GPS测绘技术在线形工程测量中的应用(精选15篇)
摘要:在线形工程测量中,应用GPS测绘技术不但精度有保证,而且方便、快捷,节省人力物力,本文在诉述GPS测绘技术在线形工程测量应用中GPS控制网的布设、外业测、内业差处理的同时,也阐述了各过程易出现的问题及处理方法。
关键词:GPS;长线测量;测绘
随着测绘技术的发展,GPS测绘技术已广泛应用于线形工程的方方面面,如道路、管线、长距离输水、电、气、油管路勘测等,以前按传统的控制测量、工程测量控制方法建网观测,工作量大、测绘时间长、效率低,同时在网形布设、观测方法、误差控制等方面都存在一定的问题,再加上线路狭长,周围控制点少,给测绘工作带来不便。线形工程中利用GPS测绘技术较好地解决了上述问题。1 GPS线路控制网的布设特点
用GPS技术分级建立线路控制网,线形工程长达数百千米,甚至上千千米,利用GPS技术能很好地解决这一问题,因为其布网形式灵活,与国家高等级点联测时,其边长不受限制,点间又不要求通视。控制网呈狭长状布设,每个闭合环至少含一条数千米的长边,与相邻互相通视的短边点相连,形成混合网。其网图采用分级布网,具有较高的精度及较高的可靠性,同时保证同级网点精度均匀。另外,高等级控制网统一布设,为次级加密测距导线提供高等级的控制点。2 GPS线路控制网的布设形式 2.1 线路控制网
线路控制网是由多个边连式、点连式基线形成的异步环构成的混合网。规范规定,每个独立环或附合路线不超过6条边(C级平均边长10~15 km,D级5~10 km),并与国家高等级点联测。2.2 GPS线路导线
(1)选点灵活,点位基础坚实稳定,便于安置仪器操作,便于布设通视方向,并能用常规方法扩展与联测。(2)相邻点不必都通视,只要有1对相邻点通视即可。
(3)每条GPS基线向量连同高一级GPS网点的基线向量,构成异步环作以检核。
(4)线路过长时,若跨多个投影带,可在分带交界附近布设一对互相通视的GPS点与国家控制点相连,以使测区内投影长度变形不大于2·5 cm/km。
(5)GPS控制网与附近高等级国家平面控制网点联测点不应少于3个。当控制网边长过长时,宜增加联测点,并使联测点分布均匀且能控制本控制网。
(6)低等级线路测量自成系统,不与国家高等级点联测时,其布网方式更加灵活,可采用网(1)作业组严格按调度计划,按规定时间进行同步观测。
(2)接收机启动前和作业过程中,应随时填写测量平差手簿中的项目、格式及内容。①接收机记录后,观测员及时将测站信息记录于手簿,发现异常,及时报告调度人员,采取相应措施;②接收机记录后,禁止人员或其他物体触动天线或遮挡信号,引起信号失锁;③观测期间,不得在天线附近50 m内使用电台,10 m内使用对讲机及手机以免干扰;④同一时段观测过程中,不能将接收机关闭又启动,进行自测试、改变卫星仰角限、改变天线位置、变换数据采样间隔,更不能关闭文件或删除文件等;⑤避免多路径效应误差,测站应远离大面积平静的水面(水面能反射卫星信号),测站不宜选在山坡、山谷及盆地中,测站宜远离高大建筑物(阻碍卫星信号)、高压输电线及发射台(塔)等电磁场干扰的地方。3 外业观测应注意的问题 3.1 观测计划线路控制网
编制观测计划表,对作业组按计划表下达作业调度命令。在实际作业中根据情况作出调整,做到统一指挥,协调作业,发现问题,及时解决。3.2 对观测员的要求
必须熟练掌握GPS接收机性能及作业过程,并能处理外业观测中可能出现的问题。
3.3 观测作业过程要求
测量平差手簿中的项目、格式及内容。①接收机记录后,观测员及时将测站信息记录于手簿,发现异常,及时报告调度人员,采取相应措施;②接收机记录后,禁止人员或其他物体触动天线或遮挡信号,引起信号失锁;③观测期间,不得在天线附近50 m内使用电台,10 m内使用对讲机,以免干扰;④同一时段观测过程中,不能将接收机关闭又启动,进行自测试、改变卫星仰角限、改变天线位置、变换数据采样间隔,更不能关闭文件或删除文件等;⑤避免多路径效应误差,测站应远离大面积平静的水面(水面能反射卫星信号),测站不宜选在山坡、山谷及盆地中,测站宜远离高大建筑物(阻碍卫星信号)、高压输电线及发射台(塔)等电磁场干扰的地方。4 内业平差优化处理 4.1 GPS控制网的边长精度
GPS网主要用于布设首级平面控制网,每隔数千米布设一对互相通视、边长在500~1 000 m的埋石点,这样形成长短边较悬殊的控制网。为了能有效地检核外业基线成果,网中必须形成符合网形要求、满足规范和等级要求的异步闭合环。尽管基线解算符合要求,因边长过于悬殊(几百米至几十千米),若将长短边一起参与平差,就会降低短边的精度,影响整网的精度(原因是长边系统误差明显大于短边系统误差,长边绝对误差比短边小很多)。4.2 内业平差优化处理
由于上述线路GPS网点位的特点,通过多次实践提出了一个有效的优化处理方法,将平差处理中形成异步环较长的边(10 km以上)只作为检核基线成果的解算,不纳入网平差,这样能提高GPS网点的精度。4.3 基线检验具体过程
(1)同步环闭合差检验。基线所组成的同步环应进行闭合差检验,其闭合差应符合规定:ωx≤n /5σ,ωy≤n /5σ,ωz≤n /5σ,ω≤3n /5σ。其中,ωx、ωy、ωz为坐标分量闭合差;ω为环的全长闭合差;n为闭合环的边数;σ为相应等级规定的精度。
(2)异步环闭合差检验。若干条独立边或采用不同数学模型解算的同步边组成的闭合环,其闭合差应符合规定:ωx≤3nσ,ωy≤3nσ,ωz≤3nσ,ω≤3 3nσ。
(3)重复观测基线边的检验。重复观测的基线边较差应符合规定:ds≤2σ。所有基线解应进行独立环检验,一般情况下网中不得有不参加闭合差检验的基线存在。
(4)优化处理。确定待定点传算路线,在待定点均能解算的情况下,将控制网中形成异步环的较长边删除,再进行自由网平差、三维约束平差、二维约束平差。尽管表面上网型类似支导线,基线边为点连式,但基线已进行过检核,其解算成果还是可靠的。平差作业中异常问题及处理方法
(1)单一基线解算。方差比、均方差、中误差、精度因子符合要求,而同步环坐标分量闭合差超限,数值达2×10-4~4×10-4,说明基线外业观测中存在粗差,通过异步环闭合差检核,人工剔除含有粗差基线边。(查基线详解分析,外业观测中因电信号干扰或其他情况阻挡信号,导致信号失锁,引起周跳,而周跳又没有得到修复引起粗差。)
(2)线路控制网平差。基线解算合格,同步环、异步环检验通过,平差成果中仍有几个点坐标错误。检查外业观测记录及存盘数据文件,发现一个测站点在2个观测时段内赋予了2个测站名,且与以前测站重名,基线边强制平差,产生粗差。修改测站名,重新平差,结果正确。
(3)线路控制网基线边检验。线路控制网中各基线边检验时,利用自由网平差、三维约束平差、二维约束平差成果发现有一点高程错1 m左右,检查基线解算,起算数据及平差过程,没发现异常,检查外业观测记录、测站信息、仪器高时发现有一站仪器高输错1 m,将仪器高更正,重新平差,结果正确。
GPS定位系统主要有空间卫星群, 地面接收站和控制系统等组成。空间卫星群确保地面接收机在测量时能够接收到尽可能多的卫星信号, 是高精度测量的基础。地面接收站设置在测量点接收卫星信号, 并将信息传输给控制系统进行计算和分析, 最终由数据处理软件和图形处理软件完成测量工作和图像绘制工作。目前工程施工实际情况可以很广泛的应用GPS测量技术, 比如GPS测量精密工程, 航空拍摄的测量, 工程网的测量监测等等[1]。
2 GPS测绘技术的应用特点
2.1 测量速度提高
GPS测绘技术得到了先进硬件和软件支持, 在各个领域中都有良好的应用, 我国对于GPS测绘软件的开发也取得了不少的成就, 一些软件的应用使得GPS更加适合工程测绘工作。GPS技术与相关电子设备组合使用, 一方面降低了人工测量的难度, 另一方面利用计算机对复杂数据计算, 大大减少了测绘时间。同时计算机软件能够更快更好地制作报表, 绘制图像等, 对于测绘工作来说减轻了人工工作的负担, 同时也节约了时间提高了准确度。
2.2 定位精准高效
GPS全球定位系统借助空间卫星群, 能够连接数个测量卫星, 提供测量信息的卫星数量越多, 进行计算时误差更小, 测量数据也就越准确越快捷。GPS测量技术可以满足各种精度的工程测量要求, 平均误差更是小于毫米级别。在实时动态定位方面, GPS高精度的优点更加突出, 差分定位的精度能够满足不同的测量要求, 尤其是在工程测绘方面, 对于动态的测绘数据和图像需求量很大, 就可以利用动态测量法来准确获取。GPS这样高的信息采集效率, 能够有效地减少测绘的时间, 极大地缩短了测绘的工期[2]。
2.3 操作更加简单
GPS在实际的测量工作中, 相关的工作人员在预设的测量系统中完成GPS的安装, 就可以在可视化的界面下进行具体的数据收集工作, 对测量的各项数据进行检测, 同时还能对测量仪器的工作状态进行监控, 比如卫星连接和接收机的状态等。GPS可以对数据等进行自动化的采集和处理, 更有利于长时间无人值守的测量工作, 只需要将测量数据等内容上传到中心的数据中心, 就可以实现集中的数据测量并减少测量人员的工作量。
2.4 优良的经济性能
GPS测量技术的实践表明, 在使用GPS测量控制网进行相关测绘工作时, 技术投入和其他费用是常规大地网络控制费用的三分之一还少, 具有优良的经济性能。GPS节约经费主要有两个方面的原因:第一是GPS测量技术效率高, 大大缩短了测绘工期, 节约了一定量的工程测绘成本;第二是GPS在定位过程中对测量站的互通要求不高, 也不用建立相应的通视视标, 缩短测绘时间的同时也减少了人力资源的消耗。
3 工程测绘工作中GPS测量技术的应用
工程测绘指的是对工程设计的勘测、施工过程的安全验收和设备相关的应用测量等, GPS测量技术在工程测绘中的应用非常广泛。在工程测绘中, GPS具有更快的定位速度, 而且可以很好地适应不同的地理环境, 不受天气等其他因素的影响, 已经成为目前工程测绘工作中普遍采用的先进技术之一。
3.1 GPS定位技术的使用
工程测绘工作中GPS测量技术的应用原理与GPS定位技术相结合, 结合一系列几何公式和物理原理, 利用GPS系统空间卫星和地面的接收装置的关系, 对测量对象进行精确地计算和定位。工程测绘中GPS技术可以说应用广泛, 户外观测结合专业设备的使用就可以以极高的精确度获得测绘数据, 而且实时动态差分法也大大提高了工程测绘的准确性。除此之外, 地籍测绘和地形测绘时, GPS提供了更为准确更为方便的测量方法, 测量人员可以在很短的时间内获得测绘数据, 结合计算机图形处理系统, 测绘工作变得更加自动化, 对工程测绘来说是一个质的提升。
3.1.1 GPS外业测绘。
GPS外业测绘需要选择准确的测量点, 这个测量点的选择直接关系到测绘工作的准确性和工程精度。在选择测量点之前, 要对测绘地区的地理位置和标架进行确定, 这也是GPS测绘能够有效应用于测绘区域的前提。GPS技术在测绘工作中主要依赖于开机观测和无线装置实现, 相比于传统的测量工作具有较强的准确性。GPS测绘过程由于确定了观测点, 需要从三个不同方位测量设备进行固定, 保证标志中心准确相对。
3.1.2 GPS布网。
GPS测绘技术在使用过程中需要进行全面的布网, GPS的布网工作主要是沿着测绘工程线路要求进行测绘。在一系列的测绘工作中, 布网主要是利用点链接或线连接的方式, 对三交所同步图形进行发展。针对不同区域进行布网时, 需要根据实际需要按照是公网或信息网的差异改变布网的形式, 提高GPS布网自身的健壮性, 在后续的测量工作中也能够通过控制网实现测量数据的准确获取。
3.2 GPS虚拟现实技术的应用
传统工程测绘模式和技术, 都需要工作人员进行一系列的实际测绘工作。而GPS系统拥有强大的虚拟现实技术, 能够很好地应对这种测绘工作。
GPS虚拟现实技术能够利用GPS系统创造符合实际测绘环境的仿真环境, 具有与原始测量环境相同的地理特点, 所以利用GPS系统在计算机中进行模拟绘图, 将一系列的三维图像呈现在计算机图形处理中, 这一系列的三维图像就可以模拟实际的地形环境和地理条件, 在这个三维模型上就可以实现整个工程测绘的流程, 复杂地形测绘的重难点也都能够通过模拟环境进行测量, 同时还保证了工程测量的安全性[3]。
3.3 实时动态测绘法
实时动态测绘又称RTK, 工作程序是在地面一个已知测量点安置一个GPS接收机作为测量的基准, 然后连接能够用于测量的GPS卫星, 接受GPS为卫星的测量信息。将这些信息传输给中心测量站和测量流动站。因为测量流动站除了接受GPS卫星型号外, 还对其他基站的测量数据进行接受, 所以将这些信息汇总起来, 利用GPS导航原理对比和分析自身观察数据和基准站的观察数据, 通过计算机系统的计算便可以得到流动站的具体坐标, 实时回传的这些信息就可以作为动态测绘的相关参数。
综上所述, GPS测量技术因其准确度高, 测量效率高, 优良的经济性能, 拥有非常广泛的应用前景, 同时也更适应现代工程施工对安全和准确性的要求。工程测绘过程中, GPS能够很好地提高测绘准确性和相关测绘数据的可靠性, 大大提高了工程测量的效率, 同时也很好地解决了人力资源浪费的问题, 缩短了测绘工期, 确保测绘结果能够更好地服务于建设项目。
摘要:GPS测量技术是一种精度高、测量效率高的新测量技术, 能够很好地满足工程测绘对精度和效率的要求, 而且目前已经得到了较为广泛的应用。本文从GPS测量技术出发, 主要分析GPS测量技术在工程测绘中的实际应用, 探讨其工作特点及优势。
关键词:工程测绘,GPS测绘技术,应用
参考文献
[1]黄珏靖.GPS测绘技术在工程测绘中的应用分析[J].科技创新与应用, 2014 (11) .
[2]孙玉松.论GPS测绘技术在工程测绘中的应用[J].黑龙江科技信息, 2013 (27) .
【关键词】GPS技术;工程测绘;应用;数据;计算机
GPS是全球定位系统(Global Positioning System)的简称。它是科技不断发展和进步的成果,也是技术的不断创新的具体体现。GPS技术因其精确的定位功能,从而被广泛应用到各个领域中,如军事、民用交通导航、摄影、测量等。下面主要介绍GPS测绘技术在工程测绘中的应用。
一、GPS技术的基本原理
GPS技术最核心的就是定位,其工作原理:将GPS的信号接收机根据要求设置在某一个位置上,GPS卫星不间断的发送自身的星历参数和时间信息,通过计算机将接收到的信息通过计算、数据处理,算出接收机所在的三维位置。
GPS技术按照定位的具体方式来划分,可以分为两种不同的定位方式:即绝对定位和相对定位。相对定位是基于空间几何的理论,即在已知测量点与三颗卫星的距离的基础之上,通过相关的数学理论,推算测量点的实际位置。绝对定位则是在已知的经度、维度、海拔数据等信息的基础上确定测量点的空间坐标。
二、GPS技术在工程测绘中的应用
(一)水下地形测绘 在之前的水下地形测绘工作中,因为水下地形复杂、测量环境差等原因,对于工程测绘人员来讲,水下地形测绘工作一直是个大难题。随着GPS技术的广泛应用,水下工程测绘也采用了GPS技术,使得测绘工作变得便捷且准确。在GPS技术还没有应用到水下地形测绘工作之前,测绘工作一直采用的是传统的方法,即测深仪,它主要是通过经纬仪、外测距仪等仪器,采用测量平面位置的方式来测量水深。这种测绘方式不但难度大,而且保证不了精准度。GPS技术运用于水下地形测绘工作时,采用测深仪、潮位仪、终端接收设备、差分GPS接收机这几种机器,互相配合,组建成一个有机的测绘体系,适合于大比例尺下的水下地形测绘工作,能够方便、准确的掌握水下地形的具体情况。
(二)测绘工作 GPS技术中有一种虚拟现实技术,该技术主要是通过计算机三维成像软件,在计算机上通过一种三维图像的方式展示出工程测绘的具体工作过程,从而进行重点分析测绘工作的核心部分,以此为依据,更好的运用在实际的工程测绘工作中,比如用于指导和规划实际测绘工作。另外,GPS虚拟现实技术非常直观且形象,在实际的工程测绘工作开展之前,对于一些复杂工程的外部状况可以真实立体地展现出来,进一步提高了实际测绘工作的可行性和安全性。
(三)工程变形监测 对于一些规模比较大的工程建筑来讲,变形问题是建设使用过程中经常出现的问题。当然,造成工程变形的原因有很多,有人为因素的存在,也有地质因素的存在。那么,掌控其变形量从而保证建筑的安全性则成为了建筑工程的重大问题。将GPS技术运用到工程变形监测工作中,建设使用过程中的变形问题就得以解决。GPS测量技术中的三维定位技术,其拥有非常高的精准度,能够实时监控建筑的变形量,如果在检测过程中发现了异常情况,就会马上采取有效措施避免恶化。比如,将GPS技术应用于水坝的变形监控,将信号接收装置安装在坝体之上,通过计算机监控坝体的实际位移和变形量,当遇到变形大过大或位移异常时,相关人员就可以及时的制定解决方案,采取有效措施,从而保证坝体的安全性。
(四)工程建设的应用 随着城市建设的不断发展,城市建设对工程建设的要求也越来越高。采用GPS测绘技术可以有效提高工程建设的质量和效率。在城市规划工作中,其主要特点有三个方面:精度要求高、使用频繁、控制面积大。所以,为了满足城市规划的要求,必须站在整体的角度出发,避免过度开发城市资源。GPS技术可以在任何时刻进行数据采集,还可以根据具体要求作出调整,相比于传统的测量方式,GPS技术具有高精度、低费用、快速、易于操作等优点,它是城市控制测绘的最优选择。
(五)土地的动态检测 传统的土地动态方法主要有两种,即平板仪补测和简易补测,这两种检测方法速度慢且效率不高,并不能满足动态掌握土地的需要。GPS技术运用到土地的动态检测中,进一步改善了动态野外检测的方法。GPS技术精度高、速度快、效率高,解决了传统检测方法所存在的问题和不足。节省了大量的人力物力和时间,提高了效率。
三、工程测绘中GPS测量的实施过程
将GPS技术运用到实际的工程测绘工作中,其实施过程需要非常慎重,它是保障工程测绘工作得以顺利开展的基本前提。下面是对工程测绘中GPS测量的实施过程的简单介绍。
(一)选择测量点 相比于常规的测量点选择来讲,GPS技术测量点的选择就简单多了。因为GPS测量站内部对网形结构体系不做太大要求,其灵活性和透视性的要求都不必太高。在工程测绘工作中,在测量点的选择上,务必要保证相关设备的安装方便快捷、视野要开阔,绝对不可以选择在信号差的地方,这样能有效保证GPS技术不受电磁信号的干扰。最后,要绘制一些相关的图纸工作,从而完成选择测量点的工作。
(二)建立测量标志 选择好测量点之后,要建立一个测量标志,为以后的后续工作开展提供便捷的服务,比如说埋置标石等。
(三)实施外业观测 外业测绘,即根据外空间安装的卫星导航系统,通过卫星采集工作所搜集的信号来观测测量工作,达到精准定位安装天线的目的。GPS技术在开展观测的过程中,主要是依靠两种方式来进行的,即开机观测和无线安置,它与传统的测试存在很大的差异。在实施外业观测的过程中,一定要做好各项相关的技术规范工作,有步骤的实施工作流程。比如:在GPS安置的过程中,务必将GPS设备安装在三脚架上,与此同时,保证天线基座与标志上方的中心要对准,在测绘过程中,固定其三脚架的不同方向。只有严格遵循技术规范,才能提高观测的质量。
(四)处理数据、检验测量结果 前面的工作都妥善处理之后,我们就要对收集来的数据进行分析处理,这个阶段的工作一般是通过计算机来进行处理的。分析处理好数据之后,还应对观测成果进行检测,比较常见的检验手段就是外业检验。检验测量结果是一项必不可少的工作,只有外业检测,才能保障最终的测量质量和精准度。
四、对GPS技术在工程测绘领域的展望
GPS技术的运用在工程测绘领域相当于是一次技术革命。GPS技术充分利用已有的测量理论,但是又没有被传统的测量方法所束缚,而是进一步改革之前的理论,保证了测绘工作的高效、快速。在未来的测绘领域,GPS技术肯定会向智能化、全面化法相发展。其运用会更加方便和灵活,从而更好地服务与我们的生活。
结束语
综上所述,GPS技术因其高效率、易于操作、高精度、多功能等优势被广泛应用于现代工程测绘工作中。随着GPS技术的不断发展和进步,在未来的时间里,GPS技术将会有更强大的应用空间和良好的发展前景。
参考文献
[1]林新超.GPS测量技术在工程测绘中的应用分析[J].科技风,2012(1)
[2]陈巧英.论工程测绘中的GPS测绘技术[J].科技创新与应用,2014(1)
通过GPS定位技术可以应用到多种工程中,包括建筑、水利及交通多个方面,可以对不同地形不同地质的大型场地进行位点间的测绘,其所覆盖的范围大大突破了传统测绘工具的局限性,并且具有相对精确的效果。而为了达到高度精确的结果,在选择GPS位点的时候应该选择适宜的点位,才能使测绘的结果达到一定的精确度。并且由于GPS定位的高精确度使得在工程中物体三维空间碎部测量及施工放样中衔接得十分紧密,直接关系到桥梁、水坝等大型工程的质量。对于静态的物体结构测量时,GPS定位技术主要是实现几何水平的定位,而对于动态物体的测绘时,则可智能化地实现数字化定位,自动根据动态变化而生成实时变化的.数字信息。
4.2GPS定位技术的其他应用
目前,除了日常的常见的应用之外,GPS定位技术还应用于其它多种重要领域中。例如,国内的专业研究队伍利用GPS定位技术来监控地球板块运动的地理变化情况,其所运用的理论知识是地球动力学测量理论,除了测量板块运动的情况,还有研究人员利用GPS定位技术来实时监测青藏高原的地理位置信息变化,也就是观察青藏高原地区的板块运动情况,海拔高度及面积变化情况。除了地面上的测绘应用,GPS在高空业及水下作业中也有十分广泛的应用。在高空业中,研究人员利用GPS定位技术来进行高空摄影、航空测绘等高技术应用。在水下作业中,GPS定位技术充分利用于水下地形的勘测,水下深度的测量等多个方面。
4.3GPS定位技术的不足
虽然目前GPS定位技术已经应用于多种不同领域中并发挥十分重要的作用,然而目前该定位系统在实际应用仍然存在一些问题有待解决。其中一个普遍遇到的问题就是目前的GPS定位误差大概有100m,因此有些小街道并不能准确定位。为了解决这个问题,目前主要采取两种方法,分别是差分和拟合来减小或者消除定位的误差。
5结论
关键词:现代测绘技术;摄影测量;工程测量
随着社会经济文化的不断进步与科学技术的迅猛发展,在信息网络化时代的新形势下,现代彩绘技术随着科学技术的不断更新日益完善。当前我国建筑行业在社会不断发展的进程中得到迅猛的发展,人民物质生活水平的显著提高使得更多的人对建筑工程项目质量的要求日益提高,现代彩绘技术在建筑工程项目施工过程中的的应用,能够有效对建筑工程的相关项目进行准确的测量,从而使建筑工程项目的施工质量以及工程进度得到保障,现代彩绘技术在工程测量中的应用具有十分重要的作用。由此可见本文对于现代测绘技术在工程测量中的应用研究具有重要的现实意义。
1现代测绘技术的种类
1.1现代摄影测量技术
现代摄影测量技术是现代测绘技术中十分重要并且较为先进的一种技术,摄影测量技术主要集中了全球卫星地位技术和现代地理信息技术中的相应技术,由此使的现代测绘技术中融合了多种先进的技术,使现代摄影测量技术逐渐在社会发展进程中走向自动化和电子化,在社会各领域中得到普遍性的应用。在信息化网络时代的生活中,无论是水利工程项目、电力工程项目还是房产城建规划等领域,现代摄影测量技术都得到广泛的应用。现代摄影技术以及独特的摄影优势和特点,在野外工作中得到普遍性的应用,由于摄影测量技术能够在测量过程中高精度、高测量的优势相对突出,因此在野外考察工作等方面,运用现代摄影测量技术能够有效减少人力的工作量,同时降低了传统测量方式中所体现出的工作难度,在地质勘测和地籍勘测方面都有极大的作用。
1.2现代全球卫星定位技术
现代全球卫星定位技术也是现代测绘技术中的一种重要技术,全球卫星定位技术在测量过程中使用方法较为简单便捷,尤其是能够缩小相应项目的测量时间,该测绘技术在使用过程中,能够有效的利用先进的卫星导航系统,在一定程度上提高外在因素的抗干扰能力,同时由于现代全球卫星地位技术中融入多种较为先进的科学技术,因此全球卫星定位测绘技术的保密性相对较强,测绘的功能也较为丰富,在各行业中都得到了较为普遍的应用。随着社会经济文化的不断进步与卫星技术的日益发展,现代全球卫星地位测绘技术在现代测绘技术中仍有较大的发展空间,能够为社会经济发展做出相应的贡献。
1.3现代地理信息技术
实时动态GPS测量技术在水深测量中的应用研究
本文基于笔者多年从事水深测量的.工作经验,以实时动态GPS测量技术为研究对象,探讨了其原理,作业步骤及误差处理方法,文章首先简要介绍了水深测量定位方法和RTK定位技术,而后以此为基础,探讨无验潮水下地形测量的基本原理和方法,进而基于笔者的工作实践,给出了详细的作业步骤,最后,笔者基于大量相关文献,分析探讨了影响测量精度的因素及处理对策,相信本文的研究对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义.
作 者:罗凯 作者单位:广东海事局海测大队,广东广州,510320刊 名:科技资讯英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):2009“”(15)分类号:P2关键词:实时动态 GPS测量 水深测量 无验潮 RTK
1.1测绘效率高
GPS测绘技术依托于先进的软件和硬件的支持,所以GPS测绘技术在各个领域都发挥了很好的作用。我国在GPS测绘软件的开发上,通过近些年的努力也获得了一定的成就,尤其是计算机软件的应用,GPS技术得以更适合工程的测绘工作。GPS技术通过与相应的电子设备相结合,这就很大程度的降低了人工在进行工程测量的难度。此外,通过计算机对数据进行统计和分析,很大程度的降低了测绘所需的时间。计算机软件的绘图功能,大幅度的降低了人们的工作负担,提升了工程测绘的效率。
1.2测绘精准度高
GPS全球定位系统依托于其空间的卫星群,通过连接多个测量卫星的方式实现工程测量的数据收集。用于测量信息的卫星数量越多,就可以更大幅度降低计算的误差,数据的获取也更加的快速和便捷。GPS测量技术可以很好地满足不同工程测量对精度的不同要求,测量误差一般都保持的毫米的级别。GPS高精度的另一个表现就是在实时的动态定位上面,在工程的测绘工作中, 对于动态的测绘数据以及图像的需求比较大,这样就可以采取动态测量法来实现对数据的准确获取。
1.3操作简单
GPS在进行实际的工程测量中,需要相关的测量人员在测量系统中进行预设的GPS系统安装,这样就可以保证在可视化的界面下实现对工程测绘数据的收集,并对收集到的各项数据进行检查,同时还能实现对各项的测量仪器的工作状态进行实时的监控,例如,卫星的连接状态以及接收机的工作状态。GPS可以实现数据的自动化收集和处理,适用于那些长时间无人进行值守的测量工作,而且操作简单,只需要将GPS获取的测量数据上传到数据中心,这样就可以实现对数据的集中测量并减少工程测量人员的工作量。
1.4经济性能高
GPS测量技术,由于其在测绘工作中,所投入的人力资源以及各项费用较低,这样就具备良好的经济性能。 GPS实现节约的费用主要表现在2个方面:GPS技术测量效率高,这样就很大程度上缩短了工程的测绘工期, 节约测绘的成本。另外,GPS测量技术的应用,对各个测量站的互通性要求不高,这就减少了测绘工作人员的消耗。
2 GPS测量技术在工程测绘中的应用
工程测绘主要是指对工程设计进行勘测,对施工过程进行安全验收和设备的相关测量工作。目前,GPS测量技术在工程的测绘工作中被广泛的应用。GPS技术拥有更为快捷的定位速度,而且不受地理环境以及天气因素的影响,所以称为工程测绘工作中普遍采用的测量技术。
2.1 GPS定位技术
在工程测绘的工作中,GPS测量技术的应用是通过与GPS定位技术相互结合的,利用GPS系统的空间卫星以及GPS地面的接收装置,实现对测量对象的准确定位和精确的计算。GPS测绘技术在工程测绘中被广泛的应用,户外观测与专业设备的使用结合起来,这样就很大程度的提升了测量的精确度,获得更为准确的测绘数据。 实时的动态差分法也很大程度也很大程度提升了工程测量的准确性。此外,在进行地籍测绘以及地形测绘的时候,GPS提供了更为简单和精准的测量方式,测量的工作人员可以在很短的时间内便获得相关的测绘数据,通过计算机的图形处理系统,实现对测绘工作的自动化, 这对于工程测绘来讲是一个质的提升。
2.2 GPS外业测绘
GPS的外业测绘首先需要选择一个准确的测量点, 测量点的选择会直接的影响到测绘工作的精确度。所以在进行测量点的选择之前,要对所要测绘的地区地位信息和标架进行确定,这是采用GPS进行测绘工作的重要前提。在测绘工作中,GPS技术主要依赖于其开机观测以及无线装置来实现,这相较于传统的测绘工作具有很好的精准性。
2.3 GPS布网
GPS测绘技术在进行工程的测绘工作中,需要全面的布网,GPS布网主要是依据所需测绘的工程路线来进行。GPS布网主要是通过点链接或者线链接的方式,实现测量图形的同步。在对不同的地区进行GPS布网时, 要根据工程测量的实际需求来确定采取公网或者信息网的方式来进行布网,以此来提高GPS布网的合理性,在后续的工程测量工作中,可以通过对GPS布网的控制来确保测量数据的准确性和精准性。
2.4 GPS虚拟现实技术
GPS虚拟现实技术主要是指通过利用GPS系统来实现在计算机中对工程进行的模拟绘图,通过在计算机中建立起一系列三维的图像信息,这一系列的三维图像就可以将测量地形的地理条件和地形环境完整的描述出来,这样可以在三维的模型上实现对工程的测绘流程。
2.5 RTK技术
RTK又将其称之为实时动态测绘,主要是通过在地面建立一个测量点,通过安置GPS接收机将其作为测量的基准,将用于测量的GPS卫星进行连接,接收GPS卫星传输的测量信息。将接收到的卫星信息进行收集和汇总,通过计算机的图像处理系统和计算系统,对接收到的信息进行测绘参数的转化,以此来实现对工程的精准测量。
2.6 GPS测绘技术的应用案列分析
在贵州省建设大型的研矿工程中,其中勘查察面积4.8km2,矿区有简易的公路交通便利,矿区最高海拔标高为1 390m,河床标高890m,地势比为500m。通过利用GPS测绘技术,首先对其50km以内的距离进行了100% 的定位,定位结果显示测绘处的平面信号误差为0。其次对其25km以内的距离进行了GPS定位,仅用了13min ~ 15min就对静态物体进行了定位,同时还用了1min ~ 3min对其距离在15km以内的流动物体进行了定位。其次在矿区内设置了DP01、DP02和DP03三个点作为已知的控制点,将已知点DP01作为基准站架,测量每个控制点的WGS84国家大地坐标系统的平面坐标, 通过已知点DP01,DP02,DP03号点解算出转换参数, 从而解算出矿区加密控制点DP03、DP04、DP15成果坐标, 严格按照我国的《地质矿产勘查测量规范》ZBD10001- 89进行测量作。最后在已知点架设移动站进行采集数据的工作,共计检测3个点。在分不同时间段对特征点进行重复测量,比较其差值,统计23个点。累计检测26个点,统计总的作业精度为:平面精度 ±0.02m ;高程精度 ±0.05m,从而确保了该工程的精准性,减少了误差,也满足了建设工程的要求。
3结论
综上所述,可以看出在工程测量中,GPS测量技术由于其自身具有准确度和精准度高,测量效率高于其他测量方法,以及拥有很强的经济性能,这使得其具有很广泛的应用前景。目前,GPS测绘技术被大量的应用到工程测量中,适合现代的工程施工对工程数据的安全和精准的要求。在工程测绘工作中,GPS大幅度提升了测绘工作的准确性以及测绘数据的真实可靠性,大幅度提升了测绘工作效率,缩短测绘的时间,节约了人力资源的成本,使测绘的结果可以更好地服务于工程建设项目。
参考文献
[1]黄且靖.GPS测绘技术在工程测绘中的应用分析[J].科技创新与应用,2014(11):280.
[2]孙玉松.论GPS测绘技术在工程测绘中的应用[J].黑龙江科技信息,2013(27):82.
摘要:GPS即全球定位系统,能够根据卫星导航提供多种动态目标的连续三维位置、速度及相应的时间信息。随着现代科学技术的发展,利用GPS系统实现工程项目测绘、提供工程建设数据的GPS测量技术也日益成熟,利用这一技术不仅能提高工程测绘的工作效率,还可提升工程测绘的工作质量。随着工程建设事业的不断发展,GPS测量技术也在各种工程测绘中得以广泛应用。
关键词:GPS测量技术;工程测绘;应用
工程测绘工作中包含多种工作种类,且对测量结果的准确性和测量技术要求非常高,由于GPS测量技术具有功能全面、测量结果准确度高、耗时较短、不受自然天气因素影响,可以全球全天候的定位等特点,而在众多的工程测绘技术中得到了广泛的应用。本文就GPS测量技术的工作原理和优点,对GPS测量技术在各种工程测绘中的主要应用做简要叙述。
一、GPS测量技术的原理
GPS系统主要由空间GPS星座、地面监测系统和GPS信号接收机三部分组成,为测量目标提供连续的三维位置、速度及相应的时间信息。在待测量区域,根据实地情况选择好各个GPS监测点,为保证建立的网形良好,每个GPS监测点都必须具有良好的通视性,间距一般不能超过550m,再安装至少4台GPS信号接收机,布好监测网进行测量。GPS测量技术利用软件平差解算,在进行很长距离的导线测量时就会出现投影变形的现象,为了不影响整个测量工作中的精度就需要工作人员及时对投影变形现象进行适当的处理。
二、GPS测量技术的优点
(一)功能全面、用途广
GPS测量技术可以为测量工人提供目标的连续三维位置、速度及相应的时间信息,用来定位导航、测试时间和速度等,并且这一技术的应用也已经非常广泛,涉及到各个领域,工程测绘、大地测绘以及海洋测绘[2]领域等。
(二)测绘效率高
随着GPS系统的不断更新,利用GPS测量技术对不超过20km的静态目标进行定位只需要15min就可以完成,实时动态定位模式也只需要几秒的时间就可以完成流动站1-5min才能完成的观测,花费时间短,大幅度的提升了测绘效率。
(三)测绘准确率高
有相关研究数据表明,利用GPS定位技术,在对300m以外1500m以内的工程定位进行1小时以上的观测,结果误差不超过1mm。在实时差分定位和实时定位中的精度可以达到分米甚至厘米级,并且能满足各种精度的工程测量的需求。
(四)操作简便、自动化
GPS测量技术使用过程中,工作人员只需要在待测量的工程对象中正确安装GPS系统,完成对测量地域的气象数据收集,和监测GPS测量仪器的高度与工作状态。当遇到需要较长的观测时间的项目时,GPS测量设备可以自动进行数据采集并处理,将所采集的数据传送至数据处理研究中心,观测结束时,工作人员只需要将GPS测量设备的电源关闭即可。
三、GPS测量技术在工程测绘中的主要应用
(一)GPS测量技术在城市建设中的应用[1]
为了满足城市规划的需要,GPS测量技术也已应用于城市建设工程的测绘中。城市建设规划的测绘精度要求高、测绘面积大,测量结果的准确与否会对工程的质量和进度有直接影响。大多数城市的导线都位于地面,很容易造成不同程度的破坏,影响城市健康发展,常规的导线测量要求点间通视,需花费大量人工和时间且精度不够均匀。而GPS测量技术具有测绘效率高、精度准且操作便捷等优点,常常也应用于城市建设过程中,利用这一技术在保障测量精准度的前提下,快速的完成大规模长距离的测绘工作,还能有效的降低测量工作中人工投入成本[4],逐渐取代传统的测量方式。不仅大幅度提高了城市建设中工程测绘的效率与质量,还在符合城市规划建设要求的同时为现代城市的建设奠定了优越的技术支持基础。
(二)GPS测量技术在水下工程测绘中的应用
由于水下情况复杂且测绘时易受水位的影响,因此提升了水下测绘的难度系数[3],利用传统的测量方式,测量的水准点之间的距离会比较远,加之水流速度、水下压强等因素的干扰,会影响整个测量结果的精度。而GPS测量技术可以对水下工程的横向和纵向两个方向都进行测定,GPS测量设备的体积较小,不容易对水下测绘的区域有所影响。纵向方面利用测深仪,根据超声波在水下传播的时长得出水深结果,横向方面利用差分GPS技术,操作简便且能减少外界因素的干扰而造成的误差。在整个的测量过程中,将收集到的信息快速的传送到与地面相连的计算机系统中,工作人员经过研究分析得到最终的测量结果。
(三)GPS测量技术在桥梁、隧道工程测绘中的应用
现如今,随着交通事业的快速发展,开始涌现出越来越多的大型桥梁建设工程。传统的测量技术条件有限,一般采用经纬仪、测距仪、水准仪等设备来开展测量工作,这些传统的测量设备容易因外部气候、环境等方面的因素而受到干扰,导致测量工作变得繁琐,增加了测量工作量和工作时间,而且误差大。对于这些大型的桥梁/隧道工程[5],桥梁的跨越地域面很广,有的隧道长度很大,由于地势的不同隧道内也会有些许弯道,并不是一眼就能看到对面的出口,要想做到两岸通视是极其困难的,用传统的测量方法对桥梁/隧道工程进行测量是极为不易的。因此很有必要为这种大型的桥梁/隧道工程中的测量工作采取合理有效的测量方式,选用不会因外部天气、环境而受干扰且测量精度高的设备,而GPS测量技术的产生就很有效的解决了这一问题。
(四)GPS测量技术在形变工程测绘中的应用
在各种工程建设中工程变形是经常出现的,其主要原因包括某些人为的因素所造成的建筑物或者地壳的变形,而形变控制的难度也是很大的。但由于GPS测量技术具有很高的测绘精度这一优势,所以理所应当便成为了监测各种工程建设中的形变测量工具,通过GPS测量工具所提供的测量信息进行分析研究,以便及时找出控制形变的方法。例如在水电站的大坝,由于水负荷的重大压力就可能会致使水电站大坝发生形变,从而引发大坝的安全事故。为了能及时发现大坝开始有形变的征兆,降低因大坝形变而引发安全事故的系数,就必须对大坝进行连续性、严密的监测。如利用GPS测量技术,因其可以提供多种动态目标的连续三维位置、速度及相应的时间信息,且具有测绘效率高、测绘精度高及操作简易等优势,水电站工作人员只需选择一个合适的基准站(远离坝体),然后在变形区域选择多个监测点,之后分别在选择好的基准站和监测点上安装好GPS接收机,就可以实现实时监测大坝的形变信息这一目标。同时建立适当的数据传输系统,将GPS测量设备所搜集到的信息自动实时的传输到数据传输中心,以便工作人员及时的对这些数据信息进行分析处理。
结束语
综上所述,GPS测量技术操作简易,只需工作人员在选好监测点后正确安装GPS系统,建立相应的数据传输系统就可对测量对象进行实时观测,得到观测目标的三维位置、速度和相应时间信息,观测结束后只需将GPS测量设备电源关闭即可。且GPS测量技术适用于各个领域的工程项目,如城市建设工程、水下工程、大型桥梁/隧道工程及形变工程等多种测绘项目中,快速为测量目标提供精准的信息,降低测量工作中的人力投入成本,减轻工作人员工作强度。
参考文献:
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[2]张延忠.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技传播,2011,(7):191,195.
[3]何铭杰.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技风,2010,(4):212,261.
[4]宋燕秋.探讨GPS测量技术在工程测绘中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(16):3601-3602.
GPS技术在高速公路加宽测量中的应用
对GPS测量技术和方法及高速公路加宽测帚作业的过程进行介绍,并对GPS技术在高速公路加宽测量中各阶段的`应用进行说明.
作 者:李光辉 作者单位:河南省有色测绘有限公司,河南省郑州,450016刊 名:中国科技博览英文刊名:CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW年,卷(期):“”(28)分类号:P208关键词:GPS静态 GPS-PPK GPS-RTK GPS快速静态
通过对RTK作业方法及成图软件的研究,探索出了适于RTK在线路测量中的数据采集方法,并对输出数据进行研究处理,使处理结果可被线路绘图软件直接调用,实现了RTK线路测量全流程自动化,使线路测量比常规方法变得简单、方便、可靠、快捷.这一技术在西气东输、靖成输油管道等重大工程中发挥了重要作用.
作 者:郭中社 夏江 赵根庄 魏立峰 GUO Zhongshe XIA Jiang ZHAO Genzhuang WEI Lifeng 作者单位:郭中社,夏江,GUO Zhongshe,XIA Jiang(河北省地勘局,测绘院,河北,廊坊,063000)
赵根庄,ZHAO Genzhuang(河北省基础地理信息中心,河北,石家庄,050031)
魏立峰,WEI Lifeng(秦皇岛市城市规划管理信息中心,河北,秦皇岛,066001)
关键词:GPS 测量技术 测绘工程 创新型应用
▲▲一、GPS测量技术简介
整个GPS的测量组成主要可以分为三个部分,基站接收器、数据链和移动接收机。工作原理是首先在前段安装一个接收机,然后将基站设置成高等级点,利用接收机在其接受范围内能够搜到的卫星进行测量,然后根据测量的结果将其传动到站点,这样接收机就可以同时测量信号,并且同时将测得的数据传送到流动站点,随时根据自身的相对位置变动来获得自身的位置信息。
(一)GPS测量技术的特点
GPS测量技术在现今的工程测量中具有许多方面的优势,首先是可以加在各种地图,还能形成智能缩略图和接边,其次是根据测量数据形成点线面的三维数据,再次是在各种野外的地形和位置上都能够进行准确测量,另外还可以在两个点之间或者是在规定的区域之内进行距离或者面积的精确测量,最后它还能够将获得的各种位置信息进行数据形式的转换以供各种设备进行使用,实现了无纸化的测量。
(二)GPS测量技术的应用方向
如今GPS测量技术已经获得了长足的发展,各种测量的精度和灵敏度都获得了显著的改善,目前的应用范围主要由地质勘测、大地检测、变形监测还有各种测量领域等等,在各个行业的测量部门中都广受欢迎,另外GPS测量技术还可以实现在水下和海洋的长距离测量,除此以外航天测量、高空测量等领域也都使用了GPS测量技术。
▲▲二、GPS测量技术在测绘工程中的创新型应用
如今,GPS的成熟测量技术和高精度已经使其能够适应于多个行业的测绘工作中,另外在传统的测绘工程中,GPS同样可以发挥自身的创新型功能,使其发挥更大的作用。
(一)像控点测量
在航空航天的摄影摄像中,一般都会运用到像控点测量技术,过去的测量方法是利用多个导线来进行水平位置的确定。当GPS测量技术繁盛以后,只需要设置一个高等级基站,就可以每个像控点平面中进行高精度的测量任务。即使在一些无法设置基站的像控点情况下,仍然可以采用间接的方式来进行测量,例如交会法等等。GPS技术的测量精度已经完全能够满足像控点的测量要求,和过去的航空航天测量相比而言,GPS技术并不需要设置控制点。
(二)控制测量
如今城市的规模正在不断扩大,因此大规模的建设带来了更大压力的测量工作,由于城市的控制面积较小,因此在小面积的控制中需要实现大精度的测量,这样对于测量的工作频率来说也加大了。这样城市测量工作也在不断增多,因此我们需要能够快速建立控制点来加快城市测量的效率。当前的控制测量是传统的导线控制测量,这样的方法既不均匀也不准确,GPS的静态测量方法虽然可以有较高精度,但是后期处理数据较为麻烦,如果出现错误还需要进行再次测量,无法实现即时性。而GPS测量技术则解决了这一问题,不但可以提高测量的效率,还可以擁有很高的精度,同时较小的误差也避免了传统布网模式带来的缺陷。
(三)线路中线定线
GPS测量技术还可以有效地应用在城市道路的定线中,通过对城市道路中央放样,就可以仅仅由一个人来快速完成,具体操作时,只需要将线路的实际参数输入到GPS接收机中进行测量,然后再进行放样就可以。当然还有许多其它的方式,例如可以根据坐标进行放样,或者根据桩号放样,还有同时结合着使用,可以有效降低测量误差。这样就可以大大地提高道路中线的放样的精度,例如道路并没有控制点,而有一段三公里的道路需要能够在一个工作日之内完成定线任务,那么借助GPS测量技术就可以有效完成这样的工作和精度要求。
(四)建筑规划放线
GPS测量技术还可以在建筑物的规划放线中得到广泛应用,然而实际使用过程中也需要考虑整个城市的规划要求,建筑的几何参数对于放线具有较高的精度要求,例如在一栋居民楼进行放线工作,如果周围的场地较为开阔,并且地面的情况也较为平整,那么这样进行GPS测量工作就非常容易。可以通过每个楼房三个点的方式,进行全站检查。
(五)地形测绘
在地形的测量工作中,不同的测量内容对于精度有不同程度的要求,从整体到局部可以分为基本测量和地籍测量,GPS在其中主要是地质勘探,可以通过定位界址点来进行实时测量,描绘出土地的使用区域。在调查土地的面积和分类中,GPS测量技术同样可以分析出土地的界限和面积,提高土地的测量精度和效率。另外GPS测量技术也可以在管线、地形等测量中发挥作用,可以在测绘中利用其进行实时导航,这样就可以进行高精度地进行动态三维数据的测量。
▲▲三、结束语
总的来说,GPS是一种新型的测量技术,它在像控点测量、定线、放线等测绘工程中都有着不同程度的应用,详细只要清楚深入地挖掘GPS的工作原理和优势,了解好GPS测量技术在不同的测量领域所具备的应用前景,并注意好实际的使用事项,就可以积极地探索其在更多领域内的广泛应用,更好地促进其在我国测绘工程领域的更多发展。
参考文献:
[1]李园园,马仲华,刘方.GPS技术在测绘工程的运用探究[J].北京:建筑遗产,2013(12)
[2]朱秉友,刘峰.GPS技术在测绘工程相关领域的应用[J].北京:科技与生活,2012(9)
1 GPS定位测量技术
GPS全称为全球定位系统, 是基于卫星的无线电导航定位系统的基础上用来测距和测时的一种现代新型系统。该系统是1973年开始设计与研制的, 长达20年之久, 并于1993年全部建成。GPS测量技术主要包括三个重要部分, 即用户设备、空间卫星星座以及地面监测系统等, 通过无线电信号, 实现无线导航, 既为社会经济发展提供了重要的定位服务, 而且为军事导航和国防建设提供了定位服务, 具有重要的价值和意义。随着现代科学技术的发展, GPS测量技术也日渐成熟与完善, 其经济快速、高精度的优点, 推进了测量领域和测绘领域的快速发展。与常规的测量技术相比, GPS测量技术可以全天候作业。在数据监测工作中, 由于GPS卫星数目分布相对较为合理, 加上数量较多, 因此, 通过GPS技术的运用, 不仅可以实现同一地点的连续观测, 不同地点的同步观测, 而且更为重要的是可以实现全天监测。在监测时, 通过系统的三维定位, 实现地球上任何地点、任何位置、任何时间内的观测。而且, 该系统和技术不论受到环境的影响 (除雷雨天不易观测以外) , 因此, 不论是从时间监测, 还是从技术操作上讲, GPS技术都有效实现了测量领域上的一次重大突破和新的跨越。
2 GPS测量技术的特点
2.1 功能较多应用广泛
GPS可以为各类用户连续实时的提供动态目标的三维位置速度和时间信息, 因此它不仅可以用于测量和导航, 还可以用来测速测时。随着GPS测量技术的不断发展, 它的应用领域也在不断扩展。例如, 在运动目标的监控与管理方面获得了成功的应用;在测量工作方面, 这一定位技术在大地测量, 工程测量等各个领域的应用已经十分普遍。
2.2 定位精度高
在测量时, 采用载波相位法, 其精度可以达到1ppm, 这也目前其他测量技术所无法达到的。GPS的大量工程应用表明, 其相对定位精度在50km以内, 相对定位精度可达1mm。在300~1500m工程精度定位中, 观测的数据的误差小于1mm, GPS测量技术在高层建筑传递中, 其绝对地位平面误差小于5mm。特别是在实时差分定位方面和实时动态定位, 定位精度能达到厘米级以及分米级, 可以满足各种工程测量的要求。随着观测技术与数据处理方法的改善, GPS测量技术的精准度会得到进一步的提高, 为社会经济发展和国民经济建设提供更加可靠的导航定位服务。
2.3 观测时间短
在测量时, 系统采用静态定位法, 以一条基线为标准, 结合所需要的观测精度, 完成测量工作, 时间在1~3h以内, 若是采用快速定位法, 只需要在短短的几分钟内就可以完成, 甚至于几秒钟。随着GPS系统和软件水平的不断提高和完善, 以往观测时间通常需要花上几个小时, 而如今却只要花上几十分钟, 甚至几分种就可以观测到。通常系统采集的数据可以在1h内完成, 通过GPS接收器接收数据, 并且通过系统处理, 确保较高的定位精度, 随着现代科学技术的发展, 系统硬件设备与软件不断地完善与更新, 利用GPS技术, 建立起监测控制网, 既有利于节省观测时间, 而且有利于工作效率的提高, 比如:升级后的系统可以在20km范围内达到相对静态定位, 并且定位准确、快速, 一般只需要16~20min就可完成, 若是静态定位, 那么在1~2min内即可完成, 甚至于只需要几秒钟。
2.4 操作简单
由于GPS测量技术在操作时, 具有较高的自动化水平, 只需要在实际应用时, 安装相应的开关设备, 并且可以实现远程监控, 其所采集到的全面、准确、可利用程度高, 比如:在采集气象数据时, 整个量取系统和设备均处理高度监视的工作状态, 并且与接收机一起, 确保工作的自动完成, 若是在同一观测站内连续观测, 那么系统会与其它的通讯方式和网络方式, 将采集到的信息传送储存, 并传送至数据处理中心。整个工作过程中, 不需要任何人为的操作与看守, 全面实现了数据采集与处理的自动化。
3 GPS技术在工程测绘中的应用
(1) GPS定位技术的应用。在工程测绘中应用GPS技术, 它的原理就是结合几何与物理学的一些基础原理, 对GPS系统空间分布的卫星加以利用, 通过地面接收装置完成对物体的测量。在目前来说静态相对定位和动态相对定位是国内外工程测绘中应用GPS测量技术的主要两种技术方法。静态相对定位很简单, 只需要将地面接收装置按照一定的规范排列完整即可, 同步观察的时间为45min左右, 由专业工作技术人员进行数据的收集和处理。而动态相对定位是以载波相对观测量作为观测依据, 首先选取工作点, 然后再进行其他地面接收装置的安装, 从不同角度进行观测。
(2) 对于虚拟现实技术方面的具体作用。在测绘工作中, 常规测绘工作由于人为操作加上外界其他因素的影响, 都在很大程度增加了测绘数据的误差, 而采用GPS定位测量技术, 结合交互定位方法, 既可实现工程测绘的高效性, 又可以增强数据的形象性和真实性, 与此同时, 还要全面掌握整个测绘的全过程和具体流程。比如:在工程测绘工作中, 针对工程地质情况, 利用计算机技术, 将具体的测绘过程建立数学模型, 将真实的测绘场景模拟出来, 进行动态流程分析, 及时找到测量工作中存在的问题和不足之处, 以便于在实际测量时采取有效措施, 进行科学的处理与防治, 提高测量方案的正确性、可行性以及安全性, 确保测量工作的技术性。
(3) 城市控制网具有较高的精度要求, 并且面积大使用频繁, 在一定程度上会影响现代化城市建设的发展, 为城市建设的发展带来了诸多不利因素。而GPS定位测量技术以其高精准度和操作便捷等优势在城市建设中得到广泛应用, 大大提高了城市控制网的建设的项目测绘精度与效率, 在符合城市规划标准要求的同时, 在城市控制测量的速度和准确性改善方面也发挥了重要作用。
总之, 目前GPS测量技术在资源勘察、工程测量、地质测量以及变形监测等各个方面都取得了有效的应用, 并且在实践中, 充分证明了GPS测量技术的巨大潜力和优越性, 随着在新的世纪里, GPS测量技术将会取得更进一步的发展与突破, 进而我国的经济发展和国防建设提供更好的服务。
4 总结
随着国家现代化进程的不断前进, 工程测量技术在工程建设中的作用越来越重要, GPS定位测量技术以其高精准度、经济效益高等特点、优势, 在工程测绘中的应用相当广泛, 为促进工程测绘的良好发展提供了有利的技术保障, 也为现代化城市建设及工程建设奠定了扎实的技术基础, 为提高工程测绘的测量精度确保测绘结果的科学可靠创造了良好条件, 大大加快了信息全球化趋势的发展及社会经济发展与进步。
参考文献
[1]张延忠.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技传播, 2011 (7) .
[2]张雷.论GPS RTK技术在现代工程测量的应用[J].科技致富导向, 2011 (8) .
GPS-RTK技术在喀和铁路测量中的应用
GPS技术应用于铁路测量是外业勘测的一项重大技术革命,其应用及开发的前景十分广阔.尤其实时动态(RTK)定位技术在铁路测量中蕴含着巨大的技术潜力,通过对喀和铁路RTK的应用,阐述RTK技术的`在村庄密集区的高精度和高效率,为RTK技术推广和应用提供参考.
作 者:徐涛 作者单位:新疆铁道勘察设计院有限公司,新疆,乌鲁木齐,830011刊 名:中国新技术新产品英文刊名:CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS年,卷(期):“”(14)分类号:U2关键词:GPS-RTK测量 RTK作业模式 精度分析
1 GPS定位测量技术简述
GPS即为全球定位系统, 是在卫星无线电导航定位的条件下用来测量距离的先进系统。GPS系统于1973年开始投入研究, 在1993年研发完毕。GPS测量技术通常包括了三个项目, 第一、地面监测系统;第二、用户设备;第三、空间卫星星座, 通过无线电信号就能够实现无线导航, 既能够为社会的发展提供定位支持, 还能够为军事与国防建设提供定位支持。随着当代科学技术的革新, GPS测量技术也逐渐得到了完善, 具有高精度等特点, 有效的推进测绘行业的发展。与普通的测量技术不同, GPS测量技术能够全天作业, 在进行数据监测的过程中, 运用GPS不仅能够有效的实现同一位置的连续观测以及不同位置的同步观测, 还能够进行全天候监测。在监测的过程中, 通过系统的三维定位, 就能够实现任意地点以及任意时间的监测, 无论是从技术操作方面看还是从时间监测方面看, 都具有不可比拟的优势。
2 GPS定位测量技术的优势
GPS定位技术起源于美国, 从研发到投入使用, 经历了20年的改进, 最终成功的为世界的发展做出了贡献。GPS定位技术在我国各个领域内都得到了应用, 效果较好。GPS定位测量技术具有精度高且全天候等特点。工程测绘工作通常要求较高, 具有专业化与技术性等特点, 随着科技的进步, 如今也逐渐向信息化与数字化等方向发展, 需要运用先进的测量技术来提高工作效率。
2.1 测量精度较高
在工程测绘中, 运用GPS定位测量技术, 就能够通过全球定位系统进行定位, 如此便能够保证运动载体实现最佳的路线运行。对于工程测绘工作来说, 定位非常重要, 按照实际的测绘需求, 假如基线没有超过50km, 就应当采用载波相位观测量, 以此保证静态相对定位。在工程测绘工作中运用GPS定位系统中的测技术, 就能够实现1×10-6以及2×10-6的精度, 假如基线达到了100km-500km, 相对定位的精确标准就能够达到10-6以及10-7的范围内。随着GPS定位测量技术的不断革新, 测量的精度也会不断的提升。
2.2 操作简便且节省时间
在工程测绘工作中运用GPS定位测量技术, 操作简便, 且能够节省时间。例如在工程测量中运用经典的静态相对定位模式实现测量时, 假如测量的基线在20km内, 单频接受的观测时间大约为1小时, 而双频接受的观测时间则为15-20分钟, 假如采用实时动态定位, 初始的观测时间则为1-5分钟, 其他不同位置的观测时间为几秒, 因此在工程测绘中运用GPS定位测量技术, 就能够有效的缩短观测的时间, 有效的提升工作效率。目前, GPS定位系统已经分为高度自动化与智能化的系统技术, 在工程测绘中运用GPS定位测量技术, 就能够通过智能型接收机进行观测, 工作人员只需安装一些开关仪器, 就能够通过仪器进行实时监控。由于GPS定位测量技术的自动化程度较高, 工程的测量与卫星捕捉都能够通过GPS定位测量仪器来实现, 操作较为简便。此外, GPS用户接收机体积较小, 方便携带, 在日常工作中能够节约人力和物力, 能够有效的节约工作成本。
2.3 应用范围广
GPS定位系统的应用范围一般可从两方面来看, 首先是运用于与各个行业中, 人们最为熟悉的是车载导航, 目前GPS导航系统目前已经成了汽车的基本配置。此外, GPS技术还广泛的应用于地质与矿产等行业中。其次, GPS定位系统还能够运用于环境条件中, GPS定位是借用卫星系统实现定位, 一般不会受到天气与温度的影响, 在对于工程测绘来说属于一大优势, 因为工程测绘通常都是在野外工作, 运用GPS定位系统能够克服恶劣的环境条件造成的影响, 保证定位的精度。
3 GPS定位测量技术在工程测绘中的运用
3.1 测量工程变形情况
通常工程建设涉及的范围较广, 经常会遇到一些人为因素或是地质运动造成的建筑物变形以及位移, 假如出现此种情况, 会直接影响工程测绘工作, 使经济效益与社会效益受到影响。经过研究发现, 造成工程变形的主要类别有大坝变形与建筑物沉降等, 假如能够及时的对工程变形进行测量, 就能够有效的减少工程变形对于工程测绘工作的影响。目前GPS定位测量技术已经开始广泛的应用与工程变形的监测工作中, 例如运用高精度的三维定位技术, 就能够对工程建筑出现的微小变化进行分析, 提早做好防范准备, 减少损失。
3.2 大地测量控制网点
在大地测量网点工作中, 通常需要花费大量的资源, 且精度较低, 无法适应当代社会的需求。为了解决这一问题, 我国在1991年开始建设大地控制网, 目前这一工程已经结束, 并且已经开始运用。大地控制网能够测量数千里或者数万里, 而城市控制网测量的距离较近, 一般在十公里左右, 但城市控制网的使用频率更高, 对于城市建设来说具有非常重要的作用, 因此需要借助GPS定位测量技术进行大范围的测量, 为城市的发展做贡献。
3.3 测量水下工程
在水下作业一般难度较大, 需要考虑到水下压强以及流体力学等方面的问题, 但随着资源的开发, 这些资源对于国民经济的影响逐渐增加, 进行水下工程测绘目前已经是测绘领域中必不可少的环节。GPS定位测量技术包括了三维测量技术, 能够从纵向或者横向两个角度进行水下测量, 同时还能够将测量的结果通过计算机分析软件与制图软件等直接呈现出来。例如在进行水下作业时, 进行横线测量时应当选择差分GPS技术, 如此便可有效的减少对于环境的影响, 简化操作流程。而进行纵向测量时则应当选用探测仪, 运用超声测量的方式得出具体的深度。
3.4 测量矿井工程
目前我国已经将GPS定位测量技术运用于矿井工程的测量中, 并通过GPS技术进行了测量演练, 及时的对测量中存在的问题进行了分析。常规形式的测绘工作通常是由工作人员自行操作, 人为操作较容易出现误差影响测绘工作的精准度, 此外, 在地质条件复杂的地段进行测绘工作, 较容易出现安全事故, 因此需要在矿井工程中运用GPS定位测量技术。采用GPS定位测量技术就能够高效的实现工程测绘中交互定位, 且能够显示出最精确的测绘结果, 同时还能够了解工程测绘工作的流程。为了保证测量技术在工程测绘中达到最佳效果, 可在测量前运用计算机技术对于需要测定的位置进行分析, 及时发现测量中可能会出现的问题, 并做好防治措施, 以此保证测量人员的安全, 提高测量的精确度。
4 结束语
综上所述, GPS定位测量技术的优势主要有测量精度较高、操作简便且节省时间以及应用范围广几方面。在日常工作中, 应当充分的运用GPS定位测量技术的优势, 在测定工程变形、水下工程以及房屋地形时, 应当选择最为适合的测量技术, 以此保证测结果的精度, 提高工作效率。
摘要:科学技术的发展为各个行业都提供了良好的环境, 并为其提供了技术支持, 其中发展最为迅速的是计算机网络技术。随着计算机网络技术的发展, 全球信息化的趋势越来越突出, 由此出现了GPS全球定位系统, 为全球范围内的信息传递提供了良好的技术支持, 在工程测绘工作方面发挥了非常关键的作用。本文主要针对GPS定位测量技术的优势与应用进行分析, 为工程测绘工作提供一定的参考。
关键词:GPS定位测量技术,工程测绘,优势与应用
参考文献
[1]孙鸿斌, 郭新伟.浅谈测量技术在铁路平交道口移门基础施工中的应用[J].科学之友.2009 (06) .
关键词:矿山工程;测绘;GPS测绘技术;应用;研究前言:当前,在我国的工程测绘行业中,GPS技术逐渐得到了广泛运用,借助该技术的运用,能够为提高测绘数据的精准度、提升测绘工作的效率奠定基础,进而为促进我国工程勘察测绘事业的发展注入了动力。与传统的测绘技术相对比而言,采用GPS测绘技术能够在缩短测绘耗时、减轻测绘人员工作压力的同时,提供精准的数据信息。而要想充分发挥出GPS测绘技术在矿山工程测绘中的作用与价值,就需要实现该技术在矿山工程测绘中的完善运用。
1、GPS技术概述
所谓的GPS技术指的是全球卫星定位技术,基于该系统下,能够在实际运行的过程中,以GPS接收机的设置,实现对GPS卫星定位信号的接收,再通过对信息数据的处理来明确所设置接收机位置的三维坐标。而基于GPS技术的优势特点下,当前在工程测绘行业中得到了推广性的运用,无论是在水库工程、城市建设等方面,在实际进行测绘的过程中都应用到了这一技术。基于GPS测绘技术下,存在空间固定与地面固定两种坐标系统,且二者能够实现相互转化,为明确控制点位置以提升测量的精准度奠定了基础:而在定位方式上又可分为相对与绝对两种定位方式。
2、将GPS技术应用与矿山工程测绘中所呈现出的特点
主要表现在如下几点:第一,能够提高测量效率。借助GPS测绘技术的运用,通过内部监控网络的搭建,能够在二十分钟内就完成测绘,在此过程中,不仅有效缩减的人员、降低了工作的难度与压力,还为提升测量的效率奠定了基础;第二,定位精准。采用GPS技术进行测绘的过程中,相应测绘结果极为精准,特别是静态测量方法进行测量的过程中,相应测量结果的精准度达到了毫米级别,而借助动态测量方式进行测量时,相应测绘结果也能够达到厘米界别,在满足测量工作要求的同时,有效提升了测量定位的精准度;第三,操作方便快捷。在实际采用GPS技术进行测绘的过程中,相应GPS接收机目前不仅结构得到简化、装置极易携带,同时自动化水平较高,在进行测量的过程中,通过安装信号接收器并接通电缆,就能够实现对定位数据的获取,提高数据采集的效率,并通过拷贝数据进行备份等来提高数据的安全可靠性;第四,性价比高。借助GPS技术的运用,能够在缩短测绘所应时间的同时,降低各方面的投入费用,进而在缩短测绘工期的同时,节约成本投入,同时,因该技术下对观测站点互通性的要求相对较低,因此,就使得测绘的效率与质量随之提升,进而也在降低成本投入的同时,充分彰显出了该技术所具备的较高性价比。
3、在矿山工程测绘中将GPS测绘技术进行完善运用的对策
3.1应用该技术的优势
在矿山工程中,采用GPS测绘技术来落实测绘工作的过程中,所呈现出的具体应用优势在于:第一,因对矿山工程落实测绘工作的过程中,因地质地貌条件的特殊性,需要借助GPS技术的运用来实现对矿山边界的高效测量,在此过程中,能够在降低测绘工作难度与压力的同时,提高测绘的效率,并借助GPS技术的优势来提高测绘结果的精准度,进而为确保矿山工程施工的顺利落实提供保障。
3.2具体应用对策
在矿山工程中,借助GPS技术来开展测绘工作,需要以准定选点为基础,在明确测量范围的基础上,实现对测量点的精准定位,为提高测绘结果的精准度奠定基础。以GPS进行测量时,因观测点的定位,需要按照三个方向对测量设备进行固定处理,进而为确保标志中心的准确性奠定基础。在完成选点定位工作的基础上,需要实现GPS布网:在实际进行布网的过程中,则需要结合矿山工程所在地的实际情况进行分析,并基于现有信息网等基础上来实现对布网的优化,为实现对GPS的有效固定以保证在实际开展测量工作的过程中,借助控制网来确保数据信息的精准且高效获取。
3.3应用的发展前景
基于GPS测绘技术的运用下,展现出了精准高效且易操作的优势特点,进而为当前工程测绘行业的发展提供了技术支撑,为相应工程项目实现顺利施工提供了保障。在矿山工程中,应用GPS测绘技术时,可将已有的相关理论进行运用,以此来打破传统测绘方法与手段的束缚,进而为推进行业的发展步伐奠定了基础。而当前GPS技术的实际运用现状看,在对GPS测绘技术进行运用的过程中,逐渐与其它技术进行了结合,进而为进一步提高该技术的自动化与信息化水平奠定了基础,促使该技术的应用范围随之拓展,加上电子软件的融入,使得测绘观测的效率随之大幅度提升,通过不断的优化与改良,促使GPS吃技术在行业中具备了广阔的发展空间与良好的应用前景。
总结:综上,在矿山工程测绘中,将GPS测绘技术进行运用,能够借助该技术操作简单方便快捷等优势特点,有效提高测量结果的精准度,进而为缩短测绘工期、降低成本投入以提升测绘项目的综合效益并保证矿山施工的顺利开展奠定了基础。在实际运用的过程中,基于该技术在矿山工程测绘中所呈现出的应用优势下,需要按照要求实现规范操作,在实现科学且规范选点定位的基础上,实现GPS布网,并借助RTK技术的运用来实现动态化测绘,为提高测绘结果的精准度与测绘工作的效率提供保障,且该技术在实际应用的过程中展现出了良好的发展前景。
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