樊新伟
陕西龙门钢铁有限责任公司 陕西省渭南市 715405
摘要:科技的进步,促进GPS技术在工程中的广泛应用。就GPS技术而言,其本身是作为一种全球定位导航技术,通过融入多种现代化的计算机与信息技术,使得其在工程测量领域大放异彩,凭借操作简便、测量精度高等优势迅速渗透到各个行业领域,已经成为当代工程测量中一种非常重要的测量技术。本文就GPS技术在工程中的应用展开探讨。
关键词:GPS技术;工程;定位精确;实际应用
引言
在当前环境下,GPS技术的主要构成部分是通讯卫星和导航系统,能够实现对工程项目的实时和精确测量。在对GPS技术的深入研发和创新的流程中,要对这一技术有充分的了解,首先明确其特点和优势,才能在后续的研发过程中针对技术优势制定出更为科学和准确地改进方案,提升工程测量的效率和精准程度。
1GPS技术的特点
1.1定位精度高
大量实践研究表明,在50km以内基线,利用载波相位观测技术展开静态相对定位,相对定位精度可以控制在1×10-6~2×10-6,在100~500km基线,静态相对定位的定位精度可以达到10-6~10-7。随着技术的改进和优化,观测数据处理水平有了明显提高,即使在超过基线1000km的距离,观测的定位数据精度能够控制在10-8。GPS技术发发展过程中定位精度的提高,能够更好地满足各项工程工作需要。
1.2自动化程度高
GPS技术完美结合了通讯技术与计算机技术,具备较明显的自动化特征。正式开展工程测量过程中,GPS技术可以利用计算机软件的性能与优势,自动化地完成待测数据的计算工作。与此同时,在工程测绘成图方面,要比传统手绘地图方式精确得多,且在工程测绘地图设定方面,变得更加规范、合理。
1.3能够实时定位
GPS技术最为明显的特点就是能够实现实时定位,可以是任何静止或者运动目标,并清楚显示目标运动的速度和经纬度信息。将GPS测量技术应用在导航中,能够保证物体按照预设的路线运动。正是因为GPS技术全天候精确定位特点,当前在各个领域的应用越来越广泛,发挥重要价值和作用。
1.4观测受天气影响较小且便于操作
GPS卫星一般都呈现出均匀分布的状态,且有着较多的数量,以此有效保证定位系统能够覆盖全球。通常情况下,地面观测点能够接收到四颗GPS卫星发出的数据信号,做到全天候观测目标。除非是出现不宜观测,即较为恶劣的雷鸣天气要不然其运行基本上不怎么会被天气活动变化所影响。因此可以肯定GPS技术作用于工程测量测绘是一大技术创举,其可以在效率和精准度上助力于测量任务的更好实现。
2GPS技术原理
根据空间位置布置,可以将GPS划分为三个不同层次,分别是用户信号接收装置、地面接收控制点以及卫星轨道。一定数量卫星彼此之间形成一个完整的系统,全面覆盖用户测量区域,如果用户有测量需要,可以利用空间卫星发射相应的定位导航信号,地面接收控制点接收卫星信号,用户只需要打开GPS接收终端设备,就能够获取所需要的位置信息,通过这种方式满足位置测量以及导航定位等方面需要。GPS技术以定位为核心,根据不同的定位方式,可以分为相对定位和绝对定位两种,选择不同的定位方式,会有不同的应用产生,其特点也有明显差异。相对定位主要是应用几何空间理论,提前明确三个卫星的距离以及所需要测量的目标,利用数学知识理论,推断实际测量位置信息;绝对定位主要是利用海拔以及经纬度等信息确定测量位置的空间坐标,相对定位和绝对定位测量精度都非常高,在具体应用中,结合设计测量需要科学合理选择。
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3GPS技术在工程中应用分析
3.1GPS定位技术
GPS定位技术的工作流程是先将物理学科和几何学科的原理进行交流和融合,并通过GPS卫星技术和地面监测系统完成对工程项目的多角度、多方位定位。目前的工程测量项目中,主要运用的GPS定位技术有静态相对定位和实时动态相对定位。静态相对定位的操作流程较为简便,它将地面接收排成一条基线来对需要测量的工程项目进行同步监测,并将监测结果交由专业分析的科研人员进行处理。实时动态相对定位需要在地面安装连续接收数据的装置,并选取较为精确的控制点作为工程测量的控制基站,来对不同角度传送回到地面的动态数据进行观测。
3.2GPS虚拟现实技术
GPS技术在发展过程中可以有效规避传统测量中工作人员现场测量的现状,极大程度减少了地质施工测量环境而导致的安全隐患。GPS技术可以借助虚拟现实技术,为工程测量建立一个可供测绘的虚拟环境,并与实际测量结果起到一定的交互作用,能够有效解决上述中存在的安全问题。GPS虚拟现实技术可利用计算机系统,在软件中构建工程测量具体模型,并以三维的形式将其展现出来,在测绘的过程中,人员无需到达施工环境中进行测量施工模型的测绘,通过虚拟现实技术,可以明确测绘中的重点,并有效规避其在测量中的安全事项。
3.3施水准点测定技术
在工程测量的过程中,施水准点测定技术也发挥着重要的作用。传统的测定技术事先对预算的考虑不够全面,会造成施水准点的过程中出现失误的结果,影响最终数据的准确性,增大成本投入。并且不准确的数据结果也会给施工过程带来负面影响,从而降低工程的质量。运用GPS测量技术能够通过卫星信号来确定临时水准点的位置,有利于为实际的测量和施工工作提供标准和规范,提高施工的水准,促使工程能够在规定时间内完成。
3.4GPS与传统技术融合在工程中应用
我国现阶段GPS技术的应用并不是十分完善,其测量精度虽然照比传统测量模式较高,但仍然存在一定的不足之处。我国很多施工地区的卫星信号较弱,处于卫星信号屏蔽区域,很难在工程测量中发挥GPS技术的应用价值。针对此现象,有关部门可以采取解析法以及图解法,将传统测量技术与GPS技术进行有效融合。GPS技术主要借助卫星信号以及接收器实现距离的测量工作,采取电磁波信息传输技术,对信息进行反馈测量,会在准确性上略显不足,另外,若测量地区存在遮蔽物,也会导致其测量的精度存在问题。将传统测量技术与GPS测量技术进行有效整合,可以有效提高工程测量在特定区域的测量精度。
4GPS技术在工程工作中的发展趋势
GPS技术在未来的发展中,将会朝着更加智能化、自动化的方向驶进。为进一步确保GPS技术在工程领域中的应用效果,研究人员应该加强GPS技术对信息方面的处理能力。结合目前来看,GPS技术在信息方面的处理能力显得有些薄弱,某些时候无法适应不断变化的工程测量需求。与此同时,GPS技术应该切实提升自身的精准性与高效性,可以从全面提升网络技术水平方面入手,切实加强业内网络性能,为工程测量数据的精准性、安全性提供基础保障。
结语
综合全文所述,GPS技术具备其自身独特的优势和作用,在工程中也相应地表现出不可替代的效果。GPS技术与工程的高效结合、应用在还在不断地得到推广。毫无疑问,这一技术的研究、完善必然需要有关部门的高度重视与不懈探索,仅有系统地优化GPS技术在工程中的实际应用,才能更好的激发出GPS技术发展潜能,因此研究工作应当不止于前。
参考文献
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论文作者:樊新伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/3
标签:测量论文; 技术论文; 工程论文; 精度论文; 过程中论文; 信号论文; 基线论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;