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摘要:社会经济技术的发展与进步为各行各业的发展创造了良好的环境和条件,并提供了可靠的科学技术保障。尤其是计算机网络技术的普及使得信息全球化的趋势日益突出,而GPS作为全球定位系统,为全球范围内的信息传递与流通提供了可靠的技术支持,其中发展较快的GPS定位测量技术,也在工程测绘方面发挥重要作用。
关键词:工程测绘;GPS技术;应用
导言
随着科学技术的日新月异,GPS定位测量技术的应用越来越广泛,其具有的较高精确度和较高效率的特点使其在工程测绘中得到广泛的应用,这在很大程度上扩大了工程测绘的范围并且提高了测量的精准度。在大地测量、工程测量以及测绘工作中的应用改革了传统的测量方法,给测绘方式带来了前所未有的改变,极大地提高了工程测绘的工作效率。 1GPS的构成
1.GPS主要由空间卫星星座、用户设备及地面监控站三部分构成。
1.1GPS空间卫星星座由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成。组成GPS空间卫星星座的24颗卫星在太空中6个轨道平面内均匀地分布着,6个轨道平面的倾角要求是55度,卫星的运行周期为11小时58分,平均高度为20200千米。卫星通过L波段发出的两个无线电载波向广大用户持续不断地发送导航定位信号,其中在所发送的地定位信号中有卫星的位置信息,从而使卫星成为一个动态的已知点。通常情况下,不论在何时何地,只要在高度15度以上,我们平均可以观测到6到9颗卫星。
1.2GPS用户设备主要由GPS接收机、数据处理软件以及终端设备(主要是计算机)组成。GPS接收机通过对空间卫星所发射的卫星信号进行分析,以及应用本身包含的数据处理软件对信号进行相应的放大、缩小、交换等处理,最后经过终端设备计算机及系统软件测算出GPS接收机的三维坐标。
1.3GPS地面监控站主要包括一个主控站、三个注入站以及五个监测站。首先是五个监测站对GPS卫星进行观测得出相应的数据,然后将其传给主控站,由其算出轨道参数、种差参数等等,再将所得数据编成导航电文传给各个注入站,最后再由注入站将导航电文传送到各个卫星的存储器中。
2GPS定位系统的特点
2.1具有强大的功能和极其广泛的用途。GPS具有强大的功能,其应用不仅限于导航,近几年来在工程测绘方面的应用也取得了令人瞩目的成果。随着其理论研究的不断深入,该系统的应用领域也必将会进一步扩大。
2.2具有很高的定位精准度。经过最新的研究测试表明,GPS对静态定位进行载波相位检测,在长度小于50km的基线上,定位的准确度高达1×10-6?2×10-6,这种定位的准确度是及其惊人的。并且随着观测技术以及数据处理方法的不断完善,其定位的精确度还有可能进一步提高。GPS定位的精确性不仅体现在静态定位体系中,对于动态定位方面,GPS技术也能够满足工程测绘技术人员的测量需要。
2.3观测站之间不需要进行通视工作。良好的通视条件在传统的测量工作中是必不可少的,而且在原有通视条件的基础之上还要求有良好的图形结构。GPS定位系统所进行的测量工作不需要这些条件,仅仅要求站与站之间的空间视野要开阔,与卫星保持通视即可,摆脱了以往那些繁琐的工作程序,有效地提高了工作的效率,为测绘工作节约了大量的成本。这种优点还有利于工作人员灵活地选择工作地点,不必拘泥于一个地点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了FPS测量工作的顺利进行和方便工作人员的测量,在布置观测站时要尽量在一个方向上,方便通视。
2.4能够进行全天候的作业。GPS卫星的数量能够保证工作人员在地球的任一位置上进行测量工作。GPS相比于传统的测量技术,不易受天气的影响,能够在任何天气状况下进行测绘工作,这主要是由于GPS测绘技术完全革新了传统的测量理论,而且在发展自身理论研究的基础之上加强了与其他学科之间的交流,不同学科的互相渗透进一步促进了GPS技术在工程测绘中的应用。
3工程测绘中GPS测量技术的实际应用
3.1在城市建设测绘精度控制中得到了广泛的应用。GPS测量中所使用的实时动态差分的监测方法有效的提高了野外实时监测定位的进度,为工程的放样和地形测图等工作提供了便利从而也提高了外业工作的效率。在城市建设和规划中,GPS测量技术的特点能够满足其快速精确定位控制点、实现大面积覆盖和提高观测精度等方面的要求;并且实时高效的数据采集和有效的分析很大程度上提高了监测工作的效率,这都在很大程度上保证了测绘工作的进度和效率。
3.2GPS技术在工程的变形监测中得到了较好的应用。工程建设过程中因为人为和地质原因常有变形情况的发生,其表现形式多为陆地工程变形、矿区的地面沉降以及大坝等工程的变形。GPS测量技术能够为工程的基准设计、结构强度的设计、外观及监测周期的设计等提供有利的数据参考,保证其设计的科学性和合理性,从而有效减少工程变形的可能性。
3.3在大地测量控制网点中有着较大的应用空间。GPS测量技术已经取代了传统测量方法建立了相对完整的大地控制网,能够实现高精度远程控制点的测量。我国大地控制网点的距离相隔较远,传统的测量工具和手段无法有效的完成对其高精度的测量,而GPS测量技术的应用能够在使用较少人力的情况下实现对该种控制点的测量工作。该种控制管网分为全国性及城市性的,城市控制管网监测点的距离相对较近,因而其在精度方面有着更佳的优势,其应用面积较大,使用的频率也相对较高。
3.4GPS测量技术在房地产工程测绘及其地籍管理中得到了有效的应用。在房地产开发中GPS技术能够有效的实现建设用地使用界限的定位及其面积的核算从而有效的简化其勘测定界的工作程序。该技术的应用能够及时高效的检测土地利用的动态,从而保证对土地利用状况实时性的调查。除此之外,GPS测量技术能够精确的测定每宗土地的权属界址实现对相关地籍和房产图的绘制,为地籍和房地产的管理提供更为准确的信息的同时也为该种管理提供了便利。
4GPS测量技术的应用流程
GPS测量技术在工程测绘流程方面的要求较高,需要缜密的流程,才能确保 GPS的精准度。分析GPS测量技术的应用流程如下:
4.1定位测量点。选择测量点时必须遵循便捷、安全的原则,便于布设GPS 设备,尽量定位在视野开阔的作业环境内,避免影响GPS设备信号的传输与接收,排除外界电磁的影响,确定GPS的测量点后,需要记录到测绘图纸内,为后期测绘提供图纸依据。
4.2构建测量标志。GPS技术中的测量标志,主要是起到指示、提示的作用,待测量点定位完成后,需要安置测量标志,用于指导GPS测量的整个过程。由于工程测绘环境的影响,测量标志的构建并没有统一的方法,基本按照测量人员的经验设置,比较常见的方法时埋入标石,既可以发挥标识作用,又可以稳定标志。
4.3测量观测。测量观测是GPS技术中重要环节,GPS测量属于室外作业,促使GPS需要严格遵循室外观测的要求。例如:某地籍项目测绘中,在GPS室外观测中增加卫星导航,两者需在协调状态下才能实现高质量的测绘服务,该项目人员设置到GPS技术后,利用卫星收集测量信息,通过导航系统观测GPS接收的卫星信号,充分利用开机观测的方法,保障测量观测的技术性。
结语:GPS 测量技术在工程测绘中得到广泛应用,一方面提高数据测绘自动化的能力,另一方面 GPS成为工程测绘的基础技术,融合其他测量技术,共同推进工程测绘的发展,提供优质的测绘服务。
参考文献
[1]林新超.GPS测量技术在工程测绘中的应用分析[J].科技风,2012(2)
[2]马永健,张武英.GPS测量技术在地籍测量中的应用[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2013(05).
[3]何铭杰. GPS 测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技风,2012,(04):36-38.
论文作者:刘朋俊,王文涛,郭海波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/31
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