GPS测量技术及其在工程测量中的应用韩晓亮

GPS测量技术及其在工程测量中的应用韩晓亮

山东省煤田地质局物探测量队山东省济南市250000

摘要:随着国家经济的发展,科学技术也在快速发展,近几十年来,信息技术的发展尤为迅速,GPS的应用变得越来越普遍。GPS一开始是被用来定位的,随着应用的广泛性,GPS被应用于各个行业,文章主要阐述GPS测量技术在工程测量中的应用情况。GPS测量技术在工程测量中的应用具有很大的优势,GPS测量技术更加精确,避免了一些人工测量方面的误差。

关键词:GPS测量技术;工程测量;应用

导言

随着GPS技术的快速发展,GPS定位技术在工程测量中发挥着越来越重要的作用,极大改变了测绘领域的作业方法,如利用RTK技术测设点位、利用GPS测量进行工程变形监测、精密工程测量、机载航空摄影等。GPS测量主要是对卫星发射的信号进行接收,在此基础上处理数据,求定测量点的空间位置,具有高效益、高精度、自动化、全天候等特点,被广泛应用于资源调查、工程变形测量、航空摄影测量、工程测量等诸多领域,取得了良好的社会经济效益。

1GPS技术概述

GPS技术作为一种新型的观测方法,是以卫星为基础,可以全方位实时定位和三维导航海陆空,具有高效益、抗干扰性、操作简便、精度高、全天候等特点,被广泛应用在各个领域中,如工程建设领域、地质勘探领域、军事研究领域、交通运输行业等。通常GPS技术在工程测量中的应用,其具有如下几方面的优势:(1)观测时间短:将GPS技术应用于工程测量中,可以在实际测量中有效运用GPS定位系统,合理布设工程的测量网点;由于每个布设点的时间只需要30~40min,因而在具体观测中所花费的时间相对较短,而有效运用快速静态的GPS定位,则能进一步缩短测量时间;(2)定位精度高:GPS系统的构成部分包括用户仪器、地面监控站、空间卫星等,其中用户仪器可以连接多颗卫星,能对大气折光差、卫星钟差、卫星轨道误差等一些系统性误差加以消除,提高GPS系统的精准性。工程测量人员充分意识到GPS技术在工程测量领域的应用优势,将其合理运用在工程测量工作中,以便体现出数据测量的准确性及精确性;(3)自动化操作:将GPS定位系统应用在工程测量中,可以更好地实现实时自动化测量的目的。随着科学技术的不断发展,GPS测量技术中的接收器更加小型化,在实际运用中也更为简单,工程测量人员只需在相应位置上恰当放置贯彻所需的天线,借助GPS测量技术即可实时定位观测站平面特性位置,及时为用户提供三维立体坐标;(4)用途广泛。GPS技术在各个领域的应用较为广泛,尤其是测绘领域,如在大地测量中的应用,利用GPS技术监测地壳板块运动,构建各种工程监测网等。可以说,GPS技术在工程测量具有广阔的的应用前景,工程施工自动控制系统和自动变形检测系统等都会成为未来的重要研究方向。

2GPS测量技术的主要特征

2.1GPS可实现快速定位

在GPS的应用下,工程测量的定位模式发生变化,主要采取实时动态定位模式,只要流动站初始化稳定之后才能进行定位,且观测的时间仅需几秒即可,这样一来不仅缩短的观测时间,并且提高了工作效率。

2.2GPS定位精度比较高

根据相关风险得知,现阶段GPS定位技术可以达到毫米级的静态定位以及厘米级的动态定位,且根据实验以及工程实践得知,利用载波相位观测量进行静态定位的时候,其定位精确度得到提高。

2.3GPS可实现实时定位

在GPS技术下进行动态、实时、快速定位,简而言之便是确定运动目标的三维位置以及运动速度,保证运动载体沿着预定的航线进行运行,并且选择最佳路线。

2.4GPS可以实现全天候观测

众所周知,GPS卫星的数目比较多,并且分布也比较均匀,可以保证全球覆盖,这种情况下可以实现全天候观测,也不会受到雷电天气的影响。

2.5GPS测量技术操作简单

现阶段GPS测量技术自身所具备的操作简单与自动化程度高的特点已经成为了最为主要的优势,之所以产生这种特征是因为GPS测量技术综合了多种现代科技,并且各类科学技术的融合下,提高了整个测量的有效性。一般情况下,操作人员只需要在测量的时候对数据采集即可,这样一来可以减轻工作人员的工作量,提高工作效率。

3GPS测量技术在工程测量中的应用

由于GPS测量技术的优点很多,给建筑工程带来了很多的方便,而且还使得建筑工程的质量不断提高,下面我们就来具体看看GPS测量技术在工程中的应用。

3.1施工水准点的测定

施工的水准点对于建设工程来说具有很大的作用,传统的测量模式误差较大,我们一般都是100~500m设置一个水准点。但是由于传统测量模式的误差,往往会使得水准点之间设置的距离过大,这样对建筑工程就会产生很大的影响,不利于工程的进行。GPS测量技术的应用使得水准点的设定更为精确,GPS接收站通过对卫星传回的数据进行分析确定,精确地计算出水准点之间的距离。可以精确地设置水准点,在公路上每隔200m设置一个水准点,帮助建筑工程合理的进行,避免再出现失误。

3.2工程测量观测时间的测定

GPS测量技术是通过几颗卫星在空间形成一定的图形,然后根据一定的公式算出来的结果,卫星在运转的过程中可能由于某些因素使得卫星之间形成的图形并不是很规则或者是观测时不太好观察。还有就是我们观测的时候还会受到大气折射的影响,工作人员在进行观测的时候要注意很多方面的问题,我们在观测的时候也要考虑到这方面的影响因素,尽可能使得我们的观测数据是最准确的。因为我们观测到的数据关系到我们的建筑工程的质量,关系到很多人的生命财产安全,所以工作人员在观测时候要谨慎,要选择适当的观测时间。

3.3对位置的测定分析

GPS测量技术对位置的测定是通过卫星的描绘分析、整理出来的,这样的方法得出来的位置信息更加准确,对于建筑工程来说具有很大的意义。位置精确度的提高,能够改善建筑物的质量,减少建筑工期,降低生产成本。对建设单位来说,GPS测量技术的应用提高了他们的生产速率,提高了利润。对人们来说,建筑物的质量更加稳定,人们的幸福生活才能得到保证。

3.4虚拟现实测绘

GPS测量技术可以对待测对象作出显示绘制,这样工作人员可以对其进行分析、测量,大大减轻了工作人员的负担。对于其中地势比较险要的地方,这项技术就更能发挥它的作用了,工作人员的危险系数就会大大下降,并且还提高了施工的效率,对我们建筑工程来说具有很大意义。

3.5对位置的测定分析

GPS测量技术对位置的测定是通过卫星的描绘分析、整理出来的,这样的方法得出来的位置信息更加准确,对于建筑工程来说具有很大的意义。位置精确度的提高,能够改善建筑物的质量,减少建筑工期,降低生产成本。对建设单位来说,GPS测量技术的应用提高了他们的生产速率,提高了利润。对人们来说,建筑物的质量更加稳定,人们的幸福生活才能得到保证。

3.6虚拟现实测绘

GPS测量技术可以对待测对象作出显示绘制,这样工作人员可以对其进行分析、测量,大大减轻了工作人员的负担。对于其中地势比较险要的地方,这项技术就更能发挥它的作用了,工作人员的危险系数就会大大下降,并且还提高了施工的效率,对我们建筑工程来说具有很大意义。

结语

在我国现在对工程测绘工作中可以清楚的看出,现在使用的工程测绘方法大多数是GPS测量技术,这项技术不仅具有精度高和速度快特点,还有操作比较简便的特点。这就从很大的程度上决定了这项技术在各种工程测绘中应用的范围会越来越广。通过采用GPS测量技术,可以有效改进在以往测量技术中存在的问题,这就需要相应的施工人员对这项技术的发展有高度的重视。但是在研究过程中发现这项技术还存在时效性需要进一步提高、信息处理速度需要进一步提升、数据处理方式需要进一步改进等问题。需要不断对GPS测量技术进行改进和提高,进一步提高GPS测量技术的发展。

参考文献:

[1]汤小文,郑家志.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].中国石油和化工标准与质量.2014(03).

[2]赖继文.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].地矿测绘.2006(03).

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