摘要:GPS又称“全球定位系统”,它是通过卫星将搜集到的相关信息传递到地球上的接收装备,是利用无线电的形式进行远距离的传送,它可以向用户提供目标的地理位置、时间信息等。GPS作为定位系统的新秀,具有众多不可比拟的优点,随着先进技术的持续发展,GPS卫星导航技术在工程测量领域的使用得到一致认可,同时其保密性以及抗骚扰性对工程测量起到重要作用。
关键词:工程测量;GPS测量技术;应用
一、GPS系统的组成
目前我国工程测量中使用的GPS测量技术主要通过空间卫星对施工现场进行精准测量,在这个过程中还结合一定地面监控系统,确保工程测量进度和质量。另外在工程测量时,还需要设置适当的卫星接收器,明确卫星运行规律和其他方面,这对于提升工程测量精密性起到不可忽视的作用。
一般来说GPS系统包括GPS接收机和数据处理软件,为了保证GPS测量的准确性还应该在GPS系统中设立计算机系统,综合分析工程测量各方面因素,据此实施GPS测量技术。另外还需要设立气象仪器等,其根本原因在于,在进行工程测量时会遇到一些较为恶劣的天气状况,而气象仪器能够充分分析测量时周围气象变化对测量结果造成的影响,并采取适当的控制措施,保证工程测量顺利进行。
二、GPS测量技术的特点
1、快速定位
GPS技术是一种先进的技术手段,其每一项配置都比较完善,在定位时采用的是实时动态定位模式,定位速度快,而且可以实现实时定位,提供三维坐标,在实际应用的过程中效率较高。同时,观测站之间不需要通视,在选点上可以更加灵活,但是需要注意确保观测站上空的开阔性,以免影响到GPS卫星信号的接收。
2、全天候观测
GPS技术的特点决定了GPS的观测可以在任何地点、任何时间下实现连续观测,而且通常情况下也不会受天气状况的影响。而且,GPS测量技术的观测时间非常短,GPS控制网下各观测站的观测时间一般在30min左右,通常都不会超过40min,如果在觀测时选择快速静态定位法,将会进一步缩短GPS测量技术的观测时间。
3、定位精度高
定位精度高是GPS测量技术的主要特点,一般情况下,双频GPS接收机的精度约为5mm+1×D,与红外仪表的5mm+5×D相比,精度不相上下,但是在长距离定位上,GPS定位精度的优越性会逐渐显现出来,距离越长越能够显现出GPS定位的高精度、高准确性等特点。
4、操作简单、便捷
GPS测量技术目前具备极高的自动化程度,在GPS接收机的发展上,越来越趋向于操作简单化、体积小型化,在进行观测时,只需要对中天线并进行整平,在掌握天线高度之后将电源打开,GPS测量技术能够实现自动观测,自动接收到测量信息,从而得到被测点的三维坐标,为观测工作带来了极大的便利。
三、GPS测量技术在工程测量中的发展现状
随着各行业的测量工作不断深入地进行,其在工程建设中的重要性已经引起越来越多人的关注,大量工程测量方法以及新型的工程测量技术被人们研究出来。同时,随着经济建设的不断发展,各种各样测量器材以及测量方法应运而生,正是在这种形势下,GPS测量技术被人们成功研发并用于工程测量工作。
GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等3部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面等要素的精确三维坐标以及其他相关信息,具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,广泛应用于军事、民用交通导航、大地测量、摄影测量、工程测量、野外考察探险、土地利用调查以及日常生活等不同领域。
GPS测量技术在应用时具有测量精准度高,以及使用过程中成本低等优点,除此之外,GPS测量技术在使用时也具有实时性定位以及持续性定位的明显优势,通过该方法的使用可以达到全天性工程测量的进行,这样所测的结果更为精准,在工程后续分析中也使得测量结果准确度更高。
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通过对GPS测量技术的长期观测发现,其相对精度在50km之内完全可以达到10~6,在100km~500km的测量范围以内,其精确度可以达到10~7,在1000km的范围内,其测量精度仍然可以达到10~9。通常而言,在测量工程利用GPS测量技术进行300km~1500km的精密定位时,其连续1h以上的观测平面误差均小于1mm。
四、GPS测量技术在工程测量中的应用
GPS测量技术利用卫星技术对对象进行测量应用,可以有效的提高测量精度,对对象进行很好的分析,所以它正在工程测量领域占据着越来越不可或缺的地位,能够推进工程测量水平的提升。笔者对其主要应用进行如下归纳:
1、实时动态测量
实时动态测量则是实时得到高精度的测量结果。具体方法是:在一个已知测站上架设GPS基准站接收机和数据链,连续跟踪所有可见卫星,并通过数据链向移动站发送数据。移动站接收机通过移动站数据链接收基准站发射来的数据,并在机进行处理,从而实时得到移动站的高精度位置。DGPS通常叫做实时差分测量,精度为亚米级到米级,这种方式是基准站将基准站上测量得到的RTCM数据通过数据链传输到移动站,移动站接收到RTCM数据后,自动进行解算,得到经差分改正以后的坐标。RTK则是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量,它是GPS测量技术发展中的一个新突破。它的工作思路与DGPS相似,只不过是基准站将观测数据发送到移动站(而不是发射RTCM数据),移动站接收机再采用更先进的在机处理方法进行处理,从而得到精度比DGPS高得多的实时测量结果。这种方法的精度一般为2厘米左右。
2、进行施工水准点的测定
想要准确的完成工程建筑,测量工作是必不可少的,首先我们需要进行的就是施工水准点的测定工作。在实施这道工序的时候,如果按照过去的测量手段来进行,是通过检验线条是否能够在水平上重合,从而确定水准点,但是在实践过程中这种旧式的测量手法不但操作非常复杂,其测量出来的结果也不一定準确,假如说施工人员在进行测定的时候,有任何一个步骤出了差错,最后的测量结果都不能作为施工的参考数据,但是人力操作难免会出现错误,所以这种测量方法并不能百分百满足我们在工程测量中的需求,当我们将全球定位系统引入到工程测量中以后,不但能够一改旧式测量的弊端,更能够在很大程度上将水准点的测量工作做到最优。
3、对位置的确定分析
除了施工水准点之外,在工程测量时位置也是非常重要的一个测量对象,在全球定位系统得以应用后,我们就能够依托于轨道卫星的拍摄和监测,得出被测对象的具体位置和具体情况,在此基础上将数据的分析工作做好。在实际工作中,GPS技术能够将外来的因素产生的干扰项降到最低,从而把所得出的结果的准确率加以提升。
4、虚拟现实绘制
除了上述两点应用之外,GPS技术的应用还能将工程测量的目标物进行绘制,这样有利于工作人员对即将需要改造的目标进行详细的了解和探究,这可以在很大程度上为工作人员减负,使他们的工作效率大大提升,增加单位时间内能够做出的工作量。尤其是当我们的测量环境比较恶劣的时候,GPS技术就更加展现出它独特的优势,它能够帮助测量人员准确的高效的完成虚拟现实绘制工作。
结束语:GPS测量技术具有操作简单、测量精准和稳定性高等优点,GPS测量技术在工程建设中的应用,提高了工程建设的精准度和安全性,对于保护人民的生命安全发挥了重要的作用。但是,相比于传统的测量方法,GPS测量方法经济花费比较高,对于测量人员的科技水平要求比较高。公司在选择测量方法时,可以根据现实情况选择。GPS测量技术只是高科技背景下的一种测量方法,我国工程企业要与国外进行相关知识的交流合作,掌握最前沿的测量技术,提高我国工程建设的质量。
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论文作者:张楠
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/22
标签:测量论文; 工程论文; 技术论文; 实时论文; 精度论文; 接收机论文; 数据链论文; 《基层建设》2018年第6期论文;