GPS定位技术在精密工程测量中的应用研究论文_洪强

GPS定位技术在精密工程测量中的应用研究论文_洪强

武汉市江河工程监理咨询有限公司 湖北武汉 430056

摘要:在精密工程测量工作中,由于涉及到的项目存在诸多,而且对精度方面提出了极高要求,所以也决定了精密工程测量的无论是工程规模、条件还是方法都是具有多样性的,对测量要求极其严格。在精密工程测量工作中,GPS定位技术的应用的多存在于设计方案上的独特性。GPS定位技术基于其数据测量更为精准的特点,起到对推动工程测量技术发展的巨大作用。本文就对GPS定位技术在精密工程测量中的应用进行探究。

关键词:GPS定位技术;精密工程测量;应用

引言

近些年来,在精密工程测量中,GPS定位技术的广泛应用也属一项重要变革,是对测量技术的创新性发展。GPS定位技术是在基于对空间卫星优势利用的基础上,借助于对信号的接受,继而实现在地理空间中寻找并确定测量点,就此方面来看,GPS定位技术的应用更具高精准、高效率的优点。同时,该技术的应用存在极强的抗干扰性以及保密性,可确保在整个测量过程中的实时性与持续性,不会较大的受到外界因素干扰。相较于其他传统的测量技术,GPS定位技术无论是在航空还是在资源调查中都有了越来越广泛的应用,同时在工程测量中的应用也被人们普遍接受。对在精密工程测量中GPS定位技术应用的相关内容进行分析具有重要意义。

1工程测量中的GPS技术概述

1.1GPS技术的测量工作原理

从本质上来说,GPS系统属于一种导航系统。通过对已知区域卫星与接收机之间的距离进行测量,再利用其它相关卫星数据,从而准确推算出用户接收机的位置,这就是GPS技术的工作原理。GPS-RTK技术是在GPS技术上发展起来的,属于一种动态地实时测量技术,该技术能够提供给测量人员测量站点的实时三维坐标定位数据,具有较高的测量精度,基本可达厘米级。利用GPS-RTK技术进行工程控制测量时,需要使用到两台及以上GPS接收机对信号进行同时接收,其中一台接收机作基准站,需要在已知区域点进行放置,其他接收机则属于流动站,对未知坐标数据进行测量。基准站测算出所在位置的坐标,再将数据向流动站传送,而流动站的无线设备起到数据接收功能,利用相对定位原理对流动站的实际三维坐标进行准确计算。

1.2GPS技术在工程测量中的应用优势

GPS技术在工程测量中的应用优势包括以下几点:无需进行测站间通视。在测量工作中,测站之间的通视一直是一项技术难题。GPS技术能够有效解决这一技术难题,大大提高了选点的灵活性。值得注意的是,GPS测站上部不能有遮挡物,以免影响卫星信号的接收。测量精度高。在一般情况下,红外线测量仪的精度是5mm+5ppm,GPS接收机的精度则是3mm+1ppm,二者相差不大。但是GPS技术在远距离测量方面精度更高。试验研究表明,当基线距离小于50km时,GPS技术的定位精度12×10-6,当基线距离为100~500km时,GPS技术的定位精度则增加大10-6-10-7。测量效率高、时间短。利用GPS技术进行控制网的布设是,各个如果采取快速静态定位法进行观测,将会进一步缩短观测时间。能够提供三维坐标。在工程测量中应用GPS技术,

不仅可以对观测站的平面位置进行准确测定,还能对观测站的大地高程进行精确测定。便于操作。GPS技术能够大大提升控制测量自动化程度。现阶段,随着科学技术的进步,GPS接收机越来越小型化,操作方式也越来越简单,大大降低了工程控制测量工作难度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在测量过程中,观测人员只要对天线进行对中和整平,测量天线高度,然后开启电源,GPS接收机即可实现自动化观测。在观测结束后,数据的处理可以利用相关处理软件,在此基础上获取测点的三维坐标。至于卫星捕获、跟踪观测等其他工作,可利用仪器设备自动进行;第六,全天候作业。与传统测量方式不同,利用GPS技术进行工程控制测量可以克服时间、空间已经天气因素的限制和干扰,测量数据可直接在数据库中进行记录,将数据库中的数据调出,即可进行数据检查,无须再进行现场复测,有效减少了测量工作量。

2GPS在精密工程测量中的应用

2.1建立精密工程控制网

在精密工程测量中,控制网具有精度要求高、点位密度大、覆盖面积小等特点,需要结合项目工程的规模及性质,在此基础上对精密控制网的精度、网型加以确定。精密工程网通常采取边角网,能为工程施工、管理与维护工作奠定基础。在精密工程测量中应用GPS技术,可以建立起多种类型的工程控制我,包括工况施工控制网、变形测量控制网、工程首级控制网、工程勘察控制网、隧道工程控制我以及工程施工控制网等。在建立精密工程控制网时,GPS技术具有以下应用优势:利用载波相位静态差分技术可实现测量精度的大幅度提升,甚至达到毫米级。在精密工程控制网监理过程中应用GPS技术,可以有效扩大点位选择范围,实现测量时间的缩短与控制网质量的提升。不仅如此,该技术还能降低测量费用,节约建设成本。特别是在道路工程、隧道工程中,利用GPS技术能解决控制网纵向过长、横向过短这一问题。不仅如此,对于地铁、隧道等地下工程,贯通精度和贯通速度非常重要,利用GPS技术进行地下工程控制网的建立,可以对隧道纵向跨度过大的问题进行有效解决,切实保障工程贯通精度。

2.2设置GPS基线向量网

GPS基线向量网需要在观测前、观测中及观测后设置。在观测之前,应当根据实际情况制定GPS测量实施方案,方案内容需要涉及到测量位置、测量目的、测量人员调配、测量范围以及控制网面积等。在对控制网的目的、精度要求、点位分布、点位数量等进行确定后,对工程设后期需要的测量数据加以了解,包括工期要求、资金限制等,严格按照相关技术规范编制工程测量技术方案,做好前期准备工作。

在观测过程中,安排两组人员分别负责选点埋石和测量工作,在测区实施GPS精密工程测量时,首先要对测区点位的实际情况加以熟悉,包括点位位置、上点难易程度、测区交通情况与经济发展情况等,以免测量工作受到阻碍。认真研究卫星预报,在此基础上对观测时间段进行选择,之后在结合卫星情况、测量工作进度、测区实际情况等,对精密工程测量方案进行优化调整。在测量工作后期,应当认真分析、评估测量数据结果,利用外业观测检查基线向量的质量,对控制网内部的各点坐标进行求解。最后分析和研究GPS控制网的整体数据情况,对项目技术经验加以总结,并对项目成果进行验收。

3结语

综上所述,社会经济的发展带动了工程建设事业发展。在工程建设过程中,测量工作属于一项技术难题,尤其是精密工程测量工作。随着科学技术不断进步,GPS技术在工程测量领域得到了广泛应用,其应用效果也越来越好。在精密工程测量工作中应用GPS技术,能够有效提高测量精度,获取准确、可靠的数据,为后期工作奠定良好基础。同时,GPS技术跨越了时空限制,在确保测量精度的基础上,大大减少了精密工程测量工作量。然而,相较于发达国家,国内GPS技术在精密工程测量中的应用还存在一定不足,因此相关专家和技术人员应当加快研究,不断完善该技术在精密工程测量中的应用,推动国内精密工程测量行业可持续发展。

参考文献:

[1] 陈帅,张维丽.对GPS定位技术在精密工程测量中的应用分析[J].科技创新导报,2017(18):61.

论文作者:洪强

论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期

论文发表时间:2019/7/4

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