GPS测量技术及其在道路工程测量上的应用论文_林耿斌

GPS测量技术及其在道路工程测量上的应用论文_林耿斌

广东省国土资源测绘院 广东省 510500

摘要:随着现代科技的快速发展和道路工程测量要求的不断提高,传统道路测量方法已经难以适应当前测量工程需要,许多新型技术手段被逐渐应用到道路工程测量中。本文分析了GPS测量技术及其在道路工程测量上的应用。

关键词:GPS测量技术;应用;道路工程

1 GPS构成

GPS系统主要是由三个部分组成,即卫星、地面控制系统、用户,这3个部分缺失任何一项,GPS系统就不是完整的,在GPS系统中,用户也是不可获取的重要组成部分,这里所说的用户并不是说某一个特定的对象,而是指一个群体,由于GPS系统所提供的定位服务是实时的,其所运用的地面接收机也是GPS系统特指的设备,在接收到卫星信号之后,计算机主机就会对接收的数据进行处理,从而得到有效的导航数据,我们需要的各种数据信息就会真实地呈现在我们面前,GPS系统很好地提升了工程测量的精准度,为今后的工程建设提供了有利的保障。

2GPS测量技术的主要特征

其一,GPS可实现快速定位,在GPS的应用下,工程测量的定位模式发生变化,主要采取实时动态定位模式,只要流动站初始化稳定之后才能进行定位,且观测的时间仅需几秒即可,这样一来不仅缩短的观测时间,并且提高了工作效率。其二,GPS定位精度比较高。根据相关风险得知,现阶段GPS定位技术可以达到毫米级的静态定位以及厘米级的动态定位,且根据实验以及工程实践得知,利用载波相位观测量进行静态定位的时候,其定位精确度得到提高。其三,GPS可实现实时定位,在GPS技术下进行动态、实时、快速定位,简而言之便是确定运动目标的三维位置以及运动速度,保证运动载体沿着预定的航线进行运行,并且选择最佳路线。其四,GPS可以实现全天候观测。众所周知,GPS卫星的数目比较多,并且分布也比较均匀,可以保证全球覆盖,这种情况下可以实现全天候观测,也不会受到雷电天气的影响[。其五,GPS测量技术操作简单。现阶段GPS测量技术自身所具备的操作简单与自动化程度高的特点已经成为了最为主要的优势,之所以产生这种特征是因为GPS测量技术综合了多种现代科技,并且各类科学技术的融合下,提高了整个测量的有效性。一般情况下,操作人员只需要在测量的时候对数据采集即可,这样一来可以减轻工作人员的工作量,提高工作效率。

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3我国工程测量与GPS技术应用的发展现状及应用

在当今时代发展过程当中,从城市规划和建设到基础设施和道路交通的建设,对于工程测量的应用和需求越来越大。而全球定位系统GPS则是利用无线导航,依靠发射的人工卫星作为技术的基础,通过对于地面的三维坐标进行标记实现对于任何物体或是地理位置的确定。由于目前工程测量技术所面临的迫切发展的挑战以及越来越多的应用机会,建立较为完善和精准测量的工程测量技术是尤为重要的,为此对于加强工程测量技术的不断发展需要投入更加现今以及具备可使用的技术是当今工程测量技术和完成效果的重要基础。为此GPS技术则首当其冲,因为该技术精准的定位能力以及有效的节约成本等诸多有利效果,确定GPS技术在我国目前发展现状中应用到工程测量方面的可行性和未来发展的必要性都显而易见。

4道路工程测量应用

4.1拟合模型

道路勘测上的高程系统中包括大地高、正常高和正高系统,因为GPS得到的是大地高,而正规工程中还需要正常高,也就需要在一定的区域对数量和已知水准点进行控制,在这个环节,必须选择适当的拟合模型进行坐标求解,再利用差算法解决任意点的高程差异问题。

4.2七参和四参的应用

当前我国大部分设计院及施工单位利用GPS技术快速而准确的获得了测量数据,在实际道路勘测设计中大大的提高了效率和精度。在勘测设计中可通过CORS站或单独基站接收卫星信号进行作业,采用静态进行控制点的测量,采用动态进行采点和道路放样;在施工中可准确进行施工放样及控制点的测量。

对于大、中修测量,四参比较方便实用,对要测量路线要进行导线点及水准点的布设,一般以水准点代替导线点,即节省工作时间也能保证测量精度,尽量保证成三角形布设,虽然出现钝角,但对精度影不大,通常在路线在的起点合适位置设置BM1,建立工程项目,在单点校正后,去采集已布设好的导线点及控制点,同时对已布设的导线点及水准点进行水准测量并平差,由已知的BM1推求其它点的高程,整理采集布设点的坐标,并赋于各点水准高程值,整理成控制点一览表,前期工作基本完成。

在路线放样测量中,新建工程项目进行代点求解四参,把已知点坐标和水准高程代入其中,求解四参数,但要保证代入的点要与整理后表中数值相符,误差应在5毫米以内。

放样时便可以把基站架合适的位置,利用单点校正后,就可以进行路中线放样,虽然是RTK采集中桩数据,只要保证气泡居中,高程误差能控制在2厘米以内,与水准测量中桩基本吻合。

对于新建项目要进行基础测量时,特别是对控制点的测量,精度要求高时,应采用七参数对测量进行控制。要严格控制导线点布设,必须满足求,才能做静态测量,否则会影响测量精度,甚至解算出的结果是不合格的,需要重新布设控制点。可利用静态测量的84坐标进行七参数的解算,再解算水准测量的高程,整理成控制点一览表。

进行其它测量时,可把基站架在已知点和未知点均可,新建工程项目,输入七参数后,进行基站架在已知点校正或单点校正均可,赋予项目坐标系统后便可进行测量。

七参是利用当天卫星数据解算的,而四参数是利用不同时间卫星解算的数据,理论上相对误差较大,但在实际工程中影响不大。这两种参数可结合实际情况去使用。

4.3铁路测量应用

一级导线网是铁路路线测量中的关键测量控制网,在绘图中需要沿既定设计路线布置初测导线,这不仅是以后铁路工程勘探测量工作的基础,也是铁路地形测量的首级控制。采用常规方法主要弊端在于:常规导线测量精准度较差,所用光学测量仪器容易受到外界事物及认为操作方面的影响;常规测量受天气、气候、光线等影响较大,不能实现全天候实时测量,这不利于提高测量精准度和提高测量工作效率;一般铁路线路控制点布设在距铁路3 0 m以内,但是由于受到地形、植被等因素影响,采用常规导线测量再通视度难以满足测量要求。随着G SP测量技术的发展,可采用附和导线启闭于两对D级G P S点,从而实现G SP测量技术代替常规测量技术。对于铁路来说,降低了野外工作量,减少了重复测量次数和设备的搬运工作量,在山野区域可一定范围内全线同步开展测量作业

5结束语

G P S测量技术作为新兴的道路测量技术,相比于传统测量技术而言在数据精准度、操作难易、工作量和工作时间等方面具有更多的优势,它逐渐取代传统测量技术是测绘技术领域发展的必然趋势。在利用G P S测量技术进行道路工程测量时,技术人员要对测绘工程和测绘结果进行及时总结,分析查找问题,这有这样才能有效促进G P S测量技术的发展,进而实现道路工程测量的精准度和保证道路施工质量。

参考文献:

[1]成桂静.GPS在道路工程测量中的应用[J].山西建筑,2009,01:355-357.

[2]原涛.浅谈GPS技术在道路工程测量中的应用[J].江西测绘,2013,04:53-55.

[3]刘发明.GPS RTK技术在工程测量中的应用浅析[J].中国地名,2013,11:58-59.

[4]李刚.探讨GPS测量技术及其在道路工程测量中的应用[J].低碳世界,2014,11:188-189

论文作者:林耿斌

论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期

论文发表时间:2018/5/23

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