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摘要:GPS测量是一种把传统的测量技术以及现代的电子技术融合为一体的全新技术,它的出现与发展使工程测绘工作的方式发生了本质上的变化,也给工程测绘工作带来非常大的方便,对工程测绘工作的效率以及服务项目进行了极大程度的提高。本文就主要对工程测绘中GPS测量技术的应用做一些分析与研究。
关键词:工程测绘;GPS;测量技术;应用
GPS即全球定位系统,它的全称是Global Positioning System,主要是运用GPS定位卫星,在全球范围当中实时进行定位以及导航的系统。由于它有着高精度、快速度以及简捷方便等特点,使之自问世之初就普遍得到了工程测绘界的广泛关注。GPS技术深入最早以及测绘精度最高的领域就是测绘行业。现如今,定位技术不论从相对测量定位技术还是到差分定位技术,最后到广域差分定位技术,已经达到了厘米级以及毫米级的定位精度,作业方式也由以往的静态测量转变到实时动态测量技术的轨道中来,对工程测绘的工作效率进行了大幅度提高。
一、GPS测量技术介绍
(一)GPS系统综述
GPS系统即全球卫星定位系统。它是由美国陆海空三军在20世纪70年代联合研制的,其主要目的是向陆海空各个领域提供实时以及全天候和全球性的导航服务,并在情报的收集、应急通讯以及核爆检测中应用。它主要通过卫星在全球范围内发射无线电信号来进行定位导航,可达到98%的全球覆盖率,GPS的建成和投入使用有着非常重要的意义,它代表着美国导航技术的跨时代进步。与此同时,GPS技术不仅可以在国家军事国防服务领域中应用,而且还可以广泛应用于一些民用上,随着GPS定位技术的日趋成熟,工程测绘技术也发生着根本性的转变,推动着测绘领域迅速发展。
(二)GPS技术优势
GPS在技术上有着四大优势,这四大优势分别是:第一,精准的定位。在进行相对定位的时候用载波相位来观测,其时间就会在20min以下,距离精度可达到±5mm。如果用快速定位法来进行观测,其时间只要用1min就能够使距离精度达到±0.1m。第二,可以提供三维坐标。GPS测量在对观测站平面位置进行精确测定的同时,还可以提供三维坐标对观测站的大地高程进行精确测定。第三,观测站相互之间不用通视。当前,常规测量在实践中所面临的难题之一就是怎样既对良好的通视条件进行保持,又要对测量控制网良好结构进行保障。而GPS技术可以对常规测量所要增加的造标费用进行节省,使测量时间大幅度减少,有着非常显著的经济效益。第四,能够全天候进行作业。GPS测量技术简洁方便,无环境、地点以及条件的限制,可以在任何地点以及任何时间持续进行。
二、GPS测量技术的应用方法
(一)合理选点,做好标志
由于GPS测量站内部中不能进行相互之间的通视,再加上有着较为灵活的网行结构体系,这就要求一定要保证顺利进行选点工作,以实现比较简捷的测量,GPS测量技术和常规测量技术相比,既省时高效又对建立视标的费用进行了节省,同时也对经济成本进行了降低。然而,在工程测绘实施环节中GPS技术有着自身特定要求,这些要求是:要选择那些交通方便、容易安装接收设备并且有着开阔视野的地方来进行选点,这样就可以对地面控制网进行常规联测予以保证;要确保选点的位置远离那些容易产生电磁波反射的金属和电磁波干扰的障碍物,像一些高压线、水区以及有线电台等;在确定选点的位置之后,要及时做好标志,并把标石埋放其中,以实现方便保存的目的。
(二)实施外业观测
所谓外业观测就是通过卫星导航系统,GPS把收集到的信息对测量工作进行科学操作和仔细观测,并对安装天线的流程进行准确定位。在实施外业观测时一定要依照设计操作的规范来科学操作,以达到对外业观测的进程安全进行协调并对进程的质量进行高效合理地提高。在实施外业观测之前,要严格检验选定的接受设施。其中,要想实现精密定位,妥善安置天线是重要条件之一,它主要包括对中、整平、定向以及对天线的高度进行量取这些内容。事实上,GPS接收机有着非常高的自动化程度,只需要对若干功能键进行按动,测量工作就能够自动顺利完成,并且每做的一步工作都会提示在显示屏上,方便实时记录,对外作用的操作量进行了减少。通常情况下,一般有两种观测记录:第一种是接收机自动完成并在机载存储器当中进行保存,以方便随时调用和及时处理,这一种观测记录内容主要有对卫星信号的接受、对结果进行实时定位以及对机本身的信息进行接受等。第二种是测量手薄,它有着非常大的工作量,在进行的时候需要有人随时记录。由于GPS定位的原始数据就是观测记录,并且也是后续处理的唯一有效依据,所以一定要对其进行妥善保管,谨防丢失。
(三)检验成果,有效处理数据
在检测观测成果当中,外业检验是必要的作业工序,要想让观测达到一定质量以及让预期定位达到精准度,就必须要经过外业检验,由此观之,在完成观测任务时,一定要在测量区域当中及时的细致检验外业技术数据,要从实际过程出发做出必要的重测或者补测;要与相关技术规范相对照,谨慎检查各项检核任务,以确保在测量当中能够达到准确无误,在这之后才能用平差计算的方式有效处理数据。GPS测量技术使用的测量方式是连续同步法,在观测时间达到15s时就可以把数据记录自动做出来,其有着庞大的测量数据以及测量信息量,这是常规测量法所不能比拟的。在实际的测量当中,运用电子网络计算机来自动加工分析数据,也是GPS之所以在工程测绘当中被广泛应用的主要原因之一。
三、工程测绘中GPS测量技术的应用
当前,GPS工程测绘的新测量方式就是运用GPS分差法。以往的测量方式在事后处理结算时需要把静态、快速静态和动态这三种方式结合起来,以此对厘米级的精度进行获取,而运用分差法在野外就能依照具体的环境来达到厘米级的定位精度。分差法主要采用了载波相位的动态高精度的定位,使得GPS测量技术运用到工程测绘中对工作效率进行了大幅度提高,它的有效运用,给工程放样、工程地形测图和各类不同的控制量提供了科学合理的专研方向。同时,GPS测量技术应用到地籍和房产测量中可以对土地的界址点和房产图进行测定,把自身实时对相关界址点以及地物点的位置进行测定完全发挥出来,并能达到厘米级的精度。把GPS所获取的数据进行适当处理然后在GIS系统中直接录入,可以迅速精准的对地籍以及房产地图进行获取。然而,在一些对GPS卫星信号有影响的遮蔽地带要使用一些测量工具如全站仪以及经纬仪等,并运用逐步解析法对细部进行测量。在一些建设用地的勘测定界测量当中,运用RTK技术可以把界桩位置给实时测定出来,并把土地所使用的界限范围进行确定,最后把用地面积给计算出来。坐标的直接放样就是运用RTK技术所勘测的定界放样,事实上,建设用地的面积量算是通过GPS软件当中的自动面积计算功能来进行直接计算并实施认真检核而得出来的。
结语:
GPS测量技术和传统的测绘方式相比较有着划时代意义,它有着精准的定位、较低的使用成本以及不需要在点间进行通视,而且不容易受到天气和环境等因素的影响,设备本身简捷轻巧,使用起来比较方便,操作起来也比较简单。GPS测量技术在工程测绘中应用,既能够把工程测绘的精度进行提高,又可以把工作效率进行增强,对提升工程测绘的自动化有着非常重要的意义,从这点来说,工程测绘要把GPS测量技术作为一项重要的工具。当然,随着科学技术的不断发展,GPS测量技术也会在更多的领域中广泛应用。
参考文献:
[1]毕惠贤.GPS测量技术在工程中的应用研究[J].科技资讯,2013(02)
[2]何英伟,曹军奇,刘飞,李龙标.GPS测量技术结合小三角网建立独立控制网的应用研究[J].黄金科学技术,2012(06)
[3]许可.多种测量模式在地籍测量中的应用比较探析[J].科技风,2013(1)
[4]袁正强,陈应良,王永虎.对GPS测量技术若干问题的探索[J].商品与质量(建筑与发展),2012(09)
[5]王永伟.基于GPS测量技术的水利工程发展趋势研究[J].华东科技(学术版),2012(09)
关键词:工程测绘;GPS;测量技术;应用
GPS即全球定位系统,它的全称是Global Positioning System,主要是运用GPS定位卫星,在全球范围当中实时进行定位以及导航的系统。由于它有着高精度、快速度以及简捷方便等特点,使之自问世之初就普遍得到了工程测绘界的广泛关注。GPS技术深入最早以及测绘精度最高的领域就是测绘行业。现如今,定位技术不论从相对测量定位技术还是到差分定位技术,最后到广域差分定位技术,已经达到了厘米级以及毫米级的定位精度,作业方式也由以往的静态测量转变到实时动态测量技术的轨道中来,对工程测绘的工作效率进行了大幅度提高。
一、GPS测量技术介绍
(一)GPS系统综述
GPS系统即全球卫星定位系统。它是由美国陆海空三军在20世纪70年代联合研制的,其主要目的是向陆海空各个领域提供实时以及全天候和全球性的导航服务,并在情报的收集、应急通讯以及核爆检测中应用。它主要通过卫星在全球范围内发射无线电信号来进行定位导航,可达到98%的全球覆盖率,GPS的建成和投入使用有着非常重要的意义,它代表着美国导航技术的跨时代进步。与此同时,GPS技术不仅可以在国家军事国防服务领域中应用,而且还可以广泛应用于一些民用上,随着GPS定位技术的日趋成熟,工程测绘技术也发生着根本性的转变,推动着测绘领域迅速发展。
(二)GPS技术优势
GPS在技术上有着四大优势,这四大优势分别是:第一,精准的定位。在进行相对定位的时候用载波相位来观测,其时间就会在20min以下,距离精度可达到±5mm。如果用快速定位法来进行观测,其时间只要用1min就能够使距离精度达到±0.1m。第二,可以提供三维坐标。GPS测量在对观测站平面位置进行精确测定的同时,还可以提供三维坐标对观测站的大地高程进行精确测定。第三,观测站相互之间不用通视。当前,常规测量在实践中所面临的难题之一就是怎样既对良好的通视条件进行保持,又要对测量控制网良好结构进行保障。而GPS技术可以对常规测量所要增加的造标费用进行节省,使测量时间大幅度减少,有着非常显著的经济效益。第四,能够全天候进行作业。GPS测量技术简洁方便,无环境、地点以及条件的限制,可以在任何地点以及任何时间持续进行。
二、GPS测量技术的应用方法
(一)合理选点,做好标志
由于GPS测量站内部中不能进行相互之间的通视,再加上有着较为灵活的网行结构体系,这就要求一定要保证顺利进行选点工作,以实现比较简捷的测量,GPS测量技术和常规测量技术相比,既省时高效又对建立视标的费用进行了节省,同时也对经济成本进行了降低。然而,在工程测绘实施环节中GPS技术有着自身特定要求,这些要求是:要选择那些交通方便、容易安装接收设备并且有着开阔视野的地方来进行选点,这样就可以对地面控制网进行常规联测予以保证;要确保选点的位置远离那些容易产生电磁波反射的金属和电磁波干扰的障碍物,像一些高压线、水区以及有线电台等;在确定选点的位置之后,要及时做好标志,并把标石埋放其中,以实现方便保存的目的。
(二)实施外业观测
所谓外业观测就是通过卫星导航系统,GPS把收集到的信息对测量工作进行科学操作和仔细观测,并对安装天线的流程进行准确定位。在实施外业观测时一定要依照设计操作的规范来科学操作,以达到对外业观测的进程安全进行协调并对进程的质量进行高效合理地提高。在实施外业观测之前,要严格检验选定的接受设施。其中,要想实现精密定位,妥善安置天线是重要条件之一,它主要包括对中、整平、定向以及对天线的高度进行量取这些内容。事实上,GPS接收机有着非常高的自动化程度,只需要对若干功能键进行按动,测量工作就能够自动顺利完成,并且每做的一步工作都会提示在显示屏上,方便实时记录,对外作用的操作量进行了减少。通常情况下,一般有两种观测记录:第一种是接收机自动完成并在机载存储器当中进行保存,以方便随时调用和及时处理,这一种观测记录内容主要有对卫星信号的接受、对结果进行实时定位以及对机本身的信息进行接受等。第二种是测量手薄,它有着非常大的工作量,在进行的时候需要有人随时记录。由于GPS定位的原始数据就是观测记录,并且也是后续处理的唯一有效依据,所以一定要对其进行妥善保管,谨防丢失。
(三)检验成果,有效处理数据
在检测观测成果当中,外业检验是必要的作业工序,要想让观测达到一定质量以及让预期定位达到精准度,就必须要经过外业检验,由此观之,在完成观测任务时,一定要在测量区域当中及时的细致检验外业技术数据,要从实际过程出发做出必要的重测或者补测;要与相关技术规范相对照,谨慎检查各项检核任务,以确保在测量当中能够达到准确无误,在这之后才能用平差计算的方式有效处理数据。GPS测量技术使用的测量方式是连续同步法,在观测时间达到15s时就可以把数据记录自动做出来,其有着庞大的测量数据以及测量信息量,这是常规测量法所不能比拟的。在实际的测量当中,运用电子网络计算机来自动加工分析数据,也是GPS之所以在工程测绘当中被广泛应用的主要原因之一。
三、工程测绘中GPS测量技术的应用
当前,GPS工程测绘的新测量方式就是运用GPS分差法。以往的测量方式在事后处理结算时需要把静态、快速静态和动态这三种方式结合起来,以此对厘米级的精度进行获取,而运用分差法在野外就能依照具体的环境来达到厘米级的定位精度。分差法主要采用了载波相位的动态高精度的定位,使得GPS测量技术运用到工程测绘中对工作效率进行了大幅度提高,它的有效运用,给工程放样、工程地形测图和各类不同的控制量提供了科学合理的专研方向。同时,GPS测量技术应用到地籍和房产测量中可以对土地的界址点和房产图进行测定,把自身实时对相关界址点以及地物点的位置进行测定完全发挥出来,并能达到厘米级的精度。把GPS所获取的数据进行适当处理然后在GIS系统中直接录入,可以迅速精准的对地籍以及房产地图进行获取。然而,在一些对GPS卫星信号有影响的遮蔽地带要使用一些测量工具如全站仪以及经纬仪等,并运用逐步解析法对细部进行测量。在一些建设用地的勘测定界测量当中,运用RTK技术可以把界桩位置给实时测定出来,并把土地所使用的界限范围进行确定,最后把用地面积给计算出来。坐标的直接放样就是运用RTK技术所勘测的定界放样,事实上,建设用地的面积量算是通过GPS软件当中的自动面积计算功能来进行直接计算并实施认真检核而得出来的。
结语:
GPS测量技术和传统的测绘方式相比较有着划时代意义,它有着精准的定位、较低的使用成本以及不需要在点间进行通视,而且不容易受到天气和环境等因素的影响,设备本身简捷轻巧,使用起来比较方便,操作起来也比较简单。GPS测量技术在工程测绘中应用,既能够把工程测绘的精度进行提高,又可以把工作效率进行增强,对提升工程测绘的自动化有着非常重要的意义,从这点来说,工程测绘要把GPS测量技术作为一项重要的工具。当然,随着科学技术的不断发展,GPS测量技术也会在更多的领域中广泛应用。
参考文献:
[1]毕惠贤.GPS测量技术在工程中的应用研究[J].科技资讯,2013(02)
[2]何英伟,曹军奇,刘飞,李龙标.GPS测量技术结合小三角网建立独立控制网的应用研究[J].黄金科学技术,2012(06)
[3]许可.多种测量模式在地籍测量中的应用比较探析[J].科技风,2013(1)
[4]袁正强,陈应良,王永虎.对GPS测量技术若干问题的探索[J].商品与质量(建筑与发展),2012(09)
[5]王永伟.基于GPS测量技术的水利工程发展趋势研究[J].华东科技(学术版),2012(09)