包头市市政工程管理局内蒙古包头市014030
摘要:随着科技的不断发展,GPS技术应用的领域越来越广,其不但在海陆空等军事领域可以发挥出搜集情报等作用,还可以应用在市政工程中发挥出测绘的作用,本文阐述该技术在工程测绘中的实际应用,最后对工程测绘中未来测绘技术进行了展望。
关键词:市政工程;GPS测绘技术;
1GPS测绘技术的特点
1.1实时定位
测绘技术采用的是全球定位系统对其进行导航,可以实现对目标物体的速度以及三维位置的实时精确定位,从而有效地保证运动物体可以按照之前预定的方案运行。
1.2定位精度高
根据相关的工程测绘具体实验可以得知,工程测绘中GPS测绘技术的应用在具体的定位精度上可以达到50km之内,相对定位的精准度高达10×1-6到10×2-6,在距离为100km到500km时其定位精准度可以达到10-7,距离超过1000km时其相对定位的精准度可以到达10-9。GPS测绘技术采用实时的动态定位以及实时地查分定位方式,使工程测量的精准度可以按厘米级以及分米级来进行计算,这样几乎可以满足工程测量中的所有测量要求,现阶段GPS测绘技术依旧在不断的发展,因此GPS测绘技术的精准度还可以得到进一步的提升。
1.3观测时间短
现阶段进行测量的模式选用的是经典静态的相对定位模式,现在要对20km以内的目标进行测量,借助单频接收机进行观测所用的观测时间大概为1h,如果借助双频接收机来进行测量所需的测量时间为15-20min。而如果采用实时动态的定位模式,仅仅需要1~5min的时间就可以将初始化观测完成,在每个站所需要的观测时间短到仅需几秒。因此可以得出结论,GPS测绘技术可以将工程测绘的观测时间降到最低,从而有效地提升工程测绘的效率。
1.4操作难度低
伴随着国家各种测量技术的不断发展,GPS测绘技术也在不断更新,现阶段GPS测绘技术已经基本可以实现完全的自动化,因此在对GPS测绘技术进行操作时难度相对会比较低,只需要了解并且掌握一些基本的监测仪器、量取仪器,采集数据以及安装仪器的技术,接下来的一些测绘工作系统可以自动展开,操作的简便也促进了GPS测绘技术在工程测量中的进一步应用。另外,GPS接收机的重量比较轻体积非常小,方便携带。
1.5长期作业
因为GPS卫星的分布数量非常多并且分布非常均匀,所以GPS测绘技术的覆盖面非常广,除去在比较恶劣的雷雨天气下,地球上的几乎任何一个位置都能够接收到观测信息,因此GPS测绘技术,受所用地点以及时间的限制非常少,具有可以用于长期作业的特点。
1.6功能用途广
GPS测绘技术不仅仅可以用于各类导航工作以及测量工作,同时还可以进行相应的测时以及测速工作,在进行测速工作时,GPS测绘技术的精度可以达到每秒0.1m,可以说精度非常高。
2市政工程测绘中GPS测绘技术的运用
2.1在市政工程变形测绘中的运用
市政工程建设所涉及的范围通常较广,且会存在地质运动、外力因素、人为因素等造成的建筑物位移、变形等状况,进而直接对市政工程测绘工作造成影响,并降低社会效益、经济效益。通常来说,建筑物沉降及大坝变形是工程变形的两大类别,若在市政工程测绘中,能够及时对其进行变形测量,便可以有效降低工程变形对工程测绘产生的影响。当前,GPS测绘技术已经逐渐被运用于工程变形监测中,通过利用较高精度的三维定位技术,来对建筑存在的各种细微变化予以分析,以便做好充分的防范准备,降低经济损失,确保市政工程测绘质量。
2.2在大地控制网点测绘中的运用
通常,大地测量网点在实际工作过程中,需要花费大额资源,且精度要求较高。传统的工程测绘技术已经无法满足当前社会的要求。我国自1991年便投入建设大地控制网点,并在当前得到了正式的运用。大地控制网可以对数千里甚至有效数万里的物体进行有效测量。然而,由于城市控制网距离通常在10km左右,测量距离较近,且使用频率较高,因此,对城市建设来说具有更为重要的意义。通过利用GPS测绘技术,并能够进行大规模、大范围的测量,确保了测量工作的质量及效率。
2.3GPS技术在供水管网建模中的应用
供水管网GPS系统只是建立了一个供水管网管段及其附件相关信息的数据库,它所具有的功能主要是资料的保存、查询、检索等。虽然它对管网的检修及维护具有重要的意义,但对于供水系统的优化运行起到的作用是相当有限的。如果要对一个管网的运行工况进行优化,对管网的优化改扩建给出科学的而非经验的依据,就一定要对管网系统建立实时动态模型。
管网动态模型的建立是一项多学科交叉的复杂工作。在模型的建立过程中,模型的校核工作是整个建模过程中的关键,而要对模型进行校核则必须在管网的相应位置进行测压点的设置。测压点的个数视管网规模而定,从几十个至上百个不等。在测压点的设置过程中,测压点高程数据的获得无疑是一项重要而艰巨的工作。它的准确性直接影响着建成后模型的质量。如果利用传统方法从水准点来获得测压点的高程,其工作周期、测量成本、测量精度等一系列问题都会让模型的建立者伤透脑筋。而GPS测量的加入则可以让这一事情达到事半功倍的效果。通过在测压点高程测量中采用RTK技术,可以大大减轻建模过程中外业的劳动强度及减少外业在整个建模过程中的工作份额。目前国内已有数个城市建立了供水管网动态模型。它们在供水系统的日常运行中起到了应有的作用,为供水过程中的优化调度提供了科学准确的信息。GPS测量的加入大大降低了管网动态建模过程中外业测量的难度。使得越来越多的供水企业可以进行这一项目的实施。
3对未来测绘技术在工程测量的展望
目前GPS测绘技术随着应用需求的发展以及技术水平的提高在不断的完善,但不可忽视的是,中国测绘技术与发达国家相比,还处于较为落后的程度,尤其是当前我国的测绘技术的信息处理方面与发达国家的水平还存在较大的差距。由此,未来在测绘领域,还需要不断的对GPS定位技术进行创新和融合,不断的提高测绘的精准度和有效性。同时在理论研究领域需要结合具体的工程实践,结合实际的测绘需要进行测绘技术的研究和创新,只有这样才能够提高测绘技术的应用价值。
总结:GPS由于其精度性高和操作简便等诸多优点,已经被广泛地在工程测绘的当中应用,利用这种GPS测量技术在市政工程测绘过程中的应用,可以让这种技术在城市建设过程中得到有效的应用。
参考文献:
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