测绘新技术在工程测量中的运用探讨

发表时间:2016/3/9   来源:《工程建设标准化》2015年10月供稿   作者:周权
[导读] 伴随着数字化进程的不断加快,GPS测绘新技术的运用也日趋重要,它将成为工程测量中不可缺少的重要技术.

【摘  要】伴随着数字化进程的不断加快,GPS测绘新技术的运用也日趋重要,它将成为工程测量中不可缺少的重要技术,对于工程测量事业的持续发展有着深远的积极影响。本文首先概述了GPS测绘新技术,然后分析了GPS的工作原理,最后探讨了GPS测绘新技术在工程测量中的运用,旨在提高工程测量中的测绘水平。
【关键词】 GPS测绘新技术;工程测量;工作原理;运用

        科学技术迅速发展,GPS测绘新技术已经成了工程测量中的重要工具,为工程测绘技术的发展提供了新方法与新技术,提升了工程测量的效率和可靠性。一般来说,GPS测绘新技术不但测量时间短,而且技术含量和精确度都非常高。GPS技术是世界上最实用的一种全球导航、指挥和调度系统,且运用十分广泛。在我国,交通和建筑事业的发展十分迅速,从而对工程测绘技术的要求也越来越高,基于高速度、高效率、高精度的测量优势,GPS技术在我国工程测量中的运用不断扩大。对于GPS技术而言,它主要由接收装置和环球通讯卫星组合而成,属于一种无线电导航定位系统,可以为用户提供十分精确的时间信息、导航及三维坐标。以下就工程测量中的GPS测绘新技术运用进行探讨分析。
一、GPS测绘新技术的概述
        GPS定位技术的精准度高,自动化程度高,且潜力很大,这种优点使得它倍受各国测量人士的无比青睐。一般来说,GPS定位具备静态相对定位的作业模式,比如:待定点安装GPS接收机,以此对某组卫星进行续同步观测,随后再处理观测数据,并获取待定点间的基线向量。
        在发展过程中,GPS测量设备和测量理论知识不断成熟,逐步提升着GPS测绘新技术的运用水平。也就是说,GPS测量功能在逐步完善,测量范围在逐步扩展,测量设备低廉又好用,所以GPS测量的自动化和实用化程度将会越来越高。自从1980年开始,GPS定位技术在不断完善的过程中,进一步变革着测绘定位技术,为现代化工程测量提供了许多先进的技术手段,GPS测绘新技术正在取代传统定位技术,特别是静态定位方法也在朝动态定位方向发展,同时将大大拓展其定位的服务范围。
        伴随着研究的深入,快速静态定位开始成了一种新的短基线测量作业,从而提高了GPS的测量效率。同时GPS全站仪(RTK或者RTKGPS)应运而生,GPS测绘新技术的主要特点包括:测站间无需通视;定位精确度高;观测时间较短;提供三维坐标;操作相当简便;全天候作业等等。
二、关于GPS的工作原理
        当前在工程测量过程中,GPS测绘新技术的运用较为普遍,这就对测绘工作者提出了更高要求,而了解GPS的工作原理则是至关重要的。通常来讲,GPS测绘新技术定位的实现,主要根据测量中的距离交会定点原理。首先,假设在待测点某处,设置一个GPS接收机,然后于某一时刻,同时接了三颗或三颗以上卫星所发出的信号,依次为:卫星S1、卫星S2、卫星S3等的信号。其次,通过计算和处理数据,就可以知道此时接收机天线的中心到卫星之间的距离:分别为P1、P2、P3。最后,再根据卫星星历,得出卫星的三维坐标。
三、GPS测绘新技术在工程测量中的运用
3.1 GPS定位技术的运用
        关于GPS定位技术在工程测量中的运用,其运用原理突出体现为:将物理和几何学科的相关基本原理进行有效结合,利于GPS系统的地面接收装置和空间卫星,多角度地定位测量对象。


至今为止,在工程测量的实践中,GPS定位技术主要包括两个方面:一种是实时动态相对定位;另一种是静态相对定位。具体地讲,静态相对定位主要由多台地面接收装置排列而成一条基线,同步观测目标对象,整个观测时间大约持续45分钟,最后由专业技术人员来统计和处理测量结果。具体地讲,静态相对定位的操作流程比较简单,实时动态相对定位则要根据载波相对观测量,然后选取比较精确的控制点位,以此作为工程测量的控制基站,安装地面的连续接收装置,连续观测不同角度所传送的实时动态信息。
        通常情况下,对于一个GPS接收机而言,需要准确的三维定位,且要同时接收四颗或四颗以上的卫星信号。不过,如果将定位精度设在厘米级,这时就需要接收五颗及五颗以上的卫星信号。大体上讲,一般GPS系统都拥有24颗环绕地球运动的卫星,而且在十度以上的水平角观测点时,可以接收到7颗卫星信号。然而,如果接收站附近存在遮挡物时,接收装置观测到的卫星就会变少,这时的接收机很难定位。因此,在必要的条件下,GPS定位技术结合惯性导航技术,这样有利于实现更好的测量效果。
3.2施工水准点的测定
        GPS测绘新技术在工程测量中的运用,关于施工水准点的测定。一般来说,用传统技术进行工程水准测量时,设计单位几乎都没有进行实地考察和严密预算,以至于水准点的距离普遍较大,比如:设计单位会给出距离在500-100m范围内的水准点,因距离偏大,所以不便于施工。而利用GPS接受机收集卫星信号,进而测量和确定临时的水准点,可以更加地协调工程观测的进程,确保测量结果的精确度,而且能够提高工程测量的工作效率,大致的作业步骤表现为:安置天线——操作接收机——观测记录。进行测量时,需要严格按照技术设计制定的观测计划来观测,比如在大型公路项目中,进行实地测量时,可以采用GPS测绘新技术,然后观察卫星同步图片,全面分析路基高度,再根据地貌和地形,沿公路线每隔200m左右,设置一个施工临时水准点。实际上,临时水准点可以设置于附近的机井台、房基等,这些地方一定要坚固;埋设过程中,需要详细记录每一个加密的临时水准点位置。
3.3虚拟现实技术运用
        在工程测量中,关于虚拟现实技术的运用。对于传统的工程测量而言,需要工作人员进行实地测量,一旦遇到较差的地质条件,极容易发生安全事故;而利于GPS虚拟现实技术测量时,可以有效解决这一问题,它能够测绘地质条件相对复杂的地区,由GPS虚拟现实技术创建的测绘环境,常常具有交互作用、逼真等优点。同时,在GPS系统中,不只是虚拟现实技术,还有计算机绘图技术,都可以高效率地描绘出清晰的三维图像,从而建立科学的工程测绘流程,准确地指出重点测量项目,以及需要注意的安全事项。除此以外,采用工程测绘合理地分析模拟流程,可以有效地解决传统测绘技术运用效率低的问题,而且可以增强测量方案的安全性、技术性和可操作性。比如:现阶段,在我国矿井工程测绘工作中,运用较广泛测绘技术就是GPS系统虚拟现实技术,通过运用GPS虚拟现实技术,可以及时地监测出测绘方案中存在的问题与弊端,以便尽快组织相关人员进行修改与完善,最大限度地确保工程测绘中GPS测绘新技术的合理运用。
四、结束语
        在现代工程测量中,研究GPS技术至关重要,它与传统测绘技术截然不同,不但提高了工程测量的效率和可靠性,而且降低了作业强度。在运用GPS测绘新技术时,同样避免不了错误,且难以察觉,这就要求从事工程测量的技术人员不断摸索和总结GPS技术的运用方法,从而充分发挥GPS测绘新技术的运用价值。
参考文献:
[1]张莉.GPS技术在工程测量中的应用探讨[J].计算机技术与信息发展.2011,(9):64.
[2]黄治政.GPS在工程测量实践中的问题与体会探讨[J].智能技术.2011,(9):188.
[3]杨雪樵.浅析GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].价值工程.2014,(17):109.

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