论文部分内容阅读
摘 要:在我国当前的社会经济发展过程中,新技术、新手段不断涌现出来。在工程测绘的工作中,GPS技术就是当前应用最为广泛的一项技术,这项技术是以卫星定位系统为基础的,是在传统测绘技术上的一种创新发展,GPS技术的测量精准度更高,因此是工程测绘中使用频率最高的一项技术,本文对这方面的内容进行简要的论述,希望对今后的工作有所帮助。
关键词:GPS技术;工程控制;测量精度
在工程测绘中应用GPS技术是当前的一个主要发展趋势,与传统工程的测绘技术相比,GPS技术所具有的优势十分明显。首先是在测量精度方面,明显更高,在操作上也简化了很多不必要的环节,实现了自动化的测绘,因此受到相关人员的密切关注。相信在未来的发展过程中,GPS技术将会得到更加广泛的应用,让测量精度上升到一个更高的水平上。
1 GPS测量技术的概述
1.1 GPS系统的组成
在GPS系统中,主要是由以下几个部分组成的,一是GPS卫星星座,二是地面监控系统,三是GPS信号接收机,GPS系统的主要作用是对卫星进行监测,将观测的结果通过一定的形式转化为载波信号,并且将其传输到地面上,这样就能对目标进行定位,在地面上完成信号的接收以后,紧接着就对卫星所传输的数据加以进一步的处理,这样就能确定位置,以达到精确度的要求。
1.2 GPS工程测量原理
在工程测量中,GPS测绘技术主要应用的测量方法有两种,一种是对伪距离进行测量,一种是在载波相位的基础上进行测量,前者主要是通过接收机所接收的信息进行测距,并且对电文内容加以转化,这样就能够通过信息接收的时间等相关内容计算出卫星与接收机之间的长度,但是这种方法因为没有考虑到用户接收机的时钟与GPS卫星上的时钟具有一定的差异性,所以所测量出来的距离具有误差。后者在测量的过程中主要是以相位变化为主要原理,将信号传播距离测定出来。
2 GPS技术在工程控制测量中的应用优势
首先具有较高的自动化水平,其次是在适用范围上十分广泛,并且具有非常广泛的发展前景,可以预见GPS技术在今后的工程测绘中将成为主流。第三是在测量精度上,能够保持一种较高的精度,这与一般的传统测量结果具有很大的差异。采用GPS技术以后,其测量的精度可以达到mm的级别,尤其是在大型工程建设中,对于精度的定位要求很高,这项技术正好符合了相关的要求,经过数据处理软件的应用,无论是在高程上还是在平面精度上,都具有显著的优势。
3 GPS技术在工程控制测量中的应用
文章以工程为例,该工程采用了6台Ashtech型静态单频GPS接收机(测量精度为5mm±1ppm)采集野外信息,作业基本要求包括:数据采样率(S)不超过30s;时段长度不小于60min;同时观测有效卫星数量不小于4;平均重复设站数不小于1.6;同时观测有效卫星书不小于4;卫星截止高度不小于15°。每时段观测都采用测量天线高两次的方式,相差小于3mm,天线高为测量的平均值。GPS观测数据采用Ashtechsolutoons2.5进行基线解算,以此保证每一个基线都能求出整周模糊度。GPS技术在工程控制测量中的应用主要表现为以下几个方面:
3.1 静态定位
在进行静态定位的过程中,需要保证在每一个流动站中都设有一个GPS接收机,其作用主要有两个方面,一方面是进行静止观测,一方面是对从太空传输来的信号进行信息稳定同步观测,与此同时,还应该对流动站中的一周数据以及三维坐标进行计算,保证在精度上满足所规定的要求,在此基础上才能停止进行测量。影响测量精度的因素有很多,这种测量方式需要进行加密控制,其目的在于可以不受环境的影响,即便是当下的环境较为恶劣,或者地形复杂,也能确保所监测的精度符合要求。
3.2 动态定位
除了进行静态定位以外,动态定位也是十分重要的,这需要在前期做好充足的准备,也就是需要在控制点进行观测,等到观测一段时间以后,再前往流动站进行实地自动测量,将二者的测量结果有机的结合在一起,这样就能将位置坐标最终确定下来。在我国工程测量中,测量精度具有较高的要求,至少要达到cm以上的级别,采用动态测量以后,不仅可以对桩测量与地形图的测绘工作起到有效的保证,确保其测量的准确性,并且对今后的发展也具有积极的促进意义,具有广阔的发展前景。
3.3 测绘大比例尺地形图
与传统的测量相比,新的测量方式更具有优势,这一点在大比例的地形图测绘工作中具有显著的效果。在传统测法测站以及碎部点上,必须要经过通视才能得以显现,这样的测量精度必然是会受到影响的,无论是在拼图环节中还是在时间上,都需要大量的精力才能完成。但是在应用了GPS技术以后,有效的降低了人员的工作量,只需要短短的几秒钟就能顺利的完成测绘方面的相关工作,达到迅速成图的效果,并且在绘图难度以及测绘速度方面也具有极大的优势。
3.4 选线以及放样
将GPS的接收机作为流动站,在一定的距离接收测量数据,对重要的物质进行定位,然后将获得的信息输入接收机,并利用CAD绘图软件进行选线。采用GPS技术进行放样测量,仅需输入点位坐标,接收机能够将提醒信息准确的传输至任何放样点,这样不仅能够提高放样精度,还能够降低劳动量,加快放样速度。
4 提高GPS技术在工程控制测量精度的措施
4.1 创建工程控制测量网络
工程控制测量网络是工程管理、维护工作开展的基础,同时也是提高工程测量精度的重要措施。通常状况下,工程控制测量网络的覆盖面积相对较小,占位密度相对较大,对测量的精度要求相对较高,采用边角网的方式,创建工程控制网络,在采用GPS定位技术时,能够充分的体现GPS技术精度高、作业时间短、工程耗费低等优势。
4.2 PTK碎部测晕以及放样
PTK技术,即载波相位差分技术,采用PTK技术对相位的测量进行处理,能够将基准站收集的载波相位信息传输给用户,用户通过对基准站差分信息进行求差解算,能够准确的找到用户的位置坐标,并将定界标点标出,采用PTK碎部测晕和放样,能够提高测量精度和标定的准确性。
4.3 区域差分网络的碎部测量以及放样
当碎部测量出现在区域性的GPS的差分系统中时,基准网和放样会对所有基准站提供差分信息的权,并实现差分的定位,提高PTK接收机标称精度,能够提高PTK测量点的精度,进而提高测量精度。
4.4 测量精度评定
采用平面平差基线相对精度统计、基线残差统计、环闭合差统计进行GPS定位中误差统计,100%的点位精度控制在1cm以内,甚至控制在0.5cm以内,如果测量数据合格,则表明基线解算质量良好,GPS技术的测量精度能够满足工程测量的实际要求。
结束语
综上所述,在我国当前的工程控制测量过程中,GPS技术具有普遍的应用,因其具有更加准确的精度以及更加广阔的使用范围受到相关人士的欢迎。在今后的测量过程中,还需要不断提高工作人员的专业能力,令其在操作熟练程度上更上一层楼,这样对我国的工程测量水平的提升具有十分重要的意义。
参考文献
[1]朱佑斌,李梅.公路工程控制测量中GPS技术的应用分析[J].中华民居(下旬刊),2014(2).
[2]赵志辉.关于GPS技术在工程控制测量的应用及测量精度研究[J].科技创新导报,2013(35).
[3]刘相灵.GPS技术在公路工程控制测量中的应用思路探讨[J].科技资讯,2011(15).
关键词:GPS技术;工程控制;测量精度
在工程测绘中应用GPS技术是当前的一个主要发展趋势,与传统工程的测绘技术相比,GPS技术所具有的优势十分明显。首先是在测量精度方面,明显更高,在操作上也简化了很多不必要的环节,实现了自动化的测绘,因此受到相关人员的密切关注。相信在未来的发展过程中,GPS技术将会得到更加广泛的应用,让测量精度上升到一个更高的水平上。
1 GPS测量技术的概述
1.1 GPS系统的组成
在GPS系统中,主要是由以下几个部分组成的,一是GPS卫星星座,二是地面监控系统,三是GPS信号接收机,GPS系统的主要作用是对卫星进行监测,将观测的结果通过一定的形式转化为载波信号,并且将其传输到地面上,这样就能对目标进行定位,在地面上完成信号的接收以后,紧接着就对卫星所传输的数据加以进一步的处理,这样就能确定位置,以达到精确度的要求。
1.2 GPS工程测量原理
在工程测量中,GPS测绘技术主要应用的测量方法有两种,一种是对伪距离进行测量,一种是在载波相位的基础上进行测量,前者主要是通过接收机所接收的信息进行测距,并且对电文内容加以转化,这样就能够通过信息接收的时间等相关内容计算出卫星与接收机之间的长度,但是这种方法因为没有考虑到用户接收机的时钟与GPS卫星上的时钟具有一定的差异性,所以所测量出来的距离具有误差。后者在测量的过程中主要是以相位变化为主要原理,将信号传播距离测定出来。
2 GPS技术在工程控制测量中的应用优势
首先具有较高的自动化水平,其次是在适用范围上十分广泛,并且具有非常广泛的发展前景,可以预见GPS技术在今后的工程测绘中将成为主流。第三是在测量精度上,能够保持一种较高的精度,这与一般的传统测量结果具有很大的差异。采用GPS技术以后,其测量的精度可以达到mm的级别,尤其是在大型工程建设中,对于精度的定位要求很高,这项技术正好符合了相关的要求,经过数据处理软件的应用,无论是在高程上还是在平面精度上,都具有显著的优势。
3 GPS技术在工程控制测量中的应用
文章以工程为例,该工程采用了6台Ashtech型静态单频GPS接收机(测量精度为5mm±1ppm)采集野外信息,作业基本要求包括:数据采样率(S)不超过30s;时段长度不小于60min;同时观测有效卫星数量不小于4;平均重复设站数不小于1.6;同时观测有效卫星书不小于4;卫星截止高度不小于15°。每时段观测都采用测量天线高两次的方式,相差小于3mm,天线高为测量的平均值。GPS观测数据采用Ashtechsolutoons2.5进行基线解算,以此保证每一个基线都能求出整周模糊度。GPS技术在工程控制测量中的应用主要表现为以下几个方面:
3.1 静态定位
在进行静态定位的过程中,需要保证在每一个流动站中都设有一个GPS接收机,其作用主要有两个方面,一方面是进行静止观测,一方面是对从太空传输来的信号进行信息稳定同步观测,与此同时,还应该对流动站中的一周数据以及三维坐标进行计算,保证在精度上满足所规定的要求,在此基础上才能停止进行测量。影响测量精度的因素有很多,这种测量方式需要进行加密控制,其目的在于可以不受环境的影响,即便是当下的环境较为恶劣,或者地形复杂,也能确保所监测的精度符合要求。
3.2 动态定位
除了进行静态定位以外,动态定位也是十分重要的,这需要在前期做好充足的准备,也就是需要在控制点进行观测,等到观测一段时间以后,再前往流动站进行实地自动测量,将二者的测量结果有机的结合在一起,这样就能将位置坐标最终确定下来。在我国工程测量中,测量精度具有较高的要求,至少要达到cm以上的级别,采用动态测量以后,不仅可以对桩测量与地形图的测绘工作起到有效的保证,确保其测量的准确性,并且对今后的发展也具有积极的促进意义,具有广阔的发展前景。
3.3 测绘大比例尺地形图
与传统的测量相比,新的测量方式更具有优势,这一点在大比例的地形图测绘工作中具有显著的效果。在传统测法测站以及碎部点上,必须要经过通视才能得以显现,这样的测量精度必然是会受到影响的,无论是在拼图环节中还是在时间上,都需要大量的精力才能完成。但是在应用了GPS技术以后,有效的降低了人员的工作量,只需要短短的几秒钟就能顺利的完成测绘方面的相关工作,达到迅速成图的效果,并且在绘图难度以及测绘速度方面也具有极大的优势。
3.4 选线以及放样
将GPS的接收机作为流动站,在一定的距离接收测量数据,对重要的物质进行定位,然后将获得的信息输入接收机,并利用CAD绘图软件进行选线。采用GPS技术进行放样测量,仅需输入点位坐标,接收机能够将提醒信息准确的传输至任何放样点,这样不仅能够提高放样精度,还能够降低劳动量,加快放样速度。
4 提高GPS技术在工程控制测量精度的措施
4.1 创建工程控制测量网络
工程控制测量网络是工程管理、维护工作开展的基础,同时也是提高工程测量精度的重要措施。通常状况下,工程控制测量网络的覆盖面积相对较小,占位密度相对较大,对测量的精度要求相对较高,采用边角网的方式,创建工程控制网络,在采用GPS定位技术时,能够充分的体现GPS技术精度高、作业时间短、工程耗费低等优势。
4.2 PTK碎部测晕以及放样
PTK技术,即载波相位差分技术,采用PTK技术对相位的测量进行处理,能够将基准站收集的载波相位信息传输给用户,用户通过对基准站差分信息进行求差解算,能够准确的找到用户的位置坐标,并将定界标点标出,采用PTK碎部测晕和放样,能够提高测量精度和标定的准确性。
4.3 区域差分网络的碎部测量以及放样
当碎部测量出现在区域性的GPS的差分系统中时,基准网和放样会对所有基准站提供差分信息的权,并实现差分的定位,提高PTK接收机标称精度,能够提高PTK测量点的精度,进而提高测量精度。
4.4 测量精度评定
采用平面平差基线相对精度统计、基线残差统计、环闭合差统计进行GPS定位中误差统计,100%的点位精度控制在1cm以内,甚至控制在0.5cm以内,如果测量数据合格,则表明基线解算质量良好,GPS技术的测量精度能够满足工程测量的实际要求。
结束语
综上所述,在我国当前的工程控制测量过程中,GPS技术具有普遍的应用,因其具有更加准确的精度以及更加广阔的使用范围受到相关人士的欢迎。在今后的测量过程中,还需要不断提高工作人员的专业能力,令其在操作熟练程度上更上一层楼,这样对我国的工程测量水平的提升具有十分重要的意义。
参考文献
[1]朱佑斌,李梅.公路工程控制测量中GPS技术的应用分析[J].中华民居(下旬刊),2014(2).
[2]赵志辉.关于GPS技术在工程控制测量的应用及测量精度研究[J].科技创新导报,2013(35).
[3]刘相灵.GPS技术在公路工程控制测量中的应用思路探讨[J].科技资讯,2011(15).