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摘要:GPS在工程测量中的应用越来越广泛,它能有效的提高工程的精细程度,同时也能节约大量的人力资源,利用这种技术还能极大程度上减少成本的损耗,它的应用是工程测量行业的一次质的飞跃。在测量过程中,要注意到能够影响测量精度的各项因素,保证此项技术能够最大程度的发挥出自己的作用。
关键词:GPS控制测量;高程精度;工程测量
引言:
我国的经济和科技正在不断地向前发展,GPS这项技术在人们生活中的应用也越来越广泛,它在工程测量中的应用,对于我国的工程相关建设有着非凡的意义,能够极大程度上改进传统测量方法极易受到季节、天气等因素影响的缺点。因而近年来,此项技术在我国各项工程测量中都有了一个较为全面且科学的应用,极大程度上提高了精准度,降低了工程成本。
1、影响GPS测量高程精度的各项因素
1.1GPS测量在运作过程中采用的方法
GPS高程拟合,首先是通过GPS测算出该地区的大地高,再经由水准测量测算出该地区范围内的正常高,前者减去后者得到的数值即为高程异常;再利用高程异常推算出本地区的似大地水准面,利用二者之间的比例关系,推算出另一个未知方位大致的高程异常。
在理想状态下,传统的高程精度测量法也能较为准确的测算出工地上的高程值,但是在实际测量的过程中,影响因素有很多。天气、不同地区间的地形、时间都会成为阻碍实际勘测的方面,这些因素或多或少都会对测量工程的周期、经费、工作内容造成一些负面影响,测算出的高程精度因此也会受到影响。因而在测算中,为了减小这些误差,就可以利用一些相对来说能够较好的能适应多变的环境的方法进行高程精度的相关测算。比如说:水准测量法,它是要求技术人员在测算开始前,首先选取几个GPS点对它们施行高程测量,然后利用高程拟合对其余的几个GPS点进行高程推算。但是这种方法对于测量所选取的模型有着较高的要求,如果大地水准面不准确,整个高程精度的测算也会出现问题。
1.2公共点在各方面的测量精度
在通常状态下,工程测量中利用的正常值是能够利用大地高与前文提到的高程异常值相减计算出的数值得到。而我们能了解到,高程异常会受到在计划中选取的区域内的GPS点的大地高的影响,也会受到测算出的正常高的影响。因而,高程异常如果想要在一定范围内符合标准,那么在一开始对于公共点的各项数值进行计算时,就要保证足够的精细,整个工程对于测量精度都有着较高的要求。
1.3GPS测算设备的精度
提起GPS,都会想到卫星、信号接收器等高科技设备,利用GPS进行工程测算时,这些设备的精度就会对测算结果的严谨性产生一定的影响。卫星发射信号的过程会存在一定的误差,信号在传播过程中接收器偶尔会有延迟等等,这些都会造成最终测算结果出现或多或少的偏差。因此在对于这些高科技的应用,相关技术人员还应该加强在这方面的研究,尽可能从根本上减少误差的产生。但并不是说这些就仅仅依靠科学技术人员,普通的工作人员也可以利用一些方法,尽量减少卫星相关设备的误差。
例如,测算技术人员必须对卫星的工作原理有一个详尽的了解,对于卫星的工作距离,在天空中最高的高度要有一个把控,合理的利用卫星设备,确保卫星与信号接收器的范围在卫星的工作范围之内;同时,对于接收设备的位置,质量、天线的位置都要进行科学的调试,尽量减少设备的误差。
1.4测量开始前确立的公共点密度
在测算开始前,相关工作人员选取的各个公共点在数量、分布情况上都要保持尽量的科学性,防止公共点数量过多或过少,也要防止公共点在选取过程中密度过大或过小,这样最终测量的结果通常也是不够科学的。
2、改进GPS测算出的高程精度的具体方法
2.1在实际测量中,在大地高测量上的改进方法
能够了解到大地高对于整个高程精度的影响,因而,在测量大地高时是有一些较为重要的点的。在测算大地高时,通常利用同步观测法完成对其中差值的计算,这种方法在操作上是相对比较简便的,同时,它的测量结果也能达到测量的一些标准。但是它能得出准确结果是有一定前提的:必须利用两个观测站进行同步观测,两个观测站点的距离必须要小于20千米,距离过远对观测结果将会造成很大的影响。另外,在选址方面也要慎重考虑,过于特殊的点位可能会对整个观测结果产生影响;卫星信号接收器上的天线长度也一定要符合规定,否则结果是一定不会准确的。
2.2在选取测算的数据模型上也要做出一定的改变
在测算过程中,并非只有一种数学模型可供选择,大多要根据观测地区在地形上的实际特色进行选取,通常应用在拟合方法中常见的数学模型有:
2.2.1多面函数法
多面函数法的处理思想是:无论是怎样的曲面,或规则或不规则,都能够用一定数量的简单面叠合而成。在实际中,它就是在所有的GPS点上都会构造一个曲面,然后利用各种方法将曲面进行旋转,最终形成一个较为连续的曲面,让这个曲面能够经过每一个确定好的GPS点。
2.2.2样条函数法
样条函数是在一个较为光滑的整体,并且这个整体在各个点上都有足够光滑性的函数。相较而言,它测算出的数值都比较稳定,计算出的结果不会有太多的变化和偏差。
2.2.3二次曲面拟合法
这种方法下通常能够得到足够精确的高程异常值,因而在工程中测量高程精度被运用的情况比较多,但它与当地的实际情况有很大的关系,在运用中要斟酌能否使用这种方法。
3、结束语
当今社会,科技的不断进步给人们的生活带来了极大的便利,GPS在生活中的应用也愈发广泛。它也以一种不可逆转的姿态被应用在工程测算中,能极大程度上提高工程建设中的精细程度,节约人工测算耗费的时间。但是目前这个方法在工程测算中必须要结合实际情况,减少各项误差的产生。我国相关技术人员在GPS技术应用在工程测算中还要不断的对它进行研究,在這方面能有更为适合我国工程建设的创新,提高高程精度,保障各类工程的质量。
关键词:GPS控制测量;高程精度;工程测量
引言:
我国的经济和科技正在不断地向前发展,GPS这项技术在人们生活中的应用也越来越广泛,它在工程测量中的应用,对于我国的工程相关建设有着非凡的意义,能够极大程度上改进传统测量方法极易受到季节、天气等因素影响的缺点。因而近年来,此项技术在我国各项工程测量中都有了一个较为全面且科学的应用,极大程度上提高了精准度,降低了工程成本。
1、影响GPS测量高程精度的各项因素
1.1GPS测量在运作过程中采用的方法
GPS高程拟合,首先是通过GPS测算出该地区的大地高,再经由水准测量测算出该地区范围内的正常高,前者减去后者得到的数值即为高程异常;再利用高程异常推算出本地区的似大地水准面,利用二者之间的比例关系,推算出另一个未知方位大致的高程异常。
在理想状态下,传统的高程精度测量法也能较为准确的测算出工地上的高程值,但是在实际测量的过程中,影响因素有很多。天气、不同地区间的地形、时间都会成为阻碍实际勘测的方面,这些因素或多或少都会对测量工程的周期、经费、工作内容造成一些负面影响,测算出的高程精度因此也会受到影响。因而在测算中,为了减小这些误差,就可以利用一些相对来说能够较好的能适应多变的环境的方法进行高程精度的相关测算。比如说:水准测量法,它是要求技术人员在测算开始前,首先选取几个GPS点对它们施行高程测量,然后利用高程拟合对其余的几个GPS点进行高程推算。但是这种方法对于测量所选取的模型有着较高的要求,如果大地水准面不准确,整个高程精度的测算也会出现问题。
1.2公共点在各方面的测量精度
在通常状态下,工程测量中利用的正常值是能够利用大地高与前文提到的高程异常值相减计算出的数值得到。而我们能了解到,高程异常会受到在计划中选取的区域内的GPS点的大地高的影响,也会受到测算出的正常高的影响。因而,高程异常如果想要在一定范围内符合标准,那么在一开始对于公共点的各项数值进行计算时,就要保证足够的精细,整个工程对于测量精度都有着较高的要求。
1.3GPS测算设备的精度
提起GPS,都会想到卫星、信号接收器等高科技设备,利用GPS进行工程测算时,这些设备的精度就会对测算结果的严谨性产生一定的影响。卫星发射信号的过程会存在一定的误差,信号在传播过程中接收器偶尔会有延迟等等,这些都会造成最终测算结果出现或多或少的偏差。因此在对于这些高科技的应用,相关技术人员还应该加强在这方面的研究,尽可能从根本上减少误差的产生。但并不是说这些就仅仅依靠科学技术人员,普通的工作人员也可以利用一些方法,尽量减少卫星相关设备的误差。
例如,测算技术人员必须对卫星的工作原理有一个详尽的了解,对于卫星的工作距离,在天空中最高的高度要有一个把控,合理的利用卫星设备,确保卫星与信号接收器的范围在卫星的工作范围之内;同时,对于接收设备的位置,质量、天线的位置都要进行科学的调试,尽量减少设备的误差。
1.4测量开始前确立的公共点密度
在测算开始前,相关工作人员选取的各个公共点在数量、分布情况上都要保持尽量的科学性,防止公共点数量过多或过少,也要防止公共点在选取过程中密度过大或过小,这样最终测量的结果通常也是不够科学的。
2、改进GPS测算出的高程精度的具体方法
2.1在实际测量中,在大地高测量上的改进方法
能够了解到大地高对于整个高程精度的影响,因而,在测量大地高时是有一些较为重要的点的。在测算大地高时,通常利用同步观测法完成对其中差值的计算,这种方法在操作上是相对比较简便的,同时,它的测量结果也能达到测量的一些标准。但是它能得出准确结果是有一定前提的:必须利用两个观测站进行同步观测,两个观测站点的距离必须要小于20千米,距离过远对观测结果将会造成很大的影响。另外,在选址方面也要慎重考虑,过于特殊的点位可能会对整个观测结果产生影响;卫星信号接收器上的天线长度也一定要符合规定,否则结果是一定不会准确的。
2.2在选取测算的数据模型上也要做出一定的改变
在测算过程中,并非只有一种数学模型可供选择,大多要根据观测地区在地形上的实际特色进行选取,通常应用在拟合方法中常见的数学模型有:
2.2.1多面函数法
多面函数法的处理思想是:无论是怎样的曲面,或规则或不规则,都能够用一定数量的简单面叠合而成。在实际中,它就是在所有的GPS点上都会构造一个曲面,然后利用各种方法将曲面进行旋转,最终形成一个较为连续的曲面,让这个曲面能够经过每一个确定好的GPS点。
2.2.2样条函数法
样条函数是在一个较为光滑的整体,并且这个整体在各个点上都有足够光滑性的函数。相较而言,它测算出的数值都比较稳定,计算出的结果不会有太多的变化和偏差。
2.2.3二次曲面拟合法
这种方法下通常能够得到足够精确的高程异常值,因而在工程中测量高程精度被运用的情况比较多,但它与当地的实际情况有很大的关系,在运用中要斟酌能否使用这种方法。
3、结束语
当今社会,科技的不断进步给人们的生活带来了极大的便利,GPS在生活中的应用也愈发广泛。它也以一种不可逆转的姿态被应用在工程测算中,能极大程度上提高工程建设中的精细程度,节约人工测算耗费的时间。但是目前这个方法在工程测算中必须要结合实际情况,减少各项误差的产生。我国相关技术人员在GPS技术应用在工程测算中还要不断的对它进行研究,在這方面能有更为适合我国工程建设的创新,提高高程精度,保障各类工程的质量。