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摘要:随着现代测绘技术的逐步扩大和应用,测绘工程长期依靠经纬仪、水准仪、平板仪等传统工具进行工作的时代即将结束。现代测绘技术的核心技术是全球地位系统、遥感和地理信息系统。空间技术的飞速发展,遥感图像宏观、逼真、直观、丰富的信息为工程测量选线、工程可行性研究、路线工程地质条件评价和工程初步设计提供了有利条件。应用遥感技术,犹如把野外现场搬回室内进行研究,不仅能提高测量质量,而且能够加快勘测设计速度,减少勘测费用,节省设计成本。可适用于工程建设和实施的各个阶段。同时现代测绘技术已经发展为信息技术和空间技术的综合集成,成为国家高新技术不可缺少的重要组织部分。现代测量仪器朝着智能化、自动化、网络化、数字化的方向发展,传统的光学测量仪器逐渐被弃用。GPS全球定位系统早已应用于大面积的控制测量。本文对GPS在工程测量领域中的应用进行了分析研究。
关键词:GPS;工程测量;综合应用
随着全球定位技术的不断进步,GPS的软、硬件不断升级,应用领域也不断拓展,给测量工作带来了深刻的影响。GPS测量技术包括静态测量、快速静态测量、动态测量(RTK)、网络RTK等,其作业方法和精度能够适应不同测量工作的需要。显然,充分利用GPS技术的优势,加强其在工程测量工作中的应用,具有极其深远的意义。
1 GPS测量技术的优点
与传统的测量方法相比,GPS测量技术具有无可比拟的优势。第一,测站间无须通视,从而使得测站的布设更加自由、方便,省去了不必要的过渡点,能够有效节省费用;第二,GPS技术可以同时提供三维坐标。常规的测量方法通常只能一次性提供平面坐标,GPS在测定测站平面位置的同时,也能够提供测站的大地高;第三、长距离定位精度高。双频GPS接收机的基线结算精度能够达到5mm+1PPD,而且距离越长,优势越突出;第四,能够全天时全天候作业。GPS一般不受天气状况的影响,能够全天候连续不断的工作。第五,测量速度快。E级GPS静态测量一测站的观测时间一般为40―60min,等级越高,需要的时间越长。GPS-RTK测量技术几秒钟便能够实现测点定位;第六,能够实现观测的自动化。GPS的数据采集工作可以自动进行,而且能够提供从数据采集、存储、传输到处理的一站式服务,大大节省了人力。
2GPS定位技术在工程测量中的应用分析
GPS定位技术与全站仪测量各具优势,在工程测量中都得到了广泛的应用。全站仪测量精度高、速度快,但控制点间须相互通视,在遭遇障碍物时其优势就无法得到充分发挥。GPS测量不要求通视,但需要保证仪器能够接收到足够多的卫星信号,对测量点周围的环境有较高的要求。全站仪测量相比GPS测量,应用时间更长,其各个方面经过几十年的优化与改良,都已臻于成熟完善。而GPS定位技术仍处在不断的优化完善之中。两种技术虽然在日常工作中得到了广泛的应用,但是在实际应用中,在满足规范和工程需要的前提下,兩者的测量成果在精度等方面存在些许差别。
(1)GPS静态定位(四等)与全站仪测量的对比
GPS静态测量定位主要用于控制点的测量上,所以与全站仪测量形成有效对比,我们抽取了某桥梁工程的竣工测量的控制测量数据,对比两种定位方法的坐标测量成果。
在此工程实例中,GPS静态测量(四等)的定位精度和全站仪的定位精度基本相当,两者之间的平面误差和高程误差都能控制在小于10mm的水平上,都能够满足四等及以下的导线测量和水准测量的要求。但是,GPS静态定位技术相比全站仪测量有很多优势,它更加快速高效,使用范围更广,更加节省人力、物力,所以经济效益也更加突出。很显然,在市场竞争激烈的大环境中,GPS静态测量在工程测量中更具市场前景。
(2)GPS动态测量与全站仪测量的对比
GPS动态测量(RTK)操作方便,测量速度快,但定位精度相对较低,一般用于勘察定位、地形测量等对精度要求较低的工程测量项目中。我们采用GPS-RTK和全站仪进行测量,并且对测量成果做了对比。
GPS-RTK测量和全站仪测量之间的平面误差基本上都能控制在0.25m之内,高程误差均小于50mm。测量结果能够满足工程测量规范中工程勘察定位初勘平面允许误差0.5m,高程允许误差50mm,详勘平面允许误差0.25m,高程允许误差50mm的要求。这样的精度水平同时也能够满足1:500比例尺以上的地形测量的要求。GPS-RTK测量无需频繁移动基准站,而且避免了全站仪测量控制点间须通视的要求和分级控制的复杂过程,能够大幅节约人力和时间,提高测量效率。
3 GPS技术在工程测量中的优化思路
上述工程实例中测量成果的对比,对GPS的测量性能和精度等做出了直观的说明,为实际工程测量工作提供了依据。我们可以根据不同工程的实际情况和技术要求,在保证工程质量和节约生产成本的前提下,合理制定施工方案,提高项目的经济效益。在对某地地形测量工程中,在测区交通条件较差且测区附近没有有效的控制点的情况下,我们利用已有的测量成果,首先用GPS静态定位技术将距测区8km外的城区控制点引测过来,然后用GPS-RTK动态测量技术进行了全测区的数字地形测量。在1km2的测区内,一个测量小组仅用了两天时间就完成了全部的数字测图工作。如果在相同的情况下使用全站仪测图,一个测量组需要四到五天完成控制测量,六到七天完成地形测量。可见,在符合工程测量规范要求,并且工程的实际情况允许的条件下,合理利用GPS测量技术,采用动态静态相结合的测量方案能够大幅提高工作效率。
4结语
测量精度高、时间短、能够长距离全天候作业等特点使得GPS技术在工程测量中具有明显的优势。同时,GPS作业过程中也有诸多的注意事项,比如,测站周围环境和大气状况会影响接收机对卫星信号的接收,在测站布设时要选择空旷且无信号干扰的地方。作业前也要首先做好测区的星历分析,选择最佳的观测时段来保证测量成果的精度和可靠性;进行GPS-RTK作业时一定要先完成初始化,当接收机显示固定解的情况下,精度较高。广大测量工作者一定要在充分认识并了解GPS技术的前提下,不断探索和推进其在工程测量中的实际应用,为工程测量工作提供更可靠、更高效的测量成果,也使得GPS的应用价值得到充分的发挥。
参考文献:
[1] 张安洋.浅谈工程测量中GPS技术的应用分析[J].中国新技术新产品,2011,12:11.
[2] 刘贵洲.基于公路工程测量中GPS的应用研究[J].中国新技术新产品,2011,16:73.
[3] 王小燕.GPS技术在工程测量中的应用[J].江西建材,2012,06:229-230.
[4] 武晓东.工程测量中GPS的有效应用[J].产业与科技论坛,2013,12:90-91.
[5] 舒永国,杨敏.GPS在工程测量中的优化与应用探讨[J].科技信息,2009,04:607-609.
[6] 原涛.浅谈GPS技术在工程测量中的应用[J].江西测绘,2013,04:53-55.
(作者单位:内蒙古自治区煤田地质局153勘探队)
关键词:GPS;工程测量;综合应用
随着全球定位技术的不断进步,GPS的软、硬件不断升级,应用领域也不断拓展,给测量工作带来了深刻的影响。GPS测量技术包括静态测量、快速静态测量、动态测量(RTK)、网络RTK等,其作业方法和精度能够适应不同测量工作的需要。显然,充分利用GPS技术的优势,加强其在工程测量工作中的应用,具有极其深远的意义。
1 GPS测量技术的优点
与传统的测量方法相比,GPS测量技术具有无可比拟的优势。第一,测站间无须通视,从而使得测站的布设更加自由、方便,省去了不必要的过渡点,能够有效节省费用;第二,GPS技术可以同时提供三维坐标。常规的测量方法通常只能一次性提供平面坐标,GPS在测定测站平面位置的同时,也能够提供测站的大地高;第三、长距离定位精度高。双频GPS接收机的基线结算精度能够达到5mm+1PPD,而且距离越长,优势越突出;第四,能够全天时全天候作业。GPS一般不受天气状况的影响,能够全天候连续不断的工作。第五,测量速度快。E级GPS静态测量一测站的观测时间一般为40―60min,等级越高,需要的时间越长。GPS-RTK测量技术几秒钟便能够实现测点定位;第六,能够实现观测的自动化。GPS的数据采集工作可以自动进行,而且能够提供从数据采集、存储、传输到处理的一站式服务,大大节省了人力。
2GPS定位技术在工程测量中的应用分析
GPS定位技术与全站仪测量各具优势,在工程测量中都得到了广泛的应用。全站仪测量精度高、速度快,但控制点间须相互通视,在遭遇障碍物时其优势就无法得到充分发挥。GPS测量不要求通视,但需要保证仪器能够接收到足够多的卫星信号,对测量点周围的环境有较高的要求。全站仪测量相比GPS测量,应用时间更长,其各个方面经过几十年的优化与改良,都已臻于成熟完善。而GPS定位技术仍处在不断的优化完善之中。两种技术虽然在日常工作中得到了广泛的应用,但是在实际应用中,在满足规范和工程需要的前提下,兩者的测量成果在精度等方面存在些许差别。
(1)GPS静态定位(四等)与全站仪测量的对比
GPS静态测量定位主要用于控制点的测量上,所以与全站仪测量形成有效对比,我们抽取了某桥梁工程的竣工测量的控制测量数据,对比两种定位方法的坐标测量成果。
在此工程实例中,GPS静态测量(四等)的定位精度和全站仪的定位精度基本相当,两者之间的平面误差和高程误差都能控制在小于10mm的水平上,都能够满足四等及以下的导线测量和水准测量的要求。但是,GPS静态定位技术相比全站仪测量有很多优势,它更加快速高效,使用范围更广,更加节省人力、物力,所以经济效益也更加突出。很显然,在市场竞争激烈的大环境中,GPS静态测量在工程测量中更具市场前景。
(2)GPS动态测量与全站仪测量的对比
GPS动态测量(RTK)操作方便,测量速度快,但定位精度相对较低,一般用于勘察定位、地形测量等对精度要求较低的工程测量项目中。我们采用GPS-RTK和全站仪进行测量,并且对测量成果做了对比。
GPS-RTK测量和全站仪测量之间的平面误差基本上都能控制在0.25m之内,高程误差均小于50mm。测量结果能够满足工程测量规范中工程勘察定位初勘平面允许误差0.5m,高程允许误差50mm,详勘平面允许误差0.25m,高程允许误差50mm的要求。这样的精度水平同时也能够满足1:500比例尺以上的地形测量的要求。GPS-RTK测量无需频繁移动基准站,而且避免了全站仪测量控制点间须通视的要求和分级控制的复杂过程,能够大幅节约人力和时间,提高测量效率。
3 GPS技术在工程测量中的优化思路
上述工程实例中测量成果的对比,对GPS的测量性能和精度等做出了直观的说明,为实际工程测量工作提供了依据。我们可以根据不同工程的实际情况和技术要求,在保证工程质量和节约生产成本的前提下,合理制定施工方案,提高项目的经济效益。在对某地地形测量工程中,在测区交通条件较差且测区附近没有有效的控制点的情况下,我们利用已有的测量成果,首先用GPS静态定位技术将距测区8km外的城区控制点引测过来,然后用GPS-RTK动态测量技术进行了全测区的数字地形测量。在1km2的测区内,一个测量小组仅用了两天时间就完成了全部的数字测图工作。如果在相同的情况下使用全站仪测图,一个测量组需要四到五天完成控制测量,六到七天完成地形测量。可见,在符合工程测量规范要求,并且工程的实际情况允许的条件下,合理利用GPS测量技术,采用动态静态相结合的测量方案能够大幅提高工作效率。
4结语
测量精度高、时间短、能够长距离全天候作业等特点使得GPS技术在工程测量中具有明显的优势。同时,GPS作业过程中也有诸多的注意事项,比如,测站周围环境和大气状况会影响接收机对卫星信号的接收,在测站布设时要选择空旷且无信号干扰的地方。作业前也要首先做好测区的星历分析,选择最佳的观测时段来保证测量成果的精度和可靠性;进行GPS-RTK作业时一定要先完成初始化,当接收机显示固定解的情况下,精度较高。广大测量工作者一定要在充分认识并了解GPS技术的前提下,不断探索和推进其在工程测量中的实际应用,为工程测量工作提供更可靠、更高效的测量成果,也使得GPS的应用价值得到充分的发挥。
参考文献:
[1] 张安洋.浅谈工程测量中GPS技术的应用分析[J].中国新技术新产品,2011,12:11.
[2] 刘贵洲.基于公路工程测量中GPS的应用研究[J].中国新技术新产品,2011,16:73.
[3] 王小燕.GPS技术在工程测量中的应用[J].江西建材,2012,06:229-230.
[4] 武晓东.工程测量中GPS的有效应用[J].产业与科技论坛,2013,12:90-91.
[5] 舒永国,杨敏.GPS在工程测量中的优化与应用探讨[J].科技信息,2009,04:607-609.
[6] 原涛.浅谈GPS技术在工程测量中的应用[J].江西测绘,2013,04:53-55.
(作者单位:内蒙古自治区煤田地质局153勘探队)