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【摘 要】传统意义上的测量技术,是工作人员运用最传统的技术来完成测绘的,随着科技的进步和工程测量水平的提升,高效率、高精确度的GPS技术日渐成为趋势化,它一步步的取代了传统测量技术。再加了它的观测时间短,测站点间无需透视,仪器操作简便,提供准确的三维坐标等特点,使得其在工程测量中得到更为广泛的应用。
【关键字】GPS 工程测量 全球定位系统 应用
传统意义上的测量技术,是工作人员运用最传统的技术来完成测绘的,像全站仪、测距器和水准仪等来完成的。目前,随着科技的进步和工程测量水平的提升,高效率、高精确度的GPS技术日渐成为趋势化,它一步步的取代了传统测量技术。作为新型的卫星定位系统和导航系统,GPS不但有着良好的保密性和抗干扰性,而且有着24小时全天候的,全球性的,精密的三维定位和导航能力。它的诞生,使地形测绘,工程放样和各种各样的控制测量有了新的突破,使工程测量技术有了变革性的发展。
一、GPS定位系统概述
GPS全球定位系统是在20世纪70年代初,由美国国防部为了满足军事部门的某些需求而研发出来的卫星定位导航系统。大家都知道,GPS全球定位系统由三个部分组成的,分别为空间卫星部分,用户设备和地面监控站。
(一)空间卫星部分
空间卫星部分一共有24颗卫星组成,拥有不同的平面轨道,在每个轨道中有着三四颗卫星,在任意不同的轨道间的平面夹角是60度,它们和赤道平面的夹角为55度。并且各个轨道离地球有2万千米的距离。这样的分布,有助于三四颗不同的卫星时刻可以监测到各个方位的状态。
(二)用户设备
用户设备是由主机,天线,电源等所构成的。用户设备的核心是主机部分,它负责整个设备的排查工作,进行定位信息的收集,整理,存储和输送,设置最优定位方式,负责整个定位系统的管理工作。其实,用户设备是一个完整的接收机,它是一个服务的整体。
(三)地面监控站
事实上,地面监空站才是卫星定位的核心。它的主要任務是负责维护整个监控系统的正常运行,观察监控技术的运行,计算运行时间,从而找到其中的误差从而进行修正。它有三个组成部分:主控站,监测站和注入站。
二、GPS测量技术的特点。
(一)测量精度高
GPS测量精度远远高于传统的测量技术,更好的减小了测量误差。一般来说,其精度在小于50公里的基线上可达1×10-6 ,在100到500公里之间的基线上的精度可达10-6到10-7,而在大于1000公里时可达到10-8。由此可见,距离越长,GPS定位系统的精度就越高,性能也就突出。
(二)观测时间短
目前,观测方法有快速静态定位方法,观测时间非常之短。伴随着GPS测量技术的不断提升,一般来说,平均每个站点的观测时间为三四十分钟左右。
(三)测站间无需透视
传统意义上的测站间之间必须是相互透视的,这在测量领域中是个难题。而GPS测量技术解决了这一难题。只是要求测站上方空间开阔,保证卫星信号不被干扰就可以了,这一特点使得测量工作的展开更加的方便。
(四)24小时全天候操作
由于GPS监测系统中,监测卫星数目多,且有规律的分布,所以可以使得任何空间,任何时间都可以进行监测,并且基本不受天气状况的制约。
(五)仪器操作方便
随着GPS监控技术的不断更新,工作人员只需要进行最基本的参数设置就可以了,其他监测数据的处理是由监测仪器自己来完成,这样就使得监测工作更加的便捷。
(六)精确的三维坐标
GPS监测技术中有数据处理软件,可以得到测点的三维坐标,其精确程度完全可以满足监测工作的需要。
三、GPS全球定位系统在工程测量中的应用。
近几年,GPS全球定位系统已经得到了全面普及。因为在测量领域中,测量精度的严格要求,种种测量条件的局限性,再加上GPS测量技术的全天候工作,高精度,三维坐标等种种特点提供的便捷,使得GPS测量技术得到有效的推广。目前,运用实时监控模式进行工程测量已经取得了现实意义上的成效。
实时动态监控模式分为动态监控和静态监控。
(一)实时静态定位模式
这一模式要求接收机在某一个流动站点进行静态的观测,在监测的过程中,的计算机观测到的数据和用户站点的三维坐标。一般只要计算的数据结果处于稳定状态,其精度也合格,就可以结束监测。由于其定位的时间要求比较短,所以在有像天气等条件局限时,就可以实行这种监测模式。
(二)实时动态定位模式
这种监测模式在监测前需要进行初始化工作,要在控制点上静态观测几分钟,随后,再根据采样到的监测数据进行自动观测,和基准站点进行同步监测,实时的来确定监测站点的具体位置。这种模式监测的数据有很高的精度,一般可以精确到厘米。在监测过程中也不需要进行透视,省时又省力,方便快捷。
综上所述,自从20世纪80年代开始,GPS定位技术和测量理论及设备不断的发展,GPS测量功能不断的完善,GPS测量技术和功能也不断的趋向于成熟,GPS应用的范围也就越来越广泛,操作也越来越简单可行,更加的趋向于自动化和实用化。再加上无论是高速公路还是桥梁工程,其测绘要求都越来越精确,由此,传统意义上的测量技术的精度也满足不了现代工程测量的要求,所以GPS测量技术就越来越被重视起来,更加的有其发展和施展技术的空间,因此,在未来的工程测量领域中,GPS测量技术势必将会处于主导测量地位,在测绘领域的拓展方面更加的富有现实意义。
参考文献:
[1] 王红兵. 谈GPS在现代工程测量中的应用[J]. 科技信息. 2010(32)
[2] 王铁军,史悦. 浅议GPS 在工程测量中的应用[J]. 黑龙江交通科技. 2009(6)
[3] 柳丽芳. GPS在工程测量中的应用探究 [J]. 中国新技术新产品. 2010(5)
[4] 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(3)
【关键字】GPS 工程测量 全球定位系统 应用
传统意义上的测量技术,是工作人员运用最传统的技术来完成测绘的,像全站仪、测距器和水准仪等来完成的。目前,随着科技的进步和工程测量水平的提升,高效率、高精确度的GPS技术日渐成为趋势化,它一步步的取代了传统测量技术。作为新型的卫星定位系统和导航系统,GPS不但有着良好的保密性和抗干扰性,而且有着24小时全天候的,全球性的,精密的三维定位和导航能力。它的诞生,使地形测绘,工程放样和各种各样的控制测量有了新的突破,使工程测量技术有了变革性的发展。
一、GPS定位系统概述
GPS全球定位系统是在20世纪70年代初,由美国国防部为了满足军事部门的某些需求而研发出来的卫星定位导航系统。大家都知道,GPS全球定位系统由三个部分组成的,分别为空间卫星部分,用户设备和地面监控站。
(一)空间卫星部分
空间卫星部分一共有24颗卫星组成,拥有不同的平面轨道,在每个轨道中有着三四颗卫星,在任意不同的轨道间的平面夹角是60度,它们和赤道平面的夹角为55度。并且各个轨道离地球有2万千米的距离。这样的分布,有助于三四颗不同的卫星时刻可以监测到各个方位的状态。
(二)用户设备
用户设备是由主机,天线,电源等所构成的。用户设备的核心是主机部分,它负责整个设备的排查工作,进行定位信息的收集,整理,存储和输送,设置最优定位方式,负责整个定位系统的管理工作。其实,用户设备是一个完整的接收机,它是一个服务的整体。
(三)地面监控站
事实上,地面监空站才是卫星定位的核心。它的主要任務是负责维护整个监控系统的正常运行,观察监控技术的运行,计算运行时间,从而找到其中的误差从而进行修正。它有三个组成部分:主控站,监测站和注入站。
二、GPS测量技术的特点。
(一)测量精度高
GPS测量精度远远高于传统的测量技术,更好的减小了测量误差。一般来说,其精度在小于50公里的基线上可达1×10-6 ,在100到500公里之间的基线上的精度可达10-6到10-7,而在大于1000公里时可达到10-8。由此可见,距离越长,GPS定位系统的精度就越高,性能也就突出。
(二)观测时间短
目前,观测方法有快速静态定位方法,观测时间非常之短。伴随着GPS测量技术的不断提升,一般来说,平均每个站点的观测时间为三四十分钟左右。
(三)测站间无需透视
传统意义上的测站间之间必须是相互透视的,这在测量领域中是个难题。而GPS测量技术解决了这一难题。只是要求测站上方空间开阔,保证卫星信号不被干扰就可以了,这一特点使得测量工作的展开更加的方便。
(四)24小时全天候操作
由于GPS监测系统中,监测卫星数目多,且有规律的分布,所以可以使得任何空间,任何时间都可以进行监测,并且基本不受天气状况的制约。
(五)仪器操作方便
随着GPS监控技术的不断更新,工作人员只需要进行最基本的参数设置就可以了,其他监测数据的处理是由监测仪器自己来完成,这样就使得监测工作更加的便捷。
(六)精确的三维坐标
GPS监测技术中有数据处理软件,可以得到测点的三维坐标,其精确程度完全可以满足监测工作的需要。
三、GPS全球定位系统在工程测量中的应用。
近几年,GPS全球定位系统已经得到了全面普及。因为在测量领域中,测量精度的严格要求,种种测量条件的局限性,再加上GPS测量技术的全天候工作,高精度,三维坐标等种种特点提供的便捷,使得GPS测量技术得到有效的推广。目前,运用实时监控模式进行工程测量已经取得了现实意义上的成效。
实时动态监控模式分为动态监控和静态监控。
(一)实时静态定位模式
这一模式要求接收机在某一个流动站点进行静态的观测,在监测的过程中,的计算机观测到的数据和用户站点的三维坐标。一般只要计算的数据结果处于稳定状态,其精度也合格,就可以结束监测。由于其定位的时间要求比较短,所以在有像天气等条件局限时,就可以实行这种监测模式。
(二)实时动态定位模式
这种监测模式在监测前需要进行初始化工作,要在控制点上静态观测几分钟,随后,再根据采样到的监测数据进行自动观测,和基准站点进行同步监测,实时的来确定监测站点的具体位置。这种模式监测的数据有很高的精度,一般可以精确到厘米。在监测过程中也不需要进行透视,省时又省力,方便快捷。
综上所述,自从20世纪80年代开始,GPS定位技术和测量理论及设备不断的发展,GPS测量功能不断的完善,GPS测量技术和功能也不断的趋向于成熟,GPS应用的范围也就越来越广泛,操作也越来越简单可行,更加的趋向于自动化和实用化。再加上无论是高速公路还是桥梁工程,其测绘要求都越来越精确,由此,传统意义上的测量技术的精度也满足不了现代工程测量的要求,所以GPS测量技术就越来越被重视起来,更加的有其发展和施展技术的空间,因此,在未来的工程测量领域中,GPS测量技术势必将会处于主导测量地位,在测绘领域的拓展方面更加的富有现实意义。
参考文献:
[1] 王红兵. 谈GPS在现代工程测量中的应用[J]. 科技信息. 2010(32)
[2] 王铁军,史悦. 浅议GPS 在工程测量中的应用[J]. 黑龙江交通科技. 2009(6)
[3] 柳丽芳. GPS在工程测量中的应用探究 [J]. 中国新技术新产品. 2010(5)
[4] 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(3)