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摘要:近年来,随着GPS测量技术的不断发展,它在工程测量领域发挥着越来越重要的作用,给工程测量技术带来了历史性的变革。GPS测量技术在接收卫星发射的信号后,通过数据处理软件得到测量点的准确位置,这使得GPS测量技术受到广大工程测量工作者的青睐,GPS测量技术在工程测量中发挥着越来越大的作用。
关键词:工程测量;GPS测量技术;运用
1.工程测量中的人工测量存在的不足之处
测量是工程施工中的一项重要内容,然而传统的人工测量方法会受到较多因素的影响,存在一些不足之处。
1.1人工测量的难度较大
工程测量的主要对象是施工现场的地形,一般人工测量的话适用于小面积工程的测量。如果在测量工作中遇到较大型的工程时,就会极大的增加测量的难度。或者遇到施工现场地质条件或其它不确定的情况,就难以发挥传统测量设备的作用,给人工测量造成更大的难度。
1.2可利用的测量设备较少
人工测量运用的测量设备大多为粗放型测量工具,例如大刻度卷尺等等,测量设备的种类和数量都较少。辅助器材、测量标准和测量软件都比较缺乏,给人工测量工作带来了较大的限制,特别是在开展一些深层次的测量工作时往往受到测量设备的限制。
1.3测量精度难以提高
传统的人工测量到测量精度会受到各种因素的影响,测量人员的专业水平较低,责任意识不强,在测量的过程中只会对相应的数据进行记录,没有对测量精度予以的重视。由于测量取值标准不科学,人工测量工作缺乏明确的方向。
综上,传统人工测量由于受到利用两点间通视的限制,具有一定的滞后性。而GPS可以随时进行工程测量定位,而且测量的结果精准性高,不受天气等气候因素的影响,因此在工程测量中得到了较为广发的应用。
2.GPS测量技术的原理及优越性
GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会方法,来确定待测点的位置。GPS测量技术的应用迅速渗透到工程测量各个领域,并且在科技高速的发展下,其优越性主要体现在以下几个方面:
2.1定位精度较高
GPS测量精度远远高于普通的测量精度,在小于50km的基线上,定位精度可以达到,在100~500km的基线范围内,定位精度可以达到,实验证明,基线越长,GPS测量技术的定位精度越高。另外,GPS测量技术不受地形地势等环境因素的影响,可以满足测量工程的需要,适用于各种测量工程。
2.2测站之间不需要相互通视
GPS测量技术不要求测站之间互相通视,这样使得在选择测量点的时候更加灵活,为测量工作节省了大量的时间,减少了经济投入。
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2.3自动化水平较高
目前,GPS测量技术的自动化水平非常高,在进行测量工作时,测量人员只需要调整天线,就可以实现GPS接收设备自动监测,接收到卫星发送的信号后,数据处理软件实时地处理数据获得测量点的精确三维坐标。
2.4可以全天候进行工作
由于空间卫星群均匀地分布在了地球的6个轨道面上,地球面被连续全面地覆盖,因此应用GPS测量技术可以在任何时间、任何地点进行测量工作,并且现代的GPS卫星定位装置和接收机都有防水功能,所以GPS测量技术基本不受天气的影响。
2.5提供精确的三维坐标
GPS测量技术可以为测量点提供精确的三维坐标,满足各种测量工程的要求。
3.GPS测量技术在工程测量中的具体运用
3.1建立工程控制网
工程控制网是工程建设、管理和维护的基础,其网型和精度要求与工程项目的性质、规模密切相关。一般来讲,工程控制网覆盖面积小、点位密度大、精度要求高。用常规的方法,多采用边角网。采用GPS定位的方法建立工程控制网,具有点位选择限制少,作业时间短,成果精度高,工程费用低等优点。可应用于建立工程首级控制网,变形监测控制网,工矿施工控制网,工程勘探、施工控制网,隧道等地下工程控制网等等。应用GPS技术建立控制网,通常采用载波相位静态差分技术,以保证达到毫米级精度。应用GPS技术建立道路勘探、施工控制网和隧道工程控制网等具有显著的优势。道路勘探、施工控制网,具有横向很窄、纵向很长的特点。采用传统的三角锁、导线方案,多数需要分段实施,以避免误差积累过大。采用GPS技术,由于点与点之间不需要通视,可以布设很长的GPS点构成的三角锁,以保持长距离线路坐标控制的一致性。
3.2变形监测
变形监测主要是监测像大桥、水库大坝、高层大楼等建筑物、构筑物的地基沉降、位移以及整体的倾斜等状况。监测工作的特点是被监测体的几何尺寸巨大,监测环境复杂,监测技术要求高。常规的监测技术是应用水准测量的方法,监测地基的沉降;应用三角测量(或角度交会)的方法,监测地基的位移和整体的倾斜。GPS技术在该领域有广泛的应用。以某水库大坝的变形监测为例,该工程建立高精度GPS监测网,最后得出毫米级精度的绝对平面位移与相对垂直监测数据;最后用TCAl800全站仪(1mm测距精度的自动照准精密型全站仪)进行检测比对,实践证明GPS测量完全可以取代高精度边角网测量。
3.3带RTK的碎部测量与放样
RTK技术,即载波相位差分技术,是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。RTK系统由两部分组成:基准站(坐标已知)和移动站(用户接收机)。其基本原理是:将基准站采集的载波相位发送给用户,用户根据基准站的差分信息进行求差解算用户位置坐标。RTK技术可应用于测绘地形图、地籍图,测绘房地产的界址点,平面位置的施工放样等。采用RTK技术测图时仅需一人进行。将GPS接收机放在待定的特征点上1、2秒钟,同时输入该特征点的编码即可。把一个小区域内的地形、地物特征点测定后传入计算机,由专业成图软件、在人工适当的干预下,形成所要的成果图。采用RTK技术进行放样,标定界标点,是坐标的直接标定,不像常规放样那样,需要后视方向、用解析法标定,因而简捷易行。
3.4区域差分网下的碎部测量与放样
区域性GPS差分系统下的碎部测量与放样,是基于区域GPS差分网进行的。区域差分与RTKJ基点载波相位差分的原理相似,不同的是区域差分的基准站往往多于1个,多基准站组成基准,基准网提供各个基准站的差分信息,用户接收机根据自己的位置确定各基准站差分信息的权,按非等权平差后形成自己的差分改正数,实现差分定位。
结束语
综上所述,由于采用GPS技术应用在工程测量中可极大的提高其工作效率与准确性,缩短了工程建设的时间与成本,可带来经济与社会效益。因此,随着其技术的不断提高,我们也要逐步提升相关的专业技术,使其更加的便于利用,同时也要根据具体情况来提高其应用范围与功能。
参考文献
[1]汪灯林,杨殷.GPS 定位技术在工程测量中一点探讨[J].江西测绘.2010.
[2]陶家科.GPS 定位技术在工程测量中的应用[J].科学之友.2010.
[3]刘业明.GPS技术在工程测量中的应用[J].广西贵港市国土资源测绘院.2011.
论文作者:谭润辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/31
标签:测量论文; 技术论文; 工程论文; 精度论文; 差分论文; 基准论文; 载波论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;