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工程测绘中GPS测量技术的运用

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  摘    要:随着工程测量测绘技术的不断发展,近年来我国 GPS 测量技术、影像提取技术等在我国的工程测量测绘中得到了应用与推广。新技术的应用提高测量效率与测量质量、降低了测量工作的劳动强度,同时也为解决野外测量难点、解决测量通视等问题奠定了基础。
  关键词:GPS RTK技术;工程测量;应用
  1  引言
  最新GPS技术通过将传统测量技术与现代电子测量技术有机融合为一体,形成了一个兼具传统测量技术优势与现代电子测量技术优势的新型测量技术,从而大大提高了自身的测量精度、适用范围与工作效率。大量实践表明,应用该技术进行工程测绘,可以解决传统测量技术存在难题,满足测量精度要求,对现代工程测绘与工程施工而言具有非常重要的实践意义。
  2  GPS测量技术的特点
  2.1  GPS測量技术功能多、用途广
  GPS测量技术能够为用户提供时间信息、三维坐标以及三维速度,所以GPS测量技术不仅可以用于导航、时间测试、速度测试以及测量等,并且随着技术的发展,目前GPS测量技术已经广泛应用到各个领域,尤其是在测量工作中,不仅能够用于工程测量、大地测量以及海洋测绘、航空摄影测量、地籍测量等各个领域。
  2.2  定位精度高
  GPS测量技术在工程应用中表明,利用静态相对定位模式,在50km以下的基线中,其定位精度可以达到,如果在100km~500km的基线上,其定位精度能够达到,随着技术的发展,将会在1000km以上的基线中,其定位精度达到或者高于10-8,GPS测量技术在实时差分定位和实时定位等方面中,其定位精度能够达到分米级和厘米级。并且对工程测绘中各种要求都能满足。
  2.3  操作简单、自动化程度高
  GPS测量技术工程操作应用的过程中,其自动化程度是非常高的,操作非常简便,操作者只需要进行采集气象数据、安装开关仪器以及量取仪器高度并监测仪器的工作状态即可。比如在工程中的跟踪观测、卫星的捕获以及记录等工作都有GPS系统中设备自动实现。在观测结束后,操作人员只需关闭电源,收好接机就算完成数据采集工作。由此可见GPS测量技术在工程测绘中应用不仅提高工作效率,精度高,而且对提高工程测绘的自动化程度具有重要的作用。
  3  GPS测量技术在工程测绘中的应用
  3.1  GPS测量技术在城市建设中的应用
  随着对城市的测量范围增大,需要对城市内的测量物的各点增加测量精度。针对我国城市的不同导线级别划分,开展不同的控制点设置,为加快测量技术的准确性和效率,需要在城市配套设施建设中添加GPS这种测量难度较低、耗时较短的城市控制测量设备。而且在实行GPS测量之前,需要对地形图中所存在的细微部分也进行详细的测绘,这对于以后进行勘探工作提供便利的参考数据,而且野外的环境较为陌生和恶劣,通过添加城市测量技术的相关设备,辅助测绘城市的稳定进行。
  3.2  监测工程中的GPS应用
  在工程建设之中,因人为或是环境影响而造成地面或是建筑物的变形,若是以传统方法很难对此进行测量,而现在借助GPS测量技术的精准三维定位,强化了所监测工程细节。因大坝、资源开采地面的沉陷、建筑物沉陷等产生的变形情况所造成意外状况,通过GPS检测技术,快速对大坝变形数据进行采集,并实时对照建筑物的参数信息,可以预判风险,并保证精确至1.0PPm~0.1PPm。将GPS测量技术与监测工程相结合可以实现自动化监测,更好的保障国家人民安全。随着GPS技术的不断深化,对于静态系统的定位精度也在逐渐提高。因静态相对精度由毫米级提升至亚毫米级,基线精度可以从10-7提高至10-6,不仅如此,动态相对精度的测绘突破至厘米级,因此可以满足任何工程测量。GPS的优点在于可以自动化操作且无需通视便可实现三维地心坐标显示。通过GPS测量技术的使用可以对气象信息进行采集,使仪器的开关设置变得更便捷,同时也便于仪器高度的测量。
  3.3  水下地形测绘中的GPS应用
  传统技术应用于水下地形测绘时,主要应用探测仪所发射出的超声波对水深进行测量,同时也可以多次运用潮位仪测量,然后经过所得数值的运算最后得出水下地形的高度。但是面对现在对海港建设的要求,对于海岸以及码头的施工需要水下地形图的精准绘制,所以只是利用三应答器、经纬仪和境外测距仪远不能达到利用标准。而GPS差分技术的应用可以实现与潮位仪、终端设备的联合利用,使水下测绘工作可以整合成一个完善系统,更精准地对水下环境进行测量。
  3.4  虚拟现实中的GPS应用
  对于以往的工程测绘需要人工测绘实现对各类事故的预防,而且由于设备的精准度不够,对于风险的预判能力较弱。现在通过GPS测量技术可以很好地实现工程测绘之间的交互定位,并以逼真的形象对数据进行模拟。因此监控人员可以将此技术融入矿井工程的项目测绘之中,通过实时掌握流程,将所得到的测量信息进行演练,并针对所出现的问题进行优化与修复,也便于及时查找并解决问题。通过在虚拟现实中应用GPS技术可以更好地实现测绘技术的突破,并将其成为测绘技术的坚实基础,对于测绘工程的发展要建立在GPS测量技术的普及与推广上。以GPS为基础建立的网络,可以更好地创建出新的城市面貌以及工程控制网络。
  4  结束语
  总而言之,在工程测绘中使用GPS测量技术,不仅可以提高工程测绘的准确性和可靠性,还可以在一定程度上提升工程测绘的整体效果,有效降低工作难度与强度,在提高工程测绘的自动化程度中发挥着巨大的作用。在今后的工程建设中,GPS测量技术将在其中担任工程测绘的主要角色,并且随着GPS测量技术的不断发展壮大,它也会在更多的领域发挥其潜在的价值。
  参考文献:
  [1] 常文智,韩小波.GPS测量技术在工程测绘中的应用[J].商品与质量,2011.
  [2] 任建江,李冬梅,严新军等.GPS测量技术在水利工程高精度变形监测网中的应用[J].水利水电技术,2014.
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