基下沉和位移进行了解的时候,为了保证项目的安全性以及稳定性,就要采用变形检测技术。一般来说,巨大的建筑物都是使用变形监测技术,而且对于测量的结果要求很大的精确度,在检测过程中还会出现各种不同的测量环境,使测量难度加大。然而,使用GPS-RTK技术就可以科学有效地实行变形监测,还可以加大测量的效率,保证测量结果的精确度和科学性。
2.工程测量中GPS技术精度分析
2.1卫星对GPS测绘的影响
同样的,GPS土地测绘会受到卫星的影响。在GPS定位系统中配置有一种原子钟,会与现实的标准时间产生一定的误差,就会出现卫星钟差的作用,影响到测绘的精确度。另外,由于地面测量相位中心与GPS卫星发射天线的相位有一定的偏差,GPS测绘的准确性还会受到发射天线相位中心偏向的影响。
2.2信号传播途径方面的因素
卫星信号的传播依附于电磁波的传送,而电磁波在进行卫星信号传播的过程中会产生电磁波效应,电磁波效应会被电离层折射,影响电磁波的频率和电子的总含量,导致电磁波传送到地面的卫星信号与原来的卫星信号存在误差。在进行卫星信号的传播过程中,要经过对流层,而对流层中的折射会对信号的传播速度产生很直接的影响,除此之外,信号传播经过对流层时,信号传播本身也会有传播的温度、湿度与气压的不同,在不同的温度、湿度与气压条件下,卫星信号传播的速度会随之产生不一样的变化,从而影响GPS的定位速度。
2.3信号接收机的影响
信号接收机对GPS测绘的影响主要有以下三方面:第一,GPS定位过程中采用的相对观测值,在实际的测量过程中,1-5周的内容容易被忽略,进而影响测量坐标的精确度;第二,接收机天线的相对中心与测站标识的中心位置也可能存在一定程度的偏差,对土地测绘的精确度产生影响;第三,接收机设备及软件有时候出现故障问题同样会影响到GPS土地测绘的精确度。
3.GPS在工程控制测量中的精度
采用GPS技术运用到工程控制测量中能够利用其测设方格网进行控制网的定位和定向,解决了点位之问的无法通视困难,能够使户外的工程控制测量不再受到天气的影响,并且GPS方格的网点位精度比较高,设置的大地控制网的图形强度系数高,能够有效的提高点位的趋近速度,使用的GPS-RTK测设建筑方格网比传统的测量方法效率能够提高一倍以上,大大的降低了工程施工人员的劳动强度。虽然将GPS技术运用到工程控制测量中能够增强其测量的精度,但是受到其他因素的影响,GPS测量的精度也会发生一些不稳定的现象,笔者通过结合实际的工程控制测量总结出以下几点:第一,GPS技术的精度直接受到了卫星定位精准度的影响,并且单点定位会使卫星星历测量出的数据与实际卫星的位置存在偏差,根据这种情况可以利用区域性的GPS跟踪网对GPS卫星轨道实施跟踪,直接从导航的电文中得到卫星的轨道上数据,确保跟踪战地的地心坐标进度。第二,确保接受设备在对GPS信号接受的精准度。第三,采用降低电离层或多路径方式降低GPS测量精度受卫星信号的影响,保证GPS测量的精准度。
4.总结语
随着工程项目的增多,工程测量工作变得越来越重要,传统的工程测量方法不但使测量工作的效率降低,同时具有较大的工作量,而且工序比较复杂,不过在应用了GPS技术之后,工程测量工作的效率得到了有效的提高,而且还有效地提升了测量结果的准确性。所以,要想在工程测量中有效地应用和推广这一技术,需要国家不断加大科研的投入力度,从而将我国的定位系统性能进一步提高。
参考文献:
[1]刘叶明.GPS技术在工程测量中的应用[J].科技风,2010,07:259-260.
[2]汤小文,郑家志GPS测量技术及其在工程测量中的应用[f].中国石油和化工标准与质量,2014(3).
[3]张建军GPS在工程测量中的精度分析[f]科技风,2012(11).
论文作者:胡贤武
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/11
标签:测量论文; 工程论文; 技术论文; 信号论文; 精度论文; 精确度论文; 电磁波论文; 《基层建设》2017年第24期论文;