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陈旭 喻娟
建材广州地质工程勘察院 广东广州 510000
摘要:当前,GPS测量技术以其高精度、高效率的优点逐渐取代传统的测量技术,被广泛应用于各项工程测绘项目中。本文介绍了GPS测量技术的概况,对GPS测量技术的特点进行了分析,并详细阐述了GPS测量技术在工程测绘中的应用。
关键词:GPS测量技术;工程测绘;特点;精度定位
引言
随着我国社会经济的快速发展,推动了全球定位系统(GPS)技术的进步,GPS测量技术作为一种传统的测量技术和现代的电子技术相结合的新型测量技术,也日益成熟,并逐渐在工程测绘中得到应用。GPS测量技术在工程测绘中的应用,能够改善工程项目的现场测绘精度,并且极大提高了工程测绘工作的效率,拓宽了工程测绘的服务范围。基于此,笔者对工程测绘中GPS测量技术的特点及应用进行了相关的介绍。
1 GPS测量技术的概况
GPS测量技术的出现为工程测绘带来许多的变化,使测绘工作从根本上改变自身的工作性质,提高测绘速率以及扩展测绘项目。基于GPS测量技术对工程测绘手段的改革,结合我国自身的测绘特点,操作人员根据GPS网络与测绘手段的结合,实现数据的传输,虽然传输单位相距甚远,但也可以保障所测量数据的精准性。根据GPS所控制的网络布局,对于地形测量,GPS测量技术的运用主要分为3种:跟踪站式、会站式、图形扩展式(混连式、网连式、边连式、点连式),表1为三者之间的对比。
表1 GPS控制网的布设形式的区别
2 GPS相对于其他卫星定位系统的特点
GPS是当前导航系统应用最广泛卫星定位系统,将其自身置于恶劣天气之下仍能保证准确度高且高效性。针对现在的定位系统,總结见表2,其中包括GPS、GLONASS和NAVSAT技术。
表2 GPS与NAVSAT和GLONASS主要特征比较
3 GPS系统的精度定位
GPS技术静态精度定位可以达到毫米级别,而动态定位目前可以实现厘米级别。在工程测绘使用GPS定位测量技术可以很好地利用交互定位原理实现对物体的测量,其所运用的相关技术涉及几何、物理,GPS卫星依靠与地面之间的联系来完成对物体的精准定位。
综合卫星所接收的的信息,反馈至总系统处理中心,经过计算机的合理运算可以对位置进行精准定位,主要运算依据来源于光速与传播时间相乘得出的距离卫星的数值,精准度的关键在于时间获取的准确性。通过对所测量物的三维精确定位,地面装置负责接收4颗以上卫星所发射回的信息,并进行求证。然后根据所设置的测量精度不同,所需要参与测量的卫星数量不定,通过在实际测量中得出GPS测量技术的精度准确性区间。
4 GPS测量技术在工程测绘中的应用
4.1 GPS测量技术在城市建设中的应用
随着对城市的测量范围增大,需要对城市内的测量物的各点增加测量精度。针对我国城市的不同导线级别划分,开展不同的控制点设置,为加快测量技术的准确性和效率,需要在城市配套设施建设中添加GPS这种测量难度较低、耗时较短的城市控制测量设备。而且在实行GPS测量之前,需要对地形图中所存在的细微部分也进行详细的测绘,这对于以后进行勘探工作提供便利的参考数据,而且野外的环境较为陌生和恶劣,通过添加城市测量技术的相关设备,辅助测绘城市的稳定进行。例如,针对较为复杂的城市测绘,可以采用以下方法。对于所测选区需要建立四等分GPS网络,保证点之间距离不超过5km,对静态测量的观测知点以及加密控制点调整坐标参数,利用trimble5700型GPS接收外业数据信息,制定初测计划表,然后选择适用的外部环境进行观测。为完成高程控制要采用三、四等水准的测量与三角测量方式,对其他控制点要采用GPS拟合求得,此方法所得水准高程结果相差不超过70cm。
4.2 监测工程中的GPS应用
在工程建设之中,因人为或是环境影响而造成地面或是建筑物的变形,若是以传统方法很难对此进行测量,而现在借助GPS测量技术的精准三维定位,强化了所监测工程细节。因大坝、资源开采地面的沉陷、建筑物沉陷等产生的变形情况所造成意外状况,通过GPS检测技术,快速对大坝变形数据进行采集,并实时对照建筑物的参数信息,可以预判风险,并保证精确至1.0~0.1PPm。将GPS测量技术与监测工程相结合可以实现自动化监测,更好的保障国家人民安全。随着GPS技术的不断深化,对于静态系统的定位精度也在逐渐提高。因静态相对精度由毫米级提升至亚毫米级,基线精度可以从10-7提高至10-6,不仅如此,动态相对精度的测绘突破至厘米级,因此可以满足任何工程测量。GPS的优点在于可以自动化操作且无需通视便可实现三维地心坐标显示。通过GPS测量技术的使用可以对气象信息进行采集,使仪器的开关设置变得更便捷,同时也便于仪器高度的测量。
4.3 水下地形测绘中的GPS应用
传统技术应用于水下地形测绘时,主要应用探测仪所发射出的超声波对水深进行测量,同时也可以多次运用潮位仪测量,然后经过所得数值的运算最后得出水下地形的高度。但是面对现在对海港建设的要求,对于海岸以及码头的施工需要水下地形图的精准绘制,所以只是利用三应答器、经纬仪和境外测距仪远不能达到利用标准。而GPS差分技术的应用可以实现与潮位仪、终端设备的联合利用,使水下测绘工作可以整合成一个完善系统,更精准地对水下环境进行测量。
4.4 虚拟现实中的GPS应用
对于以往的工程测绘需要人工测绘实现对各类事故的预防,而且由于设备的精准度不够,对于风险的预判能力较弱。现在通过GPS测量技术可以很好地实现工程测绘之间的交互定位,并以逼真的形象对数据进行模拟。因此监控人员可以将此技术融入矿井工程的项目测绘之中,通过实时掌握流程,将所得到的测量信息进行演练,并针对所出现的问题进行优化与修复,也便于及时查找并解决问题。通过在虚拟现实中应用GPS技术可以更好地实现测绘技术的突破,并将其成为测绘技术的坚实基础,对于测绘工程的发展要建立在GPS测量技术的普及与推广上。以GPS为基础建立的网络,可以更好地创建出新的城市面貌以及工程控制网络。例如,针对虚拟现实中的GPS应用主要根据像控点联测方式所得,像控点联测方式所采用6台trimble5700型GPS接收机同步进行使用,使接收机动态精度平面保持在10mm+1PPm之内,高程可以提高为20mm+2PPm。这种方式的运用,使基准站具有高精确性。在已知水准高程上,保持2个基准站之间的移动,保持在控制范围之内,用基准站作为GPS接收机的先决条件,协调电池、电台的工作,使启动基准站融入工作状态中,对移动站进行测量,得出该控点的最后坐标值。
5 结语
综上所述,GPS测量技术以其精度高、效率高等特点已逐渐取代了传统的工程测绘技术,在各种大型工程项目的工程测绘中得到了广泛的应用。GPS测量技术在工程测绘中的应用不仅能够提高工程测绘的精度和效率,保证其在恶劣天气的测量精度,并且拓宽了工程测绘的服务项目,推动工程测绘的发展,使工程测量的准度和精度实现了质的飞跃,提高了我国的工程建设发展速度。
参考文献:
[1]彭渊,黄宗健.GPS测量技术在工程测绘中应用剖析[J].江西建材.2015(14)
[2]张飞.工程测绘中GPS测量技术的应用[J].科技与创新.2015(11)
建材广州地质工程勘察院 广东广州 510000
摘要:当前,GPS测量技术以其高精度、高效率的优点逐渐取代传统的测量技术,被广泛应用于各项工程测绘项目中。本文介绍了GPS测量技术的概况,对GPS测量技术的特点进行了分析,并详细阐述了GPS测量技术在工程测绘中的应用。
关键词:GPS测量技术;工程测绘;特点;精度定位
引言
随着我国社会经济的快速发展,推动了全球定位系统(GPS)技术的进步,GPS测量技术作为一种传统的测量技术和现代的电子技术相结合的新型测量技术,也日益成熟,并逐渐在工程测绘中得到应用。GPS测量技术在工程测绘中的应用,能够改善工程项目的现场测绘精度,并且极大提高了工程测绘工作的效率,拓宽了工程测绘的服务范围。基于此,笔者对工程测绘中GPS测量技术的特点及应用进行了相关的介绍。
1 GPS测量技术的概况
GPS测量技术的出现为工程测绘带来许多的变化,使测绘工作从根本上改变自身的工作性质,提高测绘速率以及扩展测绘项目。基于GPS测量技术对工程测绘手段的改革,结合我国自身的测绘特点,操作人员根据GPS网络与测绘手段的结合,实现数据的传输,虽然传输单位相距甚远,但也可以保障所测量数据的精准性。根据GPS所控制的网络布局,对于地形测量,GPS测量技术的运用主要分为3种:跟踪站式、会站式、图形扩展式(混连式、网连式、边连式、点连式),表1为三者之间的对比。
表1 GPS控制网的布设形式的区别
2 GPS相对于其他卫星定位系统的特点
GPS是当前导航系统应用最广泛卫星定位系统,将其自身置于恶劣天气之下仍能保证准确度高且高效性。针对现在的定位系统,總结见表2,其中包括GPS、GLONASS和NAVSAT技术。
表2 GPS与NAVSAT和GLONASS主要特征比较
3 GPS系统的精度定位
GPS技术静态精度定位可以达到毫米级别,而动态定位目前可以实现厘米级别。在工程测绘使用GPS定位测量技术可以很好地利用交互定位原理实现对物体的测量,其所运用的相关技术涉及几何、物理,GPS卫星依靠与地面之间的联系来完成对物体的精准定位。
综合卫星所接收的的信息,反馈至总系统处理中心,经过计算机的合理运算可以对位置进行精准定位,主要运算依据来源于光速与传播时间相乘得出的距离卫星的数值,精准度的关键在于时间获取的准确性。通过对所测量物的三维精确定位,地面装置负责接收4颗以上卫星所发射回的信息,并进行求证。然后根据所设置的测量精度不同,所需要参与测量的卫星数量不定,通过在实际测量中得出GPS测量技术的精度准确性区间。
4 GPS测量技术在工程测绘中的应用
4.1 GPS测量技术在城市建设中的应用
随着对城市的测量范围增大,需要对城市内的测量物的各点增加测量精度。针对我国城市的不同导线级别划分,开展不同的控制点设置,为加快测量技术的准确性和效率,需要在城市配套设施建设中添加GPS这种测量难度较低、耗时较短的城市控制测量设备。而且在实行GPS测量之前,需要对地形图中所存在的细微部分也进行详细的测绘,这对于以后进行勘探工作提供便利的参考数据,而且野外的环境较为陌生和恶劣,通过添加城市测量技术的相关设备,辅助测绘城市的稳定进行。例如,针对较为复杂的城市测绘,可以采用以下方法。对于所测选区需要建立四等分GPS网络,保证点之间距离不超过5km,对静态测量的观测知点以及加密控制点调整坐标参数,利用trimble5700型GPS接收外业数据信息,制定初测计划表,然后选择适用的外部环境进行观测。为完成高程控制要采用三、四等水准的测量与三角测量方式,对其他控制点要采用GPS拟合求得,此方法所得水准高程结果相差不超过70cm。
4.2 监测工程中的GPS应用
在工程建设之中,因人为或是环境影响而造成地面或是建筑物的变形,若是以传统方法很难对此进行测量,而现在借助GPS测量技术的精准三维定位,强化了所监测工程细节。因大坝、资源开采地面的沉陷、建筑物沉陷等产生的变形情况所造成意外状况,通过GPS检测技术,快速对大坝变形数据进行采集,并实时对照建筑物的参数信息,可以预判风险,并保证精确至1.0~0.1PPm。将GPS测量技术与监测工程相结合可以实现自动化监测,更好的保障国家人民安全。随着GPS技术的不断深化,对于静态系统的定位精度也在逐渐提高。因静态相对精度由毫米级提升至亚毫米级,基线精度可以从10-7提高至10-6,不仅如此,动态相对精度的测绘突破至厘米级,因此可以满足任何工程测量。GPS的优点在于可以自动化操作且无需通视便可实现三维地心坐标显示。通过GPS测量技术的使用可以对气象信息进行采集,使仪器的开关设置变得更便捷,同时也便于仪器高度的测量。
4.3 水下地形测绘中的GPS应用
传统技术应用于水下地形测绘时,主要应用探测仪所发射出的超声波对水深进行测量,同时也可以多次运用潮位仪测量,然后经过所得数值的运算最后得出水下地形的高度。但是面对现在对海港建设的要求,对于海岸以及码头的施工需要水下地形图的精准绘制,所以只是利用三应答器、经纬仪和境外测距仪远不能达到利用标准。而GPS差分技术的应用可以实现与潮位仪、终端设备的联合利用,使水下测绘工作可以整合成一个完善系统,更精准地对水下环境进行测量。
4.4 虚拟现实中的GPS应用
对于以往的工程测绘需要人工测绘实现对各类事故的预防,而且由于设备的精准度不够,对于风险的预判能力较弱。现在通过GPS测量技术可以很好地实现工程测绘之间的交互定位,并以逼真的形象对数据进行模拟。因此监控人员可以将此技术融入矿井工程的项目测绘之中,通过实时掌握流程,将所得到的测量信息进行演练,并针对所出现的问题进行优化与修复,也便于及时查找并解决问题。通过在虚拟现实中应用GPS技术可以更好地实现测绘技术的突破,并将其成为测绘技术的坚实基础,对于测绘工程的发展要建立在GPS测量技术的普及与推广上。以GPS为基础建立的网络,可以更好地创建出新的城市面貌以及工程控制网络。例如,针对虚拟现实中的GPS应用主要根据像控点联测方式所得,像控点联测方式所采用6台trimble5700型GPS接收机同步进行使用,使接收机动态精度平面保持在10mm+1PPm之内,高程可以提高为20mm+2PPm。这种方式的运用,使基准站具有高精确性。在已知水准高程上,保持2个基准站之间的移动,保持在控制范围之内,用基准站作为GPS接收机的先决条件,协调电池、电台的工作,使启动基准站融入工作状态中,对移动站进行测量,得出该控点的最后坐标值。
5 结语
综上所述,GPS测量技术以其精度高、效率高等特点已逐渐取代了传统的工程测绘技术,在各种大型工程项目的工程测绘中得到了广泛的应用。GPS测量技术在工程测绘中的应用不仅能够提高工程测绘的精度和效率,保证其在恶劣天气的测量精度,并且拓宽了工程测绘的服务项目,推动工程测绘的发展,使工程测量的准度和精度实现了质的飞跃,提高了我国的工程建设发展速度。
参考文献:
[1]彭渊,黄宗健.GPS测量技术在工程测绘中应用剖析[J].江西建材.2015(14)
[2]张飞.工程测绘中GPS测量技术的应用[J].科技与创新.2015(11)