摘要:勘察测绘技术的运用直接影响着我国地质工程工作的开展,GPS技术的应用可以显著提升地质勘察测绘水平。目前,随着我国科学技术水平的不断提高,在提高测绘水平的同时,GPS技术为地质工程测绘开辟了新的技术方向。
关键词:GPS测量技术;工程测绘;运用
1 GPS测绘技术在工程测绘中的优点
1.1测站之间无需通视
在工程测绘中,GPS测绘技术对于各个测站间不做过多要求,测站之间不需要通视,只需要保证测站上部空间足够开阔即可,以此避免GPS在接收卫星信号时受到干扰和影响。由于各个测站不需要通視,一方面有利于为工程测绘节约了成本,另一方面可以灵活方面的选择各个点位,使其位置更加适应于工程实际需求,极大程度的减少工程测绘中的过渡点测绘工作、传算点测绘工作。
1.2定位精度高
通常来说,双频GPS接收机具有5mm+1ppm的基线解精度,红外仪具有5mm+5ppm的精度,而GPS测绘出的精度与红外仪的精度具有极高相似性。如果测绘距离越长,越能够发挥出GPS测绘技术的优势。通过大量的实践测绘可知,GPS在相对定位精度为50km以内时,可以保证定位无误差;相对定位精度在1000km以上时,也可以保证足够低的精度误差。在测绘建筑平面时,同样能够将误差控制在正负1km左右。由于GPS技术具有极高的测绘精准度,所以其备受工程测绘领域所青睐。
1.3观测时间短
最近几年,GPS系统在软件方面逐渐优化和完善,能够在非常短的时间内实施精准定位。一般来说,在2min以内的时间,GPS系统便可以定位2km范围内的固定目标。如果运用RTK实时差分定位测绘技术,除了能够定位非移动目标,同时还可以对动态目标展开测绘,并且其实时测绘精度能够精确到cm级别,进一步提升了定位精准度,时间也更少。
1.4提供三维坐标
利用GPS测绘技术,除了在平面位置展开精准测绘,并且还可以进行观测站大地高度的测绘。也就是说,GPS测绘可以精确测绘观测站点的空间坐标。
2工程测绘中GPS测量技术应用
2.1控制测量
可应用GPS静态相对定位技术,布设精密工程控制网。控制测量是工程建设中各项测量工作的基础,在工程规划设计阶段,要建立测图控制网,用来控制整个测区,保证最大比例尺测图的需要;在施工阶段,要建立施工控制网,以控制工程的总体布置和各建筑物轴线之间的相对位置,满足施工放样的需要;在运营管理阶段,根据需要建立变形观测控制网,用来控制建筑物的变形观测。各阶段所要建立的控制网,共同的特点是精度要求高,点位密度大。利用GPS静态相对定位技术,布设精密工程控制网,具有成本低,速度快、精度高、点位限制少等优点。
2.2大地测量控制网点测定
在大地测量网点测定工作中,常规方式要耗费大量的人力物力并且精度较低,不能适应现代社会发展的需要。相对于大地控制网数千公里或数万公里数量级的测量,城市控制网测量点之间距离较近,通常在数十公里,而且城市控制网的使用频率相当大,对社会的运行具有重要的影响。这就需要借助于GPS技术进行高精度、大范围、高效率的测量工作,为城市建设工程等提供参考。
2.3工程变形情况的测量
工程建设涉及面很广,常常会遇到一些人为因素或者地质运动造成的建筑物变形和整体位移,这种情况的发生往往会造成较为严重的后果,使经济效益和社会效益面临巨大的挑战。经过近些年的研究可以发现,工程变形主要有以下几种类型:建筑物沉陷、矿业现场地面沉降、大坝变形等等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果能够及时对工程变形进行测量和分析,评估变形造成的影响,将会大大减少工程变形的破坏。
2.4水下工程测绘
在海洋资源开发、港口码头建设、航道整治等水下工程建设中,对于地形测绘图的精度有着极高的要求,一旦精度达不到相应的标准,会给工程的建设带来很大的影响。对此,可以采用GPS测量技术中的三维测定技术,实现对水下工程横向及纵向位置的高精度测量,以测量数据为基础,结合相应的计算机软件,就能够对水下地形图进行绘制。在实际操作中,对于水下工程的横向位置,可以采用差分GPS技术进行测量,能够解决经纬仪等传统测量定位仪器操作繁琐、抗干扰能力差等问题,提升测量精度;对于纵向位置,可以利用专业的测探仪,发射超声波,根据超声波的传播时间和传播速度,计算出水体深度,同时利用潮位仪进行潮位测定,对水深以及地形高程进行相应的校核,确保测量结果的准确性。
2.5在矿山测量中的应用
我国可建设的土地资源相对较少,特别是部分沿海地区,要想扩大利用土地资源,就必须采取对城市进行围垦的方法。这一方法部分施工会在水上进行或者是在受潮汐影响的地区进行,这些施工地点的测量工作极为艰难,传统的测量方法在这些地区基本寸步难行,当GPS技术的引进便很好的解决了工程测量工作的这一问题。在对矿山进行加密施工的过程中,地形测量工作以及诸多地标安放工作都能够有效的运用GPS技术。
2.6虚拟现实方面的具体应用
传统工程测绘模式和技术,都需要工作人员进行一系列的实际测绘工作。面对一些恶劣地理条件时,工作人员实地进行测绘难度高且面临着一定的风险,比如山区地势复杂容易造成人员伤亡,复杂的地形测绘工作将花费更长的时间。而GPS系统拥有强大的虚拟现实技术,能够很好地应对这种测绘工作。GPS虚拟现实技术能够利用GPS系统创造符合实际测绘环境的仿真环境,具有与原始测量环境相同的地理特点。所以可利用GPS系统在计算机中进行模拟绘图,将一系列的三维图像呈现在计算机图形处理中,这一系列的三维图像可以模拟实际的地形环境和地理条件。在这个三维模型上可以实现整个工程测绘的流程,复杂地形测绘的重难点也都能够通过模拟环境进行测量,同时还保证了工程测量的安全性。为了保证测量工作中技术的使用能够切实地反映实际数据,工程测绘之前也会对测量流程进行模拟,不仅能够提前发现测绘工作的缺陷,提高测绘工作的安全性和准确性,还能够避免因为技术不成熟或者流程问题带来工程损失。
3工程测绘中应运GPS定位测量技术的发展前景
GPS定位测量于工程测绘中应用是测绘技术的重大变革,成为测绘技术的扎实基础,而往后GPS定位测量的不断向前发展,GPS技术与工程测绘技术应用不断的普及和广泛化,应用GPS定位测量可建立起区域的GPS网,从而创造更好的条件为城市和工程控制网。测绘精度的提高拓展了GPS定位测量的适用范围,高层建筑物监测、大坝变形监测和地面沉降的监测中都发挥了相当重要的作用,为社会经济的发展和国民经济建设提供了更加可靠的定位系统服务。
4结束语
在工程测量中应用GPS技术能够顺利得到精准实时测量数据,是提高工程测量效率的重要技术。凭借GPS技术提供的高程数据与点位坐标,能保障数据的精准性与有效性。无线电发射时会受很多因素影响,这些因素会影响GPS的精准性,造成测量误差。为了避免外在因素影响工程测量的有效性,测量人员需要结合地质条件合理选择GPS参数,根据需求准确核算数值定位,综合评估观测精度,将GPS测量精度控制在标准限度中。
参考文献:
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论文作者:刘连东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
标签:测量论文; 工程论文; 技术论文; 精度论文; 工作论文; 地形论文; 水下论文; 《基层建设》2019年第17期论文;