GPS测绘技术在工程测绘中的应用探析论文_李大伟

GPS测绘技术在工程测绘中的应用探析论文_李大伟

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摘要:近几年,随着测试技术的迅猛发展,工程测量技术逐渐呈现出数字化、多功能化与自动化的特点,而GPS 技术在工程测量中的应用,可在很大程度上提高测量结果的可靠性及测量工作的效率。因此文章重点就GPS测绘技术子啊工程测绘中的应用展开相关探讨。

关键词:GPS测绘技术;工程测绘;应用

21 世纪的现代社会受到经济发展和科技进步等因素的影响而进入到全面繁荣发展阶段,在当前的发展形势之下,我国基础建设进程得到进一步加快,从而推动我国建筑行业的整体进步。受到科学技术进步以及工程测绘发展等方面因素的影响,GPS 测量技术以高精度和高效率等优点正在逐步取代传统的工程测绘技术,在工程测绘中得到广泛的应用。

一、GPS 测绘技术的概念

GPS 是全球定位系统的简称。GPS 主要以无线的定位为核心。简单地说,就是一个由覆盖全球的 24 颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意的时刻当中,地球上任意一点都可以同时观测到 4 颗卫星,以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度,以便实现导航、定位、授时等功能。GPS 工作的基本原理是利用卫星上的无线电来形成一个卫星导航定位的提醒,这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人,安全、准确地沿着选定的路线,准时到达目的地。GPS 测绘技术因为具有精确的定位功能,被应用于各个领域当中,如:工程建筑行业测量、交通出行导航等方面。

二、GPS 测量技术的特点

(一)应用范围广泛、定位精准度高

GPS 测量技术,是由全球定位系统发展而来,由于全球定位系统不仅可以提供位置坐标,而且还能为用户提供速度和时间等方面的信息,因此,全球定位系统可以发挥测量、导航、测速和测时等方面的作用,也就导致 GPS 测量技术具有应用范围广泛这一特点。与此同时,受到全球定位系统的影响,GPS测量技术还具有定位精准度高这一特点,相对定位精度在50m 以内可达到很高,而且也能够实现较小的误差。

(二)测量速度快、测量效率高

随着科学技术的进步与发展,GPS 全球定位系统也受到这一因素的影响,自诞生以来就以迅猛的速度不断完善与发展,因此,在目前的发展阶段中,GPS 测量技术能够在 20km 范围内相对静态定位,而且只需花费 15~20min 的时间。在快速静态定位测量中,当每个基准站和流动站距离在 15km 以内时,流动站的观察时间只需要花费不到 2min,并且在此基础上进行实时定位,因此,GPS 测量技术具有测量速度快和测量效率高的特点。

(三)操作简单

GPS 测量技术是随着时代的发展而进步,而有关于 GPS测量技术的设施设备也跟随着技术的发展而发展,因此,在实际的工程测绘中,仪器操作员只需要完成简单的工作,仪器就可以在测量的过程中自动完成如捕获卫星、跟踪观察记录等方面的工作,之后操作员只需要根据仪器所获得的数据进行记录并监视仪器的工作状态既可。由此可见,GPS 测量技术具有操作简单的特点。

(四)全天候工作和多种测绘功能

GPS 测量技术的优势表现为:(1)GPS 测量技术具有全天候工作的特点,这一特点的存在使得在工程测绘中使用 GPS测量技术变得更加简洁与便利,除了恶劣天气之外,一般的天气情况不会影响工程测绘工作的开展,在一定程度上缩短了测绘时间,提高了工程测绘的效率。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(2)GPS 测量技术还具有检测功能强大的特点,由于 GPS 全球定位系统在社会各个领域的发展中得到了广泛的应用,具有定位、测速和测时等方面的作用,因此,在工程测绘工作中利用 GPS 测量技术,能够在很大程度上自动实现多种测绘功能,使得辅助测量工作极大地减少,减少人为误差,从而提高工程测绘的精确度。

三、GPS 在工程测绘中的应用

(一)工程建设控制网

在整个工程建设和管理过程中,工程控制网属于基础性工作,其精度要求和工程项目的性质、规模等存在紧密联系。通常工程控制网存在以下特点:覆盖面积小、点位密度大、精度要求较高等,而 GPS 定位技术对工程控制网进行使用,具有以下优点:点位选择受到的限制较少、作业时间相对较短、具有较高的成果精度,但是费用较高等,可将其应用在建立工程首级控制网和工程施工控制网中。

(二)变形监测

对于变形监测而言,其主要被应用在大桥、水坝和高层建筑等方面的监测上,具体监测其地基沉位移以及整体倾斜情况。这一监测工作的开展由于被测体尺寸巨大、监测环境较为复杂等,故对监测技术的使用提出了更高的要求,而 GPS 技术在这一领域中得到了广泛应用,比如为了监测大坝形态、边坡形变等,可以在原有大坝适当位置选择若干个点,再在变形位置设置几个监测点,并在基准点、监测点上分别对 GPS 接收机进行安装自动观测,同时通过适当的数据传输技术进行处理。

(三)图根测量

GPS 快速静态定位技术,主要是使用 GPS 接收机对 4颗以上卫星信号进行接收,再计算卫星到 GPS 接收机之间的距离,根据卫星在地心坐标系的位置来确定 GPS 接收机所在坐标系中的位置,通过这种方式能够计算出多个 GPS 接收机的相对位置,从而实现定位目的。在图根控制和测量过程中,图根控制网使用了 4台以上的GPS 接收机,这时则使用双参考站,通过快速静态定位测量方式对其进行观测。针对不同时段同步观测卫星而言,其有效颗数均大于 4颗,对卫星数据采样率进行控制,将其控制在 15s;对于卫星高度角而言,需将其控制在 15°,而 PDOP 值应当在 6以下,每条观测基线的图形强度和流动观测时间均在 15min;对于观测单元而言,其流动站的重合点数设为 2个,在观测前后,对 GPS 量高尺进行使用,从中取中数,将其作为最终的站高。

(四)在水下工程测绘和房地产工程测绘中的应用

GPS 测量技术在工程测绘中的应用,还可以体现在以下几个方面:(1)GPS 测量技术应用于水下工程的建设中,由于现阶段海洋资源开发力度的加大,受到这一发展趋势的影响,水下工程得到迅速发展。水下工程包括海岸码头和港口的建设、航道整治建设等多个方面,这些工程的顺利开展都需要精度非常高的地形测绘图来指导,而地形测绘图的绘制需要在水下工程的开展过程中使用 GPS 测量技术,对水下工程的横向位置和纵向位置进行高精度测定,然后再利用计算机进行地形图的绘制。需要注意的是,在水下工程纵向位置要利用测探仪,根据超声波在水里的传播时间来探测出水的深度,更正水深和地形的高程,而在水下工程横向位置要利用差分 GPS技术,避免操作烦琐和外界抗干扰低等问题,从而提高水下工程测绘效率。(2)GPS 测量技术在房地产工程测绘中的应用,在工程测量中使用 GPS 测量技术,多数情况之下都是采用实时动态差分法,可以在户外观测之后随即获得高精度定位,因此,在房地产测绘中应用得最为广泛。在房地产工程测绘中,使用 GPS 测量技术的实时动态差分法对土地权限进行测定时,可以使用最少的操作人员和仪器在每一个测点上花费最少的时间来获得有用的数据,然后将所获得的数据通过计算机软件输入到 GPS 系统中,从而得到测绘图,促进工程的发展。因此,将 GPS 测量技术应用到房地产工程测绘中,不仅有利于节省人力、物力和财力等方面的消耗,而且也有利于提高测绘工作效率,促进测绘工作得到进一步发展。

总而言之,GPS 测量技术有着十分广泛的应用性,且位置确定精准、操作简便易行、不受制于夜晚视野较小的限制。故采取GPS 测量技术来开展工程测量工作也是目前工程建设领域的一项新趋势。

参考文献:

[1]刘庆彬.GPS测绘技术在建筑工程项目中的应用探析[J].科技创新与应用,2017,(07)

论文作者:李大伟

论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期

论文发表时间:2018/1/7

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