水利工程测量论文

2022-03-23 版权声明 我要投稿

今天小编给大家找来了《水利工程测量论文(精选5篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!【摘要】渠道测量是在地面上沿选定中心线及其两侧测出纵、横断面,并绘制成图,然后计算工程量,编制概算或预算,作为方案比较或施工的依据。

第一篇:水利工程测量论文

GPS测量技术在水利工程测量中的应用

摘 要 本文根据水利工程的建设经验,对于GPS在实际中的应用进行讨论,从而拓展GPS的应用范围,同样希望对水利工作者有一定帮助。

关键词 水利工程;GPS测量;户外作业;误差分析

0引言

全球定位系统(Global Positioning System,英文简称GPS),工作基本原理是通过人造卫星进行定位测量或授时。这种定位有着独特的优势,如速度快、全天候、仪器轻便、自动化程度高等等,因此在各等级的控制测量工作中均已广泛应用。目前.我国已建立了A、B两级国家GPS控制网。

1 GPS简介

1.1 GPS的组成

GPS卫星星座、地面监控系统和用户设备三个部分组成全球定位系统。

1) GPS卫星星座

24颗人造卫星其中3颗卫星备用组成GPS卫星底座,工作卫星分布在6个固定的轨道面上,如图1所示,处于地平线以上的卫星数目是变化,少时为4颗.多时达11颗。

图1 GPS卫星星座

2)地面监控系统

全球5个地面站组成GPS的地面监控系统,按功能地面站分为三类,分别为主控站、注入站和监测站。这三类地面站有着不同的功能,又相互协作共同完成信息采集。

主控站主要负责协调和管理地面监控系统,由主控站对观测资料进行数据处理,然后由注入站向人工卫星发送一系列描述卫星运动及其轨道参数的数据,最后经检测站监控工作中卫星的工作状态,并将采集的数据处理后发送到主控站。

1.2 GPS网的布设方式

GPS网的连接形式比常规测量网具有独特优势是灵活性大。常见的GPS网有点连式、边连式、边点混连式和网连式,连接模型如图2。

图2 GPS网的布设形式

(a)点连式 (b)边连式 (c)边点混连式 (d)网连式

2 GPS测量水利的外业工作

2.1 选点与立标

GPS水利测量时应该遵循四大原则:

1)测量点选择交通便利、周围无障碍物的地方,视野开阔保证有足够的视场;另外测量点地面基础牢固,而且易于下次找到,保存测量点的位置。

2)测量点选择在至少200米内没有大功率无线电发射源;离高压线的距离不得小于50m,以避免高压线产生的电磁场对GPS信号的干扰。

3)测量点选择在无强烈干扰卫星信号接收的物体,如大面积水域是强烈的干扰物,因此要避免大面积水域。如此选择的目的是为了避免多路径效应。

4)测量点选择时,有就测量点不选新的测量点。使用旧的测量点前对旧点的稳定性和完整性进行检查,符合要求继续使用。另外GPS网点要铺设标志性的标石。为准确标定点位,另外选择标石也有要求,选择的标石要稳定、坚固以便长久使用。预埋标石后及时标记和更新选点网图。

2.2 制定水利外业测量计划

制定良好的计划有助于顺利完成数据采集任务,还可以保证测量精度并且提高测量工作效率,测量计划这么重要,观测计划的内容有:

1)编制GPS卫星的可见性预报图。

2)选择卫星的几何图形强度。在GPS定位过程中,测量卫星与观测站形成的几何图形,用空间位置因子(PROP)表示其强度。选择位置是PDOP不应大于6。

3) 选择最佳观测时间段。在工作卫星大于等于4颗的时候,进行测量最佳时间段,这样得到数据更加精确。如果GPS网规模较大时,可以选择划分观测区域,从而实施分区观测。

2.3 水利工程外业观测

外业测量工作开始后,外业工作人员必须遵守测量工作调度表规定进行测量,方便工作安排。

1)天线安装要求

接收机天线安装时,圆水准气泡必须严格居中,此时接收天线的定向标志线应指向北,用于减弱相位中心偏差的影响。

2)安装天线高度要求

接收天线安装好后,在以天线为中心,在天线周围120°三个方向测量天线高度,三者之间差值小于3m,然后在有效数值下记录平均值。

观测员完成预定作业项目后,经审核合格后并且完整记录数据才可迁站。

2.4外业测量的误差分析

1)系统误差

仪器的精密度和外界条件变好是系统误差产生的两个主要原因。例如,量距时所用的钢尺存在尺长误差,则每量一整尺距离就产生一个相应的误差;同样当温度变化时会引起钢尺的长度变化,其引起量距误差为湿皮变化值的函数,这些都是系统误差。系统误差具有象积性质,而且一般总是可以预期出现,并按其出现的规律采取相应的措施以消除和减弱它的影响。例如,钢尺量距时,先检定钢尺,求出尺长改正数,在观测时测定温度,然后在测量结果中将尺长修正,即可消除尺长误差和温度变化对距离的影响。

2)偶然误差

偶然误差是由于人、仪器和外界条件等多方面因素引起的,但不能确知其产生的具体原因,具有随机性。例如,无论是水准测量,还是角度侧量,用望远镜的十字丝照准目标时,由于望远镜的分辨能力、放大倍率的限制以及空气透明度、目标折射率等影响,使照准目标或偏左或偏右产生照准误差,也使估读数值变化不定产生读数误差。这些误差都属于偶然误差。

偶然误差的大小和符号随着各种偶然因索的综合影响在不断地变化,不同于系统误差,它不能够用有效的方法来消除,但可以进行总体控制,因为这种误差总体而言,服从一定的统计规律,可利用概率论和数理统计方法来分析。

3 结论

水利工程建设十分重要,关系到很多方面,因此在测量过程中,测量员要精益求精,采用高科技手段进行辅助测量,GPS测量技术在以后测绘工作中应用越来越广泛。

参考文献

[1]王耀华,尚学勇.GPS在水利工程测量中的运用探讨[J].河南建材,2011(5).

[2]易延光,毛志谦,艾晓东.GPS在水利水电工程测量中的应用及其前景展望[J].黑龙江水利科技,1999(2).

[3]钟飞.GPS在水利工程测量中的应用[J].科技资讯,2009(12).

作者:亓峰

第二篇:加强工程测量管理提高工程测量技术

摘要:进入二十一世纪后,我国工程行业发展日新月异,无论是发展速度还是发展规模上,工程行业的发展都是有目共睹的。伴随着工程行业的快速发展,工程测量技术也是日新月异,一大批新型的工程测量技术不断的涌现,对于提高工程行业建设速度与效率质量有着特殊的意义。但是尽管如此,在工程行业发展过程中,工程测量方面还是存在着很多问题,影响到实际的工程施工质量与效益。本文旨在研究工程测量技术存在问题,探讨工程测量技术提升策略与管理策略,为工程行业在工程测量技术管理与提升方面提供思路。

关键词:工程测量;测量技术;测量管理;分析研究

引言:众所周知,伴随着我国科学技术水平的不断提升,我国的各类工程行业发展也是极为快速,不可忽略的是,工程行业的施工质量与精准度,以及施工效率与水平,在当前日益变化更新的工程测量技术帮助下,质量与效率、水平与精准度也是越来越高。因此,在实际的工程行业施工过程中,需要加强对于工程测量技术的管理性工作,推动工程测量技术的健康发展。本文主要研究工程测量技术现状及解决策略,为工程行业在工程测量技术管理与提升方面提供意见和建议。

一、工程测量技术管理存在问题

从事工程测量技术管理工作多年,结合多年工作经验和对工程测量技术管理的了解。在实际的工程测量技术管理过程中,存在的问题,主要有以下三点:

第一点,技术管理机制不完善。有些工程行业建设过程中,确实存在着这种问题,那就是工程测量技术管理机制不完善,没有形成有效的管理机制,对于工程进行有效的监督与管理。举例来讲,测量人员管理上,存在着测量人员流动性大的问题,导致测量水平短期内无法顺利完成。再者,测量设备管理上,工程类行业基本都是室外作业,在严峻的室外条件下,测量设备经常发生故障或者是丢失的问题,同时测量设备的精准度有待提升。还有,工程测量管理上,存在着质量不达标问题,尤其是在工程的收尾工作中,工程测量数据与质量管理不达标,人员更多的将目光重点转向质量而并不是测量工作,使得工程收尾施工测量容易出现问题。

第二点,技术管理人员素质不达标。众所周知,人才是工程测量技术管理的核心与关键,测量工作不同于其他类工作,测量工作是有着一定的技术性的,如果人才的技术水平不高或者是工作经验不足,那么也会直接影响到整个工程的施工进度与施工质量。但是在实际的工程测量技术管理过程中,存在的一大问题便是,人才缺失,人才技术管理水平不足,测量技术工作存在着很多问题,影响到工程行业测量工作的精准度。为了弥补人才的缺失,企业甚至是招聘一些新人进入到测量工作中,但是由于对于测量技术与测量设备缺少熟悉度,新人不能够很好的完成工作交接,不能很好的融入到工程测量队伍中来,直接导致工程测量效果与工程测量质量与效率。

第三点,测量方式方法不完善。工程测量方法直接关系到工程质量,对于工程行业来讲,工程测量方法的重要性不言而喻。相比于其他行业,工程行业对于测量技术的要求极为高。同时,对于测量技术的种类要求也是很高,整个工程施工过程中,所需要的测量技术可以达到几十种,对于测量设备及测量技术的要求是很高的。但是,目前来看,由于测量设备不够先进,测量技术不够成熟,无法引进国际先进的测量技术与测量设备,使得实际的工程施工过程中,测量的准确性有待考证,使得工程质量无法得到保证。

二提高测量技术的重要性

1 确保精确定位

项目的精准度对工程项目有着尤为重要的影响,精准的定位可以为工程项目顺利开展打下夯实的基础。测量技术应用在工程项目之中不仅可以避免测量结果出现偏差的现象,而且在很大程度上保障了工程项目的安全性。工程测量技术的提高,使得测量数据更加具有准确性,因此可以帮助工程项目进行精确的定位工作,进一步使工程项目施工的精准度得到有效把控,使工程项目可以按照理想的结果发展。

2 提供准确资料

在工程项目的施工过程中,需要开展大量施工相关资料数据信息的收集工作,从而对施工项目的性质进行全方面的了解,因此,可以准确定位工程的施工范围和施工材料。提高测量技术不仅可以帮助工程项目进行高效的施工现场布置,还可以使工程项目施工过程中所需要的材料和设备得到有效安排。与此同时,在工程项目施工开展之前的数据图纸收集工作都要建立在工程测量的基础上,而测量技术的发展不仅可以使各类测量结果的准确度得到一定的保障,而且还可以帮助工程项目人员可以根据准确的数据信息进行绘制工程计划的工作。

3 保证竣工结果

作为项目的重要环节之一,项目的完成和验收需要大量的测量工作,以确保项目的效果符合施工要求。在竣工验收环节当中,提高测量技术可以通过精准的测量数据进行竣工测量报告的编辑,从而使测量报告具有准确性和真实性的特点。与此同时,测量报告由于经过测量技术的加工,可以使监管部门利用测量报告进行工程项目的有效监督,进一步实现工程项目的合理性发展。提高测量技术对数据信息准确度的掌握,使竣工验收的环节效果得到了很大程度的保障。

三关于加强工程测量管理提升工程测量精准性的科学措施

1做好施工监测与检测工作

需要对设备进行试运行工作,对比分析,做好施工监测与检测工作。确保建筑工程施工方案安全无误,才可准予投入工程使用;项目工程负责人需要分析具体状况,确保这项工程以及工程施工材料符合国家要求后,最后决定工程是否开展深基坑具体施工工作。我们需要牢记:充足的工程施工监测与检测准备工作,可以极大限度上优化工作施工进程。

2科学合理的制定方案与施工时间

在对建筑工程施工工作进行与否的确立工作上时,需要根据工程施工特点,以及工程地域的环境具体情况进行确定。在具体工程时间施工时间安排上,同样要做到有时有据,不能独断专行,更不能依靠个人经验办事;否则就有可能对工程质量起到反效果,浪费人力财力资源。我们需要切实的了解建筑工程实际设备种类、设备地域、环境等各种因素,进行科学合理的制定方案与施工时间。

3 落实工程测量技术科研工作部门的发展建设

21世纪以来就当前形势来看,所以针对我国的现实情况,我认为工程测量技术部门的发展需要切实下来。工程测量新技术应用切合实践,可以大大程度加快我国工程建设事业的发展。建筑业工程测量新技术的应用,可以从多方面加强工程管理优化。当下对于建筑学行业来说,工程测量的使用是最多的。当前,我认为应多用工程测量新技术,减少可能会因人工的粗心而导致的错误,对于建筑工程技术发展来说,可以有效避免一些错误,从而使效率更高。

4需要建立有素质的工程测量队伍 首先必须要建立一支有素质的团队,这是有效控制工程测量进度,提升工程效率,能够如期完成施工任务的首要前提,同时也是促进现场能够得到安全管理的重要基础。工程项目由于本身过程比较复杂,因此对于工程测量团队也提出了更高的要求,要求团队的每一位工作人员都必须得到定期的专业技术和综合素养的培训,这样才能够更好地满足测量工程项目的实际需求,因此,工程测量团队必须要在开展作业之前,对涉及到的工程人员普及团队安全管理的重要性和意义,而且要对他们进行安全管理制度的培训和考核,从而有效加强他们的安全测量意识。

結束语:综上,本文对工程的测量技术的影响因素进行了分析,并针对工作实际,对如何提高工程测量质量进行了探讨。在实际测量中,要在提高建筑工程测量技术水平的的同时,还要把计算机技术及测绘技术融入到工程测量中,不断提高工程的施工质量。

参考文献:

[1]彭日华.建筑工程测量的质量控制方法[J].世界家苑,2015(4).

[2]秦现军,李保霞.论建筑工程测量中存在的问题及解决办法[J].山西建筑,2014,30(3).

作者:王玉杰

第三篇:水利工程渠道测量方法分析

【摘 要】渠道测量是在地面上沿选定中心线及其两侧测出纵、横断面,并绘制成图,然后计算工程量,编制概算或预算,作为方案比较或施工的依据。

【关键词】水利工程;渠道;测量方法

Hydraulic Engineering Measurement Analysis channels

Cui Xiao

(MWR Zhangweinan Bureau Texas Water Resources and Hydropower Engineering Group Co., Ltd Liaocheng Shandong 252600)

【Key words】WATER;Measurement methods;Channels

作为水利工程的重要组成部分渠道的建设对社会和经济的建设也会产生很大的影响,而渠道的测量工作直接影响着渠道的建设质量。所以我们必须要采取科学的测量方式。渠道的测量需要在地面上沿着所选定的中心线分别向两侧测量,并且将其绘制成图。接着,再计算相应的工程量,编制相应的预算方案。在测量过程中必须要保证现场线位置的合理性,只有做到这一点才能保证所测得的数据的准确性,样才能做出适合该地区的科学决策。接下来,我们就来详细的介绍一下这个问题,希望能为我国水利工程的建设提供一些具有可行性的建议。

1. 施工准备阶段

在工程施工测量开始前召开工作预备会议,包括甲方代表、测量人员及设计人员等。会议中明确渠道测量的任务及具体要求。如新建渠道或改建渠道;而改建渠道中是否存在改线或者裁弯取直的渠段。如果渠道无有关的地质资料则应强调渠道沿线及拟定重要建筑物中心位置的地质勘探。同时,征求甲方有关测量工作及渠道设计方案的看与要求。比如渠道长度,是否改线或裁弯取直等。这样,可以更好地指导渠道测量工作。

2. 绘制渠道现状(树形)导线图的方法

首先由建设单位代表提供精确的可满足测量要求的渠道现状(树形)导线图;若无法提供,再考虑由建设单位代表提供渠道导线图的草图,根据草图再由测量人员会同三方(建设单位、测量、设计)共同完善渠道现状导线图。若无法提供草图,则由测量人员会同三方一起手持GPS 测定出渠道现状导线图。渠道现状导线图应明确标出渠道起点各个拐角、拐点及终点的位置,分水闸、节制闸、桥涵等渠道配套建筑物的位置,上、下级渠道关系名称等。如不同渠段的各种流量、节制闸、分水闸的流量,交通桥的荷载要求等。渠道测量的内容主要包括渠道纵断面高程测量、渠道横断面测量和配套建筑物平面位置的测定等3 个部分。使用渠道现状导线图可以使渠道测量工作真正做到有的放矢、因地制宜,从而从根本上保证渠道测量的准确性。

3. 测量渠道纵断面高程的方式

在绘制渠道设计导线图时,要想保证设计图的准确性就要在绘制时将各个拐点的位置精确的标注在图纸上,而这项工作主要是依靠GPS 来实现的。在测量时最主要的工作是要进行渠道拐角、渠道弯点、渠道始点、渠道终点以及相关配套建筑物中心位置坐标的测量。另外,还要将这些位置按照一定的比例在图纸上明确的标注出来,这样才能保证渠道建设的准确性。在测量渠道纵断面高程时主要采取的方法是间视法,通过这种方法可以准确的测得路线中心线上曲线控制桩与里程桩之间的高程,这样在设计渠道桥、涵、闸时就有了明确的数据。里程桩具体指的就是在测量过程中沿着渠道中心线的位置,从渠首或者是分水建筑物的中心开始到筑堤的起点之间不论是曲线还是直线都要使用小木桩标定里程,而这些木桩就是里程桩。一般每个木桩之间的距离保持在100m 到50m,从渠道的上游开始向下游进行累计编号的处理。并且按照相等的距离设置木桩,这个木桩就是整桩。在实践工作当中,如果出现特殊的状况就应该设置加桩。在实际工作中,遇到特殊情况应设加桩,整桩和加桩均属于里程桩。

3.1 应设置加桩的情况。

中心线上地形有显著起伏的地点;转弯圆曲线的起点、终点和必要的曲线桩;拟建或已建建筑物的位置;如河道、沟渠、闸、坝、桥、涵的交点;穿过铁路、公路和乡村干道的交点;中心线上及其两侧的居民地、工矿企业建筑物;由平地进入山地或峡谷处;设计断面变化的过渡段两端。为了注记地表中心线经过的主要建筑物,必要时要绘制路线草图或做出详细记录。

3.2 纵断面测量时需要连带测定的数据及注意事项。

一是渠首交上级渠道的桩号及交点处的坐标和渠底高程、水位高程;二是已建节制闸、分水闸应测出闸底、闸顶、闸前闸后水位高程,闸孔宽度和孔数;三是已建桥或渡槽应测出桥顶、桥底高程;桥面路面)宽度和其跨度;四是已建涵洞或倒虹吸应测出其跨度和顶部高程;五是已建跌水或陡坡应测出其宽度、长度、落差和级数;六是渠道拐角、拐点处的中点坐标及高程;七是遇河沟、排渠、道路和渠道交角处的坐标及高程;八是渠道穿过铁路时应测出轨面高程,穿过公路时应测出路面高程,同时应测出道路宽度;九是渠道末端坐标,及其所灌溉的农田地面控制高程;十是如果大段的渠道,中心线在水内或者穿越居民点时,为便于测量工作,可以平行移开,选择辅助中心线;十一是沿线所留的BM 点的高程和位置坐标,并应详细填写出点之记。

4. 渠道横断面高程测量

横断面测量就是指垂直于中心线方向的地面高低所进行的测量工作。横断面图是确定渠道横向施工范围、计算土石方数量的必须资料。

横断面地形点的精度,包括地形点对中心线桩的平面位置中误差。平地、丘陵地应±1.5m,山地、高地应≤ ±2.0m,地形点对邻近基本程控制点的高程误差应≤ ±0.3m。横断面测量的测设要求:

4.1 中心线与河道、沟渠、道路等交叉时,应测出中心线与其交角。当交角大于85°、小于95°时,可只沿中心线施测一条所交渠、路的横断面;当交角小于85°或大于95°时,应垂直于所交渠、路和沿中心线方问各测一条断面。

4.2 如果横断面经过居民用地,要在测量时测到居民用地的边缘,并且要在这一地点标注好村名,在另一侧要做一定的延长;当测量横断面遇到的是山坡时,测量时一端可以在山坡上,另一端也可延长。

4.3 横断面点密度,在平坦地区最大点距不得大于50m。地形变化处应增加测点,提高横断面的精度。

4.4 在测量渠道时应该仔细观察周围的植被状况、地形地貌情况,还要将具体的信息立桩做好标记。如果是新修建的渠道还要检查看看其是不是穿过林带或者是田地等。如果是老渠道就要查看渠道的使用状况并且做好记录。如果是重要的建筑物,最好制作大一点比例尺的地形图。

5. 测量成果提交

测量外业工作结束后,经过资料整理、数据计算、计算机绘图等内业工作后,最终应向设计人员提供测量成果。设计所需要的测量成果包括渠道导线图、渠道纵、横断面图及其软档文件,总之技术要求均应以满足设计需要为准。一是对渠道导线图的要求。应包括上下级渠道中心线(辅助中心线)、渠道拐角、拐点及渠道配套建筑物的中心点位置和坐标,渠道与河沟、排水渠、道路和上下级渠道的交角等坐标、高程实测数据;渠道及其配套建筑物名称;制图比例和指北针等。二是渠道纵断面图的要求。渠道纵断面图绘制要比例适当;标明已建或拟建渠道配套建筑物的主要特征高程、中心点的桩号;标明渠道沿线的BM 点的位置坐标和高程;其他关键数据也应标出。三是对渠道横断面图的要求。渠道横断面图绘制要比例适当;横断面图上应标出渠道中心线的桩号、高程。四是对软档文件的要求。资料要全,包括渠道导线图、纵、横断面图,并有适当的使用说明,便于设计人员直接在软档文件上进行渠道和其配套建筑物的设计工作。

6. 结束语

总之,测量与监控工作是水利工程渠道建设中一项重要工作,极大地影响水利渠道工程效益的发挥及质量的控制。在进行实际测绘工作时会受到很多因素的影响,比如说建设单位的实际使用状况、地形、地质条件、投资成本的控制以及自然环境等等,所以在测绘过程中必须要掌握科学的方法,这样才能保证测绘结果的准确性。

参考文献

[1] 肖峰,张惠萍.GPS 定位系统在渠道测量中的应用[J]. 科技创新导报,2010(12):66.

[2] 程丽红,王红波. 浅述水工建筑物的渠道测量与工程量计算[J].黑龙江科技信息,2010(10):234.

作者:崔晓

第四篇:GPS测量技术在工程测量中的应用

摘要:进入二十一世纪以后,中国的经济水平和人民生活水平都得到了有效的提升,相应的一系列基础设施建设工程如雨后春笋般涌现,这就对工程测量工作的水平提出了更高的要求,以往的测量工艺多少存在着一些缺陷,比如测量精度低、操作难度大等等,在将GPS应用到工程测量中以后,这些问题都得到了非常好的解决,所以对于GPS在工程测量中应用的分析是十分有必要的。

关键词:GPS;测量技术;工程测量;应用

1、 GPS测量技术概述

GPS测量技术离不开GPS,通过GPS来传输信息,然后对这些信息进行分析,GPS测量技术比传统的测量技术更有效率。因为GPS可以全天候工作,所以人们可以随时对数据信息进行整理和分析,而且测量的时间大大缩短。传统的人工测量技术消耗大而且效率低,当遇到一些比较危险的工程时,工作人员可能还会有生命危险。但是通过GPS测量技术,工作人员不需要到现场就可以进行测量,GPS将现场数据传输的工作人员手中,工作人员进过分析就可以进行设计,大大缩短了工期,节约了大量的成本。

2、GPS测量技术及特点分析

(1)GPS定位技术。GPS定位技术是GPS测量技术中应用十分广泛,也是最基础的技术之一,GPS定位技术可以在任何时间、任何地点为用户提供准确的位置信息服务,其主要原理是通过GPS接收机将信号接收过来,在误差处理之后进行计算,从而得到准确的位置信息,随后,将位置信息传输到连接的设备当中,相关设备会对这些信息进行计算与变化,最后再传输给移动终端,实现定位功能。GPS定位技术主要分为三种,一种是基于Cell ID定位技术,主要是通过基站的Cell信息来定位到用户所在的位置,精度受基站分布与覆盖情况的影响;一种是基于AFLT的定位技术,也就是Advanced Forward Link Trilateration技术,该技术是CDMA特有技术,通过监听基站导频信息、利用码片的方式,在三角定位法的计算下得到最终的定位位置;最后一种是基于AGPS的定位技术,主要通过无线网络的辅助来完成定位功能。

(2)GPS虚拟现实技术。虚拟现实技术指的是通过计算机的虚拟仿真功能,生成一种新型的模拟环境,属于一门交叉技术前沿领域,通过计算机来实现对环境的三维立体化、模拟化。GPS虚拟现实技术指的是测量技术与计算机绘图技术结合之后,虚构出十分逼真的工程测绘环境,然后进行实地测绘,同时,还能及时通过三维图形的方式将测绘流程以及一些安全重点显现在计算机系统上,在一些地质条件较为复杂、恶劣的区域,GPS虚拟现实技术的应用十分广泛也十分必要。而且,GPS虚拟现实技术还能够查找并完善测量方案中出现的不足,确保测量技术应用的精准度,目前GPS虚拟技术的应用也十分广泛,是GPS测量技术中十分重要的组成部分。

(3)RTK技术。RTK技术是实时动态差分法Real-time kinematic的简称,是新型的GPS测量方法,与以往的静态测量、动态测量以及快速静态测量方法不同,RTK技术不需要在测量后进行解算,而是能够实时得到厘米级定位精度,主要采用的方法是载波相位动态实时差分法,在GPS应用的过程中,具备重要意义,在工程放样、地形测图等环节得到了极大的应用,在很大程度上提升了外业作业效率。RTK技术具备作业自动化、测绘功能极佳等特点,在测绘内业、外业的应用上都能够很好的胜任,可以减少辅助测量工作,降低人为误差,同时,RTK技术的作业条件要求比较低,受通视条件、节气、可见度等因素的影响较小,在一些难通视地区或者是恶劣天气依然可以达到极高的作业效率。最后,RTK技术的操作难度较低,对数据的处理十分迅速、准确。

(4)GPS测量技术的特点

①快速定位。GPS技术是一种先进的技术手段,其每一项配置都比较完善,在定位时采用的是实时动态定位模式,定位速度快,而且可以实现实时定位,提供三维坐标,在实际应用的过程中效率较高。同时,观测站之间不需要通视,在选点上可以更加灵活,但是需要注意确保观测站上空的开阔性,以免影响到GPS卫星信号的接收。

②全天候观测。GPS技术的特点决定了GPS的观测可以在任何地点、任何时间下实现连续观测,而且通常情况下也不会受天气状况的影响。而且,GPS测量技术的观测时间非常短,GPS控制网下各观测站的观测时间一般在30min左右,通常都不会超过40min,如果在观测时选择快速静态定位法,将会进一步缩短GPS测量技术的观测时间。

③定位精度高。定位精度高是GPS测量技术的主要特点,一般情况下,双频GPS接收机的精度约为5mm+1×D,与红外仪表的5mm+5×D相比,精度不相上下,但是在长距离定位上,GPS定位精度的优越性会逐渐显现出来,距离越长越能够显现出GPS定位的高精度、高准确性等特点。3.4.4操作简单、便捷GPS测量技术目前具备极高的自动化程度,在GPS接收机的发展上,越来越趋向于操作简单化、体积小型化,在进行观测时,只需要对中天线并进行整平,在掌握天线高度之后将电源打开,GPS测量技术能够实现自动观测,自动接收到测量信息,从而得到被测点的三维坐标,为观测工作带来了极大的便利。

3、GPS测量技术在工程测量中的应用

在展开日常测量工作时,需要获取较多的测量参数,部分测量参数的获取存在有非常大的难度,仅采用传统测量方法很难实现对数据的获取,借助GPS定位技术,所获得的参数不仅可以保证测量精度,同时还能够很大程度上提高测量工作的效率。在工程测量过程中应用GPS测量技术,包含有动态功能和静态功能两个方面内容,动态功能指的是借助卫星系统,通过地面实地放样方式,获得具体三维坐标,静态功能则是指以卫星相关信息为基础,对测量点的三维坐标进行推断。这两种测量方法都能够很大程度上反映出GPS测量技术的精度以及效率等优势。

(1)控制测量。在实际测量之前,首先确定所选择的测量方法,动态测量与静态测量两种方式各自有着不同的特点和优势,在不同情况下,可以结合实际情况选择相对应的测量方法。比如说针对部分较大得建筑物展开测量时,需要提前建立控制网,在控制网精密性方面有着较高的要求,如桥梁、立交桥等,实际测量过程中都可以选择静态测量方法,在进行一般公路类建筑的测量时,在精密性方面的要求不是很高,这时可以采取动态测量方式展开测量,通过这种测量方式,能够获取实时数据信息,在定位的精度方面会存在有一定的变化,当测量精度满足要求之后,停止測量,整个测量过程更加便捷。

(2)测定水准点。在工程测量过程中,水准点的测定具有十分重要的价值和作用。如果选择传统测量方式进行测量,测量之前未做好考察以及运算工作,那么在实际的测量过程中将非常容易有各类不同的漏洞出现,导致测量精度有显著的下降。在水准点测定时,如果存在有偏差情况,那么随着测量距离的增大,施工过程中的误差也会越来越大,进而直接影响到工程给的质量。选择GPS测量技术,通过接收卫星信号的方式,能够实现对水准点的准确测定,不仅能够显著提高工程项目施工进度,同时还能使测量精度得到有效保证。因此,在进行工程水准点测量时,选择GPS测量技术,可以使测量效率以及测量精度得到有效保证。

(3)大比例尺地图绘制。在进行建筑施工时,需要实现绘制场地地形图,在进行地形图绘制时,需要结合现场实际情况选择相应的绘制方法,以往在测量过程中,所选测量方法需要花费过长测量时间,同时测量精度很难得到保证。选择GPS测量技术,能够在施工现场任意位置进行数据的采集,每个位置的测量只需要花费1~2min,获取相关参数,之后结合具体特征进行处理,获得更多所需要的数据,最终综合各个方面数据完成大比例尺地图的绘制。

结束语

GPS测量技术的优点很多,所以在现代建筑中得到了广泛的应用。GPS测量技术大大提高了测量的精度,有利于提高后续工程建设的质量。但是我在GPS测量技术上还存在一定的不足,还需要不断进行更新和完善,学习国外先进,来提高我国工程测量的水平,提高工程建设的质量。

参考文献:

[1]王浩宇,郑旭.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].黑龙江科技信息,2013(26):141.

[2]党汉威.简析GPS测量技术在工程测量中的应用[J].建筑工程技术与设计,2015(16):80.

作者:安佰强 陆皓达

第五篇:工程测量中GPS测量技术的实际应用

【摘 要】随着我国经济的持续增长,工程建设的速度在逐渐加快,工程测量在工程建设中的作用也越来越明显。在科学技术不断发展的背景下,工程测量过程中GPS测量技术的应用变得越来越广泛,对于工程测量而言具有重要的意义。论文首先阐述了GPS的概念然后分析了GPS测量技术及其特点,最后对GPS测量技术在工程测量中的实际应用进行了深入探讨。

【關键词】工程测量;GPS测量技术;技术要点

1 引言

GPS测量技术是一种以GPS技术为依托的工程测量手段,具备高度自动化、高精度的特点,由于优势十分明显,越来越受到测量工作者的关注。工程测量涵盖工程建设中的设计阶段、施工阶段与管理阶段,在工程建设过程中有着不可替代的地位,此外,其对于测量手段的要求较高,必须要具备很高的精度,因此,探讨工程测量中GPS测量技术并研究其实际应用具有重要的现实意义。

2 GPS测量技术概述

GPS是全球定位系统Global Positioning System的简称,是新型卫星导航与定位系统,GPS最初研制是军事运用,研制时间地点是在20世纪70年代的美国,在20世纪90年代时才得以全面建成,可以实现海、陆、空全面实时三维导航,并且实现高精准的定位。GPS系统的组成包含三大部分,一部分是空间部分,即GPS卫星星座,第二部分是地面控制部分,也就是GPS系统当中的地面监控系统,还有一部分是用户设备部分,主要作用是用来接收GPS信号,GPS测量技术可以在短时间内提供出精确的三维坐标,由点、线、面三种要素构成,具备精准度高、高效性等特点,随着GPS技术的不断发展,目前GPS技术已经不单单用在军事上,还用在民用交通导航、土地测量、野外考察、日常生活等多个领域。

目前,随着通信技术的广泛应用,GPS与通信技术也实现了高效的结合,三维坐标的测定从原来的静态逐渐变为动态,定位与导航也开始变成了实时测量,不再需要通过数据处理而得到,GPS技术的广度与深度都得到了极大扩展。目前,GPS技术在地形、土地的测量中应用十分广泛,同时,在一些工程、地表沉陷等的监测中,也有着十分广泛的应用。

3 GPS测量技术及特点分析

3.1 GPS定位技术

GPS定位技术是GPS测量技术中应用十分广泛,也是最基础的技术之一,GPS定位技术可以在任何时间、任何地点为用户提供准确的位置信息服务,其主要原理是通过GPS接收机将信号接收过来,在误差处理之后进行计算,从而得到准确的位置信息,随后,将位置信息传输到连接的设备当中,相关设备会对这些信息进行计算与变化,最后再传输给移动终端,实现定位功能。GPS定位技术主要分为三种,一种是基于Cell ID定位技术,主要是通过基站的Cell信息来定位到用户所在的位置,精度受基站分布与覆盖情况的影响;一种是基于AFLT的定位技术,也就是Advanced Forward Link Trilateration技术,该技术是CDMA特有技术,通过监听基站导频信息、利用码片的方式,在三角定位法的计算下得到最终的定位位置;最后一种是基于AGPS的定位技术,主要通过无线网络的辅助来完成定位功能。

3.2 GPS虚拟现实技术

虚拟现实技术指的是通过计算机的虚拟仿真功能,生成一种新型的模拟环境,属于一门交叉技术前沿领域,通过计算机来实现对环境的三维立体化、模拟化。GPS虚拟现实技术指的是测量技术与计算机绘图技术结合之后,虚构出十分逼真的工程测绘环境,然后进行实地测绘,同时,还能及时通过三维图形的方式将测绘流程以及一些安全重点显现在计算机系统上,在一些地质条件较为复杂、恶劣的区域,GPS虚拟现实技术的应用十分广泛也十分必要。而且,GPS虚拟现实技术还能够查找并完善测量方案中出现的不足,确保测量技术应用的精准度,目前GPS虚拟技术的应用也十分广泛,是GPS测量技术中十分重要的组成部分。

3.3 RTK技术

RTK技术是实时动态差分法Real-time kinematic的简称,是新型的GPS测量方法,与以往的静态测量、动态测量以及快速静态测量方法不同,RTK技术不需要在测量后进行解算,而是能够实时得到厘米级定位精度,主要采用的方法是载波相位动态实时差分法,在GPS应用的过程中,具备重要意义,在工程放样、地形测图等环节得到了极大的应用,在很大程度上提升了外业作业效率[1]。RTK技术具备作业自动化、测绘功能极佳等特点,在测绘内业、外业的应用上都能够很好的胜任,可以减少辅助测量工作,降低人为误差,同时,RTK技术的作业条件要求比较低,受通视条件、节气、可见度等因素的影响较小,在一些难通视地区或者是恶劣天气依然可以达到极高的作业效率。最后,RTK技术的操作难度较低,对数据的处理十分迅速、准确。

3.4 GPS测量技术的特点

3.4.1 快速定位

GPS技术是一种先进的技术手段,其每一项配置都比较完善,在定位时采用的是实时动态定位模式,定位速度快,而且可以实现实时定位,提供三维坐标,在实际应用的过程中效率较高。同时,观测站之间不需要通视,在选点上可以更加灵活,但是需要注意确保观测站上空的开阔性,以免影响到GPS卫星信号的接收。

3.4.2 全天候观测

GPS技术的特点决定了GPS的观测可以在任何地点、任何时间下实现连续观测,而且通常情况下也不会受天气状况的影响。而且,GPS测量技术的观测时间非常短,GPS控制网下各观测站的观测时间一般在30min左右,通常都不会超过40min,如果在觀测时选择快速静态定位法,将会进一步缩短GPS测量技术的观测时间。

3.4.3 定位精度高

定位精度高是GPS测量技术的主要特点,一般情况下,双频GPS接收机的精度约为5mm+1×D,与红外仪表的5mm+5×D相比,精度不相上下,但是在长距离定位上,GPS定位精度的优越性会逐渐显现出来,距离越长越能够显现出GPS定位的高精度、高准确性等特点。

3.4.4 操作简单、便捷

GPS测量技术目前具备极高的自动化程度,在GPS接收机的发展上,越来越趋向于操作简单化、体积小型化,在进行观测时,只需要对中天线并进行整平,在掌握天线高度之后将电源打开,GPS测量技术能够实现自动观测,自动接收到测量信息,从而得到被测点的三维坐标,为观测工作带来了极大的便利。

4 GPS测量技术在工程测量中的实际应用

4.1 测定水下地形图

在海洋资源开发利用中,需要应用GPS测量技术来测定水下地形图,首先需要采用三维测定的方式对海洋水资源的深度与平面的位置进行测定,然后通过微机绘制出水下地形图,在GPS测量技术的应用下,水下地形图的精确度非常高,对于海洋资源开发工程而言具有重要作用。传统水深的测定都是通过测探仪来实现,还必须要结合潮位仪进行测定,传统的平面位置确定通常要使用经外测距仪、经纬仪等无线电定位设备,一整套测量设备不仅繁重而且操作起来极其复杂,对于外界条件的要求也比较高,具备很大的局限性[2]。而利用实时差分GPS技术可以将潮位仪、测探仪、测距仪等仪器连接起来,形成一套完善的水下测绘系统,首先通过DGPS接收机将GPS卫星信号接收进来,然后接收差分基站的信号,之后通过对基台的利用对这些数据进行处理和校正,进一步降低和修正测量误差。

4.2 海上工程测量定位

后处理差分GPS动态定位技术能够实现大比例尺的测绘,还可以进行海上工程的测量定位,功能的实现主要是通过差分基站的GPS接收机与船站的GPS接收机,这两样设备是不可缺少的,通过两个站点的接收机实现对同卫星组导航信号的同步测量,然后经由基站的处理得到校正值,对测量后的数据进行及时修正。后处理差分GPS动态定位技术在技术要求上,需要差分基站与船站的当天记录和处理不得少于3个同卫星信号与数据的接收,然后将所有信号与数据拷贝到同一台计算机当中进行处理,之后,应用后差分软件进行修正,同时,根据时间对应法校正GPS的观测数据,从而得到精确的地理坐标。近些年来,随着我国资源短缺问题的不断深化,海洋资源开发利用已经成为一个重要的能源开发项目,海上工程也变得越来越多,因此,后处理差分GPS动态定位技术的应用十分重要。

4.3 施工临时水准点测量

工程测量中的水准测量是重要环节,传统的测量技术都是在实地预测不严密的情况下进行测量,这样的测量结果具备一定的不准确性,水准点的距离普遍偏远一些,给施工带来了较大的难度。在GPS测量技术的施工临时水准点测量指的是,应用GPS接收机采集GPS卫星的导航信号,从而确定施工的临时水准点,其作业流程主要包括天线的安置、GPS接收机的运用以及对观测内容进行记录等。需要根据技术设计要求中的观测计划进行外业观测,以便更好地将进程协调完成,提升外业观测的整体效率,确保测量结果的准确性。例如,在一些大型公路工程测量工作中,就可以运用GPS测量技术进行地形测量,通过卫星同步照片了解当地的地形地貌等,测量出施工临时水准点。

4.4 地籍与房地产测绘

地籍与房地产测绘中GPS测量技术的应用主要是RTK技术的应用,在分析GPS观测数据并对数据进行有效处理之后,可以将这些数据直接录入到GIS系统当中,从而获取精准的定位图。如果地区处于卫星遮蔽地带,难以实现精准的定位,可以利用一些测量仪器通过图解法来实现对该地域的细致化测量,例如全站仪、经纬仪等。在房地产测绘中,RTK技术主要应用在地质勘测上,RTK技术可以实现对界桩位置的精准测定,还可以在勘测放样、量算之后,将土地的使用范围、使用面积等信息准确测定出来[3]。另外,RTK技术还广泛应用于土地利用的动态监测,不仅具备高精准度的优势,还能够节省成本,降低施工时间,对于土地利用情况的实时监测起着重要的基础作用。

4.5 桥梁、隧道工程测绘

随着交通事业的不断发展,桥梁、隧道工程变得越来越多,但是由于桥梁、隧道工程建设的复杂性,传统的测绘技术具备很大的局限性,不仅容易被外界因素干扰,测量工作量与时间都无法得到保障,而且测量精度也相对较低。一般情况下,在大型桥梁工程中,工程跨越的地域面十分广泛,很难实现两岸通视,在一些大型隧道工程中,隧道的长度比较长,受地势等因素的影响,隧道内会存在一些弯道,也无法达到两岸通视,这就为测量工作带来了极大的不便,传统测量方式很难实现有效测量。而GPS测量技术受外界因素干扰较小,精准度较高,在桥梁、隧道工程的测绘中具备良好的应用效果,能够降低成本,提升工程的施工进度,提高测量的精准度。

4.6 形变工程测绘

在工程建设的过程中,工程变形问题属于比较常见的问题,一般情况下,都是人为因素导致,一旦出现形变问题,不仅会拖延施工进度、提升施工成本,还有可能会出现安全事故,因此,形变控制是工程建设过程中的重要内容。在工程测量中,形变测量是十分重要的,GPS测量技术的高测绘精度在形变测量中的优势十分明显,通过GPS测量技术获取测量信息的分析,可以有效找到形变控制方法。例如,在水电站大坝建设的过程中,受到水负荷压力的影响,很容易导致大坝出现形变,不利于大坝的正常运行,这时,就可以利用GPS测量技术对大坝进行严密监测,并且要连续性检测,水电站的监测人员选择一个最佳的基准站,然后在大坝变形区域内选择合适的监测点并安装GPS接收机,这样就能实现对坝体的实时监测,但是需要注意的是,基准站的建立必须要远离坝体。

5 结语

综上所述,本文对工程测量中GPS测量技术的实际应用进行了深入探讨,由于GPS技术具备较大的优势,因此,目前在工程测量过程中的应用是十分广泛的,GPS能够实现快速定位与实时定位、全天候观测,并且定位精度较高、操作起来十分简便,在众多领域都有着重要作用。随着工程建设项目的增多,工程测量中GPS测量技术的应用将会越来越广泛,因此,必须要加强对GPS测量技术的研究,从而推动我国工程测量技术的发展。

【参考文献】

【1】刘发明.GPS、RTK技术在工程测量中的应用浅析[J].中国地名,2013(11):58-59.

【2】李刚.探讨GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].低碳世界,2014(11):188-189.

【3】徐文財,吴清华.GPS在公路工程控制测量中的应用[J].价值工程,2011,30(3):225-225.

作者:郑长海

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