GPS测绘技术在测绘工程中的应用研究论文_安志伟

摘要:随着现代科学技术日新月异的进步,尤其是GPS技术在工程测量中应用日益增多,该技术有测绘精度高、作业效率高、操作便利、智能化、在实际工程测量中受自然条件影响小等特点,所以在测绘工程中得意广泛应用,本文主要阐述了GPS测绘技术的特点和优势,在GPS技术在测绘工程中的若干应用进行探讨,供同业人员参考。

关键词:GPS测绘;测绘工程;应用

1.GPS技术的特点

随着科学进步,我国传统测量技术由于精度、可靠性较低,已不能适应当前社会发展和工程测量多样化的需求。GPS技术的出现刚好弥补了以往测量技术的缺陷,逐渐受现代测绘人员的喜爱和信赖,GPS技术的应用能在很大程度上提高工程测量中精度,其功能也变得多样化,可通过其静态测量功能将测量结果精确到毫米,这是以往测量技术所达不到的,是GPS独有的优势。

1.1功能强大,测绘范围广

GPS可实现高精度大范围测量,传统基线测量在远距离测量时,精度低。在静态定位模式测绘工程中,若基线在50km以下,GPS定位精准度可达到1×范围。如基线超过100小于500km,其定位精度可达到范围。如GPS用于实时定位,精度测量单位可以分为分米和厘米,误差程度低。

1.2定位精度高

不论是在动态或是静态测绘,GPS测绘技术都打破了传统测绘技术的弊端,可把精度控制在标准范围之内。

GPS其原理是用卫星在太空中的位置作为基础计算出一个点在地球上的具体位置,非常精确的测量三个卫星分别到地球上某一点的距离,由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成,根据其测量技术原理及特点,可高速、高效、准确提供点、线、面等要素的精确三维坐标和其他相关信息,且具有全天候、自动化、高效率等特点。另外,GPS测绘技术还可以按照不同的标准进行测绘,直到达到测绘人员的预期效果。

1.3.操作便捷程度高

GPS测绘技术在实际应用中由于自动化和集成化程度高,所以在实际测量过程中所涉及到的仪器安装调试都十分简单。GPS测绘仪器可直接开启卫星自动定位系统,对测绘目标进行动态跟踪,在很大程度上减少人为手动操作,且在一定程度上减少了人为因素造成的测量误差值。

表1 GPS测绘技术与传统测绘技术比较

传统测量技术非全天候较长、一般一般不均匀较复杂

一般而言,GPS测绘技术可在20min内测得20km内的静态目标,从初始化的状态转换到正常跟踪定位模式只需要几秒时间。GPS测绘技术与常规的测绘技术相比优势较为明显,(如表1)。

2.GPS 定位技术在测绘工程相关领域中应用

2.1工程变形监控中应用GPS测绘

工程建设中时常会出现多形变的情况,形状的变化是一个循环的过程,由于变化过程较小,大多情况下无法用肉眼或者传统测绘手段观测到,此时可用GPS测绘技术测量。较为典型的有对建筑物的位移距离和变形的程度进行测量、水利大坝测量。同时应用该技术也可以节省人力资源,也保证了测绘工程的安全性。

2.2在线路中的定线测量应用

该技术同样适用于线路中的定线测量,且操作便捷,在定线测量过程中,只需将应用到的参数与特定的GPS设备连接,确定无误后,就可以对定线测量展开测量工作了。另需注意在输入测量中应特别注意显示坐标的偏差,要根据实际情况进行调整,尽量避免出现大的误差。

2.3 城市建设中应用

GPS测量在城市建设中比较传统测量有绝对优势,其可全天候、无时限,不受时间、气候、、场合等限制,测站之间无需通视,只要测量目标上空无影响信号传递情况,就不会对工程进度产生影响,且定位精度高,一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1×,GPS测量精度与红外仪相当,随着距离增长,GPS测量优越性愈加突出;最后是时间短,速度快。采用GPS布设控制网时每个测站上的观测时间在30min~40min左右,效率极高。

2.4 公路测量建设中的应用

(1)绘制大比例地形图。在大比例尺带状地形图上进行高等级公路选线。而传统的测图方法首先是进行控制网的建立,其次进行碎部测量,从而进行大比例尺地形图绘制,其有工作时间长、工作量大、速度慢等弊端。如果测量时采用GPS RTK动态测量,获得每点坐标只需花费几分钟方可,碎部点的数据是由输入的点特征编码及属性信息构成,在室内可由绘图软件完成。

(2)工程控制测量。GPS建立控制网的最精密方法是静态测量。对大型建筑物的静态测量较为合适,实时GPS动态测量广泛被被用于一般的公路工程的控制测量。这种方法可停止观测,使得作业效率大大提高。

(3)公路中线测设。在大比例尺带状地形图上设计人员进行定线后,在地面将公路中线标定出来。如进行实时GPS测量,那么只需在GPS接收机中输入中线桩点的坐标,放样的点位就会有系统定出。

(4)公路纵、横断面测量。确定公路中线后,通过绘图软件,使用中线桩点坐标,线路断面和各桩点的横断面即可绘出。测绘地形图时采集的数据都是被用在测量中,所以到现场进行纵、横断面测量是没有必要的,这使得外业工作大幅降低。也可采用实时GPS测量进行现场断面测量。

(5)施工、放样。施工放样测量是GPS技术的关键和核心内容,其主要是技术人员利用专业的测量仪器,选定好点位,且做好实际位置标注,一般采用的施工放样测量技术包含经纬仪交会施工放样和距离交会施工放样。此技术在实践应用中都要反复的移动测量对象,从而达到设计的点位位置,并且在这两种技术应用中,需通视良好的后视点、观测点和跑尺点,这些条件在较大程度上限制了放样测量的精度。而GPS技术的引进可以较完美解决此类问题,只需应用专业软件即可实现数据传送,且不受任何外界因素干扰,根据GPS自动定位功能,可分析出天线所处的坐标位置,与放样测量坐标相比,即可自动分析出不同施工放样之间的坐标差值。

3结语

总之,GPS技术在测量工程中的作用越来越广泛,在工程建设的作用也十分明显,该技术的应用不仅给用户提供常规的位置坐标,还可提供更具体的信息,如时间、维度等,此外,该技术在其他方面也得到了一些应用,比如一些机械方面的研究借助该技术有了很大的发展,因此,只有不断完善与提高GPS技术的使用功能,才能将该技术推广应用领域更好的促进该技术为测绘行业做出更大的贡献。

参考文献

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[2]肖称生.地理信息技术在工程测绘中的应用[J].江西建材,2015

[3]刘远征,钱学智,孙瑞.水利工程中GPS测绘新技术的发展及作用[J].西部资源,2018(02):154+158.

论文作者:安志伟

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/7

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