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【摘 要】GPS技术具有操作简便、速度快、精度高等优势,因此,在诞生后在各行业中有了极为广泛的应用,特别在测绘行业的工程测量工作中,GPS测量技术已经大部分取代了传统机械和人工模式,形成了数字和信息条件下测量工作的新方法和新模式。本文就主要对GPS测量技术及其在工程测量中的应用进行了简要分析。
【关键词】GPS;工程测量;应用
引言:
工程测量事业对我国采矿等事业发展有着重要的影响,也直接关系到我国经济的发展,因此无论是国家,还是企业对工程测量事业都非常重视,其应用的技术也非常先进,GPS测量技术是非常重要的技术应用,因为该技术的自动化程度非常高,而且操作起来非常简单,这不仅提高了工程测量的范围,而提高了工程测量的效率与质量,为我国工程测量事业的发展做出了突出的贡献。
一、GPS测量技术
GPS定位技术具有精准度高、自动化程度高、潜力大的特点,因此倍受各国测量工作者的青睐。研制初期,GPS定位仅具备静态相对定位的作业模式,即待定点安装≥2台的GPS接收机,如此对某组卫星进行≥1~2h的连续同步观测,随后再对观测数据进行后处理,并获取待定点间的基线向量。实践表明,若采用广播星历,那么静态定位所获取的基线解精度可达5mm(双频)/10mm(单频)+2*10-6D。随着研究的深入,快速静态定位逐步成为短基线测量作业的新突破,如此实现GPS测量效率的提高。实践表明,在<10km的短边范围内,两组GPS测量系统(双频)对4~5颗卫星正常接收5min所获取的基线解精度可达5~10mm+1*10-6D,而此数据能够与静态定位≥1~2h的结果相媲美。鉴于此,GPS(RTK或者RTKGPS)应运而生。与常规测量技术相比,GPS测量技术具有下列特点:测站间无需通视;定位精度高;观测时间短;提供三维坐标;操作简便;全天候作业等。总体而言,随着GPS测量设备以及测量理论的逐步成熟,GPS测量技术的应用水平正逐步提升,即GPS测量功能逐步完善、GPS测量面逐步扩展、GPS测量设备既低廉又好用,因此GPS测量的自动化以及实用化程度越来越高。1980年以来,GPS定位技术逐步完善,甚至推动着测绘定位技术的新变革,由此向工程测量提供更多先进的技术手段。GPS技术正逐步取代常规的地面定位技术,而静态定位的方法也逐步向动态定位方向发展,同时定位的服务领域也越来越广泛。
二、GPS测量技术优势
GPS技术在工程测量中已经被应用多年,之所以能够得到大规模的使用,与其自身的优势息息相关。GPS技术可以将其算作是新兴技术,这种技术还有很多得知研发的空间,其主要优势总结如下:
1、定位准确,这是其他传统的测量技术无法比拟的优势,通过该技术能非常快的找到测量点,而且没有清晰,这种优势为测量人员节省了大量的时间,而且也提高了测量的准确度,定位准确是精确测量的前提,如果在定位过程中出现了问题,不仅浪费时间,还耗费了大量的测量成本。
2、观测效率高,传统的技术在观测过程中,花费的时间比较长,但是利用GPS技术就能够节省了很多时间,一般情况下,观测时间大约都在半个小时左右,而传统的技术要往往超过这个时间,这大大提高了测量的效率;再次,操作十分简单,GPS技术虽然是一种新型的技术,但是该技术有着在操作起来并不复杂,只需要几个简单的环节即可:一是安装好仪器,GPS技术有很多应用仪器,在安装的过程中,必须按照规范进行,否则仪器设备难以发挥其性能。二是数据的采集,这是操作的第一步,也是比较关键的一步,工程测量中,将所有需要的数据通过GPS测量技术采集回来,之后再进行系统内业数据的处理与分析。
3、自动化程度很高,GPS技术在应用过程中,很多环节都是由机器自己完成的,不需要人工进行操作,这也是其操作简单以及测量时间比较短的重要原因,也是与其他传统技术相比优势最突出的地方。
4、不受环境的影响,使用GPS技术完全可以全天进行工作,因为在使用GPS技术过程中,很多环节都是自己完成的,而不是象人工操作技术,受环境的影响比较大,因为人有一定的工作强度,达到一定强度就不能进行再继续工作,如果自然环境比较恶劣,对人来说影响也非常大,也要停止工作,这种人工操作的传统技术阻碍因素比较多,尤其是环境的影响比较大,而GPS技术完全可以避免这些弊端,进行全天候的作业,只要保证其仪器一直处于安全稳定的状态即可。
三、工程测量中GPS的运用
1、工程测绘控制网中的运用
工程测绘控制网是工程施工的基础工作之一,测绘控制网的准确性将直接影响工程测绘工作的进度。测绘网的精度不统一的,不同的测绘网需要对应相应的工程施工。在测绘网中,精度要求比较高的叫作首级测绘网。首级测绘网是测绘的参照点,所以,这种高精度测绘网的坐标位置不能出现一丝偏差。边角法是传统工程测绘网的技术手法,它主要是使用测绘仪器控制导线。传统的测绘网方法只能应用于小规模的测绘工作中。在现代工程建设中,小规模的测绘工作逐渐减少,传统的边角法测绘已经不能满足时代发展的需要,它不再适用于现代工程施工中。与传统的边角法相比,GPS技术很好地弥补了这个缺点,它不仅在小范围测绘工作中表现良好,在大范围的测绘工作中也能做到技术上的超越,具有很强的工作性能。GPS测绘网的主要优势有3个,即控制点选择受限小、定位精度高和成本相对较低。在工程测绘中,选择的GPS技术通常都具备载波相位静态差分技术,该技术可以将精度精确到毫米,是科技含量很高的测绘技术之一。与传统的测量技术相比,GPS定位技术不仅有效地解决了用户端与地面观测中心的信息通视问题,还让测绘工作的选点更加灵活、便捷,大大地提高了测量精度,减少了测绘工作的相关费用。
2、GPS技术中的变形监测
结合参考文献中的相关内容和作者的实际工作经验,探讨GPS技术在现代大型建筑中的变形监测。体积大、建筑周围环境复杂、质量要求较高是现代大型建筑的主要特点,这些特点增加了变形监测的难度,这对变形监测技术也提出了更多的要求。大型建筑的变形主要包括地基沉降、变形和建筑物倾斜度等,一定要全面监控建筑物的这些改变,防止发生突发事件。地基沉降、变形的传统监控方式是水准测量法,而建筑倾斜度的监控通常采用三角测量法。与以上两种监测方法相比,采用GPS技术的变形监测相对更加简单、便捷,具有明显的优势。举例说明,要对一个大型建筑进行变形方面的监测,在大型建筑内部和外部布设GPS接收端,就能够实时监控大型建筑的内部和外部的变形情况。此外,还可以使用远程传输技术获取建筑的最新信息,以实现远程监测建筑物的变形情况。
3、图根测量中的应用
GPS中的定位测量技术是GPS在测量图根中主要运用的技术。图根测量主要是利用GPS接收器接收来自卫星的信号,一般接收的是4颗以上卫星的信号。通过接收多颗卫星的信号,GPS能够算出卫星与接收機之间的距离,最后利用卫星的坐标系分析、确认接收机的坐标系,找出接收机之间的距离和位置,从而实现GPS定位测量。在进行图根测量时,应该使用4台或4台以上的接收机,并且采用双参考站的方式测量。在此过程中,同一时间段观测的卫星颗数不能少于4颗,每隔15s收集1次卫星传送数据,对正在观测的卫星高度角不小于16°,POOP应该≥5,每条观测基线的模糊倍率不能低于1.5,观测人员每隔15min就要观测一次流动站,用最精确的参数保证图根的准确性。
结束语
总之,GPS测量技术在工程测量中的起到了非常大的作用,GPS技术要想得到进一步的发展,需要国家以及相关部门投入更大的研发资金。虽然GPS技术的测量原理相比来说并不难,但是作为一种高新技术,如果没有国家与相关部门的大量投入,也很难实现突破性的发展。随着工程测量技术的进一步发展,GPS技术目前拥有的这些优势,未必能够满足未来工程测量事业的发展,因此不间断对其进行研究是非常关键的。GPS技术作为工程测量先进的技术,有着很多的优势,正确的应用这些优势也是技术发展的关键。
参考文献:
[1]李艳红.道路测量中GPS测绘技术的应用及其发展探究[J].科技与企业,2013,(04).
[2]赵凯.GPS系统在房屋工程控制测量中的应用技术浅析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011,(04).
[3]戈晓娜.对GPS技术在公路工程控制测量中的应用研究[J].交通世界,2011,(12).
[4]王全飞,杨红波.GPS在房屋建筑工程测量中的应用与监理[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009,(02).
【关键词】GPS;工程测量;应用
引言:
工程测量事业对我国采矿等事业发展有着重要的影响,也直接关系到我国经济的发展,因此无论是国家,还是企业对工程测量事业都非常重视,其应用的技术也非常先进,GPS测量技术是非常重要的技术应用,因为该技术的自动化程度非常高,而且操作起来非常简单,这不仅提高了工程测量的范围,而提高了工程测量的效率与质量,为我国工程测量事业的发展做出了突出的贡献。
一、GPS测量技术
GPS定位技术具有精准度高、自动化程度高、潜力大的特点,因此倍受各国测量工作者的青睐。研制初期,GPS定位仅具备静态相对定位的作业模式,即待定点安装≥2台的GPS接收机,如此对某组卫星进行≥1~2h的连续同步观测,随后再对观测数据进行后处理,并获取待定点间的基线向量。实践表明,若采用广播星历,那么静态定位所获取的基线解精度可达5mm(双频)/10mm(单频)+2*10-6D。随着研究的深入,快速静态定位逐步成为短基线测量作业的新突破,如此实现GPS测量效率的提高。实践表明,在<10km的短边范围内,两组GPS测量系统(双频)对4~5颗卫星正常接收5min所获取的基线解精度可达5~10mm+1*10-6D,而此数据能够与静态定位≥1~2h的结果相媲美。鉴于此,GPS(RTK或者RTKGPS)应运而生。与常规测量技术相比,GPS测量技术具有下列特点:测站间无需通视;定位精度高;观测时间短;提供三维坐标;操作简便;全天候作业等。总体而言,随着GPS测量设备以及测量理论的逐步成熟,GPS测量技术的应用水平正逐步提升,即GPS测量功能逐步完善、GPS测量面逐步扩展、GPS测量设备既低廉又好用,因此GPS测量的自动化以及实用化程度越来越高。1980年以来,GPS定位技术逐步完善,甚至推动着测绘定位技术的新变革,由此向工程测量提供更多先进的技术手段。GPS技术正逐步取代常规的地面定位技术,而静态定位的方法也逐步向动态定位方向发展,同时定位的服务领域也越来越广泛。
二、GPS测量技术优势
GPS技术在工程测量中已经被应用多年,之所以能够得到大规模的使用,与其自身的优势息息相关。GPS技术可以将其算作是新兴技术,这种技术还有很多得知研发的空间,其主要优势总结如下:
1、定位准确,这是其他传统的测量技术无法比拟的优势,通过该技术能非常快的找到测量点,而且没有清晰,这种优势为测量人员节省了大量的时间,而且也提高了测量的准确度,定位准确是精确测量的前提,如果在定位过程中出现了问题,不仅浪费时间,还耗费了大量的测量成本。
2、观测效率高,传统的技术在观测过程中,花费的时间比较长,但是利用GPS技术就能够节省了很多时间,一般情况下,观测时间大约都在半个小时左右,而传统的技术要往往超过这个时间,这大大提高了测量的效率;再次,操作十分简单,GPS技术虽然是一种新型的技术,但是该技术有着在操作起来并不复杂,只需要几个简单的环节即可:一是安装好仪器,GPS技术有很多应用仪器,在安装的过程中,必须按照规范进行,否则仪器设备难以发挥其性能。二是数据的采集,这是操作的第一步,也是比较关键的一步,工程测量中,将所有需要的数据通过GPS测量技术采集回来,之后再进行系统内业数据的处理与分析。
3、自动化程度很高,GPS技术在应用过程中,很多环节都是由机器自己完成的,不需要人工进行操作,这也是其操作简单以及测量时间比较短的重要原因,也是与其他传统技术相比优势最突出的地方。
4、不受环境的影响,使用GPS技术完全可以全天进行工作,因为在使用GPS技术过程中,很多环节都是自己完成的,而不是象人工操作技术,受环境的影响比较大,因为人有一定的工作强度,达到一定强度就不能进行再继续工作,如果自然环境比较恶劣,对人来说影响也非常大,也要停止工作,这种人工操作的传统技术阻碍因素比较多,尤其是环境的影响比较大,而GPS技术完全可以避免这些弊端,进行全天候的作业,只要保证其仪器一直处于安全稳定的状态即可。
三、工程测量中GPS的运用
1、工程测绘控制网中的运用
工程测绘控制网是工程施工的基础工作之一,测绘控制网的准确性将直接影响工程测绘工作的进度。测绘网的精度不统一的,不同的测绘网需要对应相应的工程施工。在测绘网中,精度要求比较高的叫作首级测绘网。首级测绘网是测绘的参照点,所以,这种高精度测绘网的坐标位置不能出现一丝偏差。边角法是传统工程测绘网的技术手法,它主要是使用测绘仪器控制导线。传统的测绘网方法只能应用于小规模的测绘工作中。在现代工程建设中,小规模的测绘工作逐渐减少,传统的边角法测绘已经不能满足时代发展的需要,它不再适用于现代工程施工中。与传统的边角法相比,GPS技术很好地弥补了这个缺点,它不仅在小范围测绘工作中表现良好,在大范围的测绘工作中也能做到技术上的超越,具有很强的工作性能。GPS测绘网的主要优势有3个,即控制点选择受限小、定位精度高和成本相对较低。在工程测绘中,选择的GPS技术通常都具备载波相位静态差分技术,该技术可以将精度精确到毫米,是科技含量很高的测绘技术之一。与传统的测量技术相比,GPS定位技术不仅有效地解决了用户端与地面观测中心的信息通视问题,还让测绘工作的选点更加灵活、便捷,大大地提高了测量精度,减少了测绘工作的相关费用。
2、GPS技术中的变形监测
结合参考文献中的相关内容和作者的实际工作经验,探讨GPS技术在现代大型建筑中的变形监测。体积大、建筑周围环境复杂、质量要求较高是现代大型建筑的主要特点,这些特点增加了变形监测的难度,这对变形监测技术也提出了更多的要求。大型建筑的变形主要包括地基沉降、变形和建筑物倾斜度等,一定要全面监控建筑物的这些改变,防止发生突发事件。地基沉降、变形的传统监控方式是水准测量法,而建筑倾斜度的监控通常采用三角测量法。与以上两种监测方法相比,采用GPS技术的变形监测相对更加简单、便捷,具有明显的优势。举例说明,要对一个大型建筑进行变形方面的监测,在大型建筑内部和外部布设GPS接收端,就能够实时监控大型建筑的内部和外部的变形情况。此外,还可以使用远程传输技术获取建筑的最新信息,以实现远程监测建筑物的变形情况。
3、图根测量中的应用
GPS中的定位测量技术是GPS在测量图根中主要运用的技术。图根测量主要是利用GPS接收器接收来自卫星的信号,一般接收的是4颗以上卫星的信号。通过接收多颗卫星的信号,GPS能够算出卫星与接收機之间的距离,最后利用卫星的坐标系分析、确认接收机的坐标系,找出接收机之间的距离和位置,从而实现GPS定位测量。在进行图根测量时,应该使用4台或4台以上的接收机,并且采用双参考站的方式测量。在此过程中,同一时间段观测的卫星颗数不能少于4颗,每隔15s收集1次卫星传送数据,对正在观测的卫星高度角不小于16°,POOP应该≥5,每条观测基线的模糊倍率不能低于1.5,观测人员每隔15min就要观测一次流动站,用最精确的参数保证图根的准确性。
结束语
总之,GPS测量技术在工程测量中的起到了非常大的作用,GPS技术要想得到进一步的发展,需要国家以及相关部门投入更大的研发资金。虽然GPS技术的测量原理相比来说并不难,但是作为一种高新技术,如果没有国家与相关部门的大量投入,也很难实现突破性的发展。随着工程测量技术的进一步发展,GPS技术目前拥有的这些优势,未必能够满足未来工程测量事业的发展,因此不间断对其进行研究是非常关键的。GPS技术作为工程测量先进的技术,有着很多的优势,正确的应用这些优势也是技术发展的关键。
参考文献:
[1]李艳红.道路测量中GPS测绘技术的应用及其发展探究[J].科技与企业,2013,(04).
[2]赵凯.GPS系统在房屋工程控制测量中的应用技术浅析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011,(04).
[3]戈晓娜.对GPS技术在公路工程控制测量中的应用研究[J].交通世界,2011,(12).
[4]王全飞,杨红波.GPS在房屋建筑工程测量中的应用与监理[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009,(02).