摘要:现代工程对工程质量和工程准确度有了越来越高的要求,传统的工程测绘技术和测绘仪器有些已经难以满足高精度测绘的要求。GPS测量技术是一种精度高、测量效率高的新测量技术,能够很好地满足工程测绘对精度和效率的要求,而且目前已经得到了较为广泛的应用。
关键词:GPS测绘技术;工程测绘;应用
前 言:GPS测量技术因其准确度高,测量效率高,优良的经济性能,拥有非常广泛的应用前景,同时也更适应现代工程施工对安全和准确性的要求。工程测绘过程中,GPS能够很好地提高测绘的准确性和相关测绘数据的可靠性,大大提高工程测量的效率,同时也能够很好地解决人力资源浪费的问题,缩短测绘工期,确保测绘结果更好地服务于建设项目。
1 GPS测绘技术的基本概述
GPS是目前精度较高,测量效率较为理想的测绘方式,相比传统的测量手段具有成本低、操作方便等优点,更好地适应现代不同环境下的工程测量工作,得到了各项工程测绘项目的认可。GPS系统全称是卫星导航定位系统,主要采用距离交汇法来确定测定点的位置。GPS工作需要将卫星接收机设置在指定位置,GPS卫星会发出导航信号。接收机接收到三颗及三可以上的GPS卫星发来的信号,在连接的计算机设备上将接受的信号按照一定的算法进行处理,便可以计算出某一时刻GPS接收机与GPS卫星构成的位置关系,用三维坐标确定测量点的位置。GPS定位系统主要有空间卫星群,地面接收站和控制系统等组成。空间卫星群确保地面接收机在测量时能够接受到尽可能多的卫星信号,是高精度测量的基础。地面接收站设置在测量点接收卫星信号,并将信息传输给控制系统进行计算和分析,最终由数据处理软件和图形处理软件完成测量工作和图像绘制工作。目前工程施工中可以很广泛地应用GPS测量技术,比如GPS测量精密工程,航空拍摄的测量,工程网的测量监测等。除此之外,GPS测量技术还可以应用于一些动态的测量工作中,比如地质灾害的预警和检测,板块运动地理沉降等运动检测,以及地表的移动状况,及时地做出相应的合理预测。
2 GPS定位特征
(1)测量精度高。GPS测绘技术与传统的相比,具有更精确性,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。
(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。
(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。
(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。
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3 GPS测绘技术在工程测绘领域发展的现状
随着科学技术的快速发展,测绘设备和方法也越来越多样化,GPS则是其中最为重要的一项内容。目前,GPS测绘技术已经受到越来越多的关注,而且越来越多的研究人员开始将重点转移到测量新技术和新方法的研究方面。GPS测绘技术在工程测绘中受到欢迎,主要是由于其具有测量精度高、成本低等特点,而且克服了传统测量技术必须要通视的弊端,可以在测绘工作中通过卫星定位系统的变更,获得及时的数据。我国在测绘工程领域采用了24颗美国发射的导航卫星,实现了地面三维坐标的测量。社会和经济的快速发展也为现代测量工程带来了更多的挑战,GPS测绘技术有着很多的优势,因此其在工程领域中的地位也日渐重要。在测绘工程中,利用GPS实现静态测量是其最基本的应用,进而可以利用GPS测绘技术实现对渠道、堤坝、阀门的控制,而高级的应用则是利用GPS与RTK技术的有效结合,实现动态定位,以此增强工程测绘数据的精确性,促进工程测绘领域的持续发展。
4 GPS技术在工程测绘中的应用
目前,GPS测绘已经在工程测绘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:
(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)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。在测绘的过程中,布网工作的实现主要是利用点连接或者线连接的方式,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。
(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。
5 结束语
综上所述,本文主要对GPS测绘技术的工作原理、特点以及其在工程测绘中的应用进行了简单的分析。GPS测绘技术在工程测绘工作中有着十分广泛的应用,而且在提高测绘结果的精确性和准确性方面都有着显著的优势。需要注意的是,在应用GPS测绘技术的过程中,要将其测量结果有效的运用到工程测绘工作中,才能充分发挥其作用。随着科学技术的快速发展,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,有着重要的意义。
参考文献:
[1]孙玉松.论GPS测绘技术在工程测绘中的应用[J].黑龙江科技信息,2013.09.25.
[2]薛会元.浅析GPS测绘技术在工程测绘中的应用[J].科技与企业,2014.05.05.
[3]张延忠.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技传播,2011.04.08.
论文作者:黄青连
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签:测量论文; 工程论文; 技术论文; 工作论文; 便可论文; 接收机论文; 数据论文; 《基层建设》2018年第30期论文;