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摘要:线形工程主要指的是道路、输电线路、水电管线、石油管道等工程项目,随着全球定位系统(GPS)的不断发展,GPS测绘技术在线形工程测量中得到广泛的应用。目前我国输电线路建设取得了一定的成就,但还是存在一定的问题,如受到偏僻地区地形、环境的影响,测量数据精确度上存在误差,给工程建设带来一定的影响,而GPS测绘技术能有效的解决这些问题,具有十分重要的现实意义。本文分为两个部分,第一部分论述了GPS测绘技术发展概况;第二部分着重论述了GPS控制测量技术在线形工程输电线路测量中的应用,希望给相关工程提供一定的借鉴作用。
关键词:GPS;测绘技术;线形工程测量;应用
中图分类号:TB22文献标识码:A
目前我国的测绘技术已经达到世界先进水平,为工程测量技术的发展提供了有力的保障,极大地促进了工程测量事业的进步。通过在工程测量中应用测绘技术,使工程测量数据误差越来越小,精度不断提高。在保证工程质量上发挥了的作用。
1GPS测绘技术概述
随着我国科学技术的的发展,工程中所用的测绘技术也越来越先进。尤其GIS(地理信息技术)、GPS(全球定位技术)、数字化技术及RS(遥感技术)等测绘技术在工程测量中的应用,使我国的工程测绘技术已达到数字化和高效率的目标,与世界发达国家相比差距越来越小,在路桥、水利、房屋建筑等领域的工程测量中应用。降低了工程测量的误差,提高了测量精度。
1.1GPS测绘技术的含义
GPS技术,即全球定位系统,在二十世纪七十年代由美国率先进行研发,经过多年的努力于1993年在军事上首次应用,随着社会经济的不断发展,后来延伸到工程建设、教育、科研等多个领域。它的工作原理为:对目标利用卫星发射无线电信号进行导航定位,能够方便快速的发现目标,且定位精确度高、抗干扰性强,在工程测量中得到广泛的应用。
1.2GPS测绘技术的优点
GPS测绘技术在工程测量中应用广泛,它具备以下几点优势:一是测绘时间长,精度高。GPS技术不受时空的影响,能在任何地点、任何时间进行全面全天候的测量工作,且受气候、地形等自然因素影响比较小,测量数据精度高。二是成本比较低,操作方便。GPS技术可以有效减少工程对人力、物力、财力的投入,不仅可以降低成本,而且操作简单,可以减轻工作人员负担。三是GPS技术工作效率高。随着GPS技术和计算机技术的不断进步,GPS测绘时间缩短,测量效率大大提高,即在较短的时间内高效完成测量任务。四是应用广泛。随着社会经济的快速发展,GPS测绘技术已渗透到建筑、市政给排水工程、水电工程、道路、桥梁等工程项目建设中,同时在电视台、天文台等领域也得到广泛的应用。
2GPS控制测量技术在线形工程输电线路测量中的应用
2.1布设GPS静态控制网
输电线路一般比较长,涉及范围比较广,经常需要穿越田地、河流、山地、湖泊等地形,给工程建设带来很大的麻烦和难题。同时输电线路走向是直拐直,没有曲线段,因此控制点要沿着可研路径布设,呈一带状控制网。在进行GPS静态控制网布设时,主要要注意几点问题:一是GPS基线长度最好相差不大,保证精确度的均匀性。二是GPS静态控制网最好采取封闭式闭合环形式(或者为附合线路结构)。三是避免多路径效应。在进行GPS静态控制网布设时,要尽量避免高山、河流、湖泊等比较复杂的地形。四是做好强电磁波抗干扰工作。GPS站点的设置要尽可能的远离大功率的无线电发射源,如电视台,其距离要在400m以上,同时要远离已建高压输电线路至少200m以上。
2.2GPS技术在外业作业测量中的应用
在进行外业作业前,要做好仪器(如GPS接收机等)设置等准备工作。GPS接收机设置要根据输电线路走向来,尽量避免一些复杂的地形,如高山、河流、植被等,同时在设置好GPS接收机等仪器后不要急于观测,在GPS仪器垂直精度因子VRMS和水平精度因子HRMS在不大于0.02、綜合精度因子PDOP不大于3后方可进行,且每一次观测时间要不小于10分钟。此外,外业工作人员要严格按照GPS测量标准和输电高压线路实际情况进行外业作业。先根据卫星可行性预报资料编制观测计划表,然后在实际观测中严格按照计划表执行,同时以实际作业为主相应的进行调整,并做好记录,最后在外业作业完成后及时对观测数据进行检查和分析,若数据不对就要进行补测或者重测。
2.3做好内业数据处理工作
在进行内业数据处理之前,要选定相关解算软件,并把数据输入软件中,然后对每一个观测数据进行查看和分析,把误差大或者错误的数据删除,提高整体数据解算质量。一般而言,数据解算结果有四种,固定相位解、浮点相位解、相位平滑伪距差分解和伪距差分,前三者精度指标分别大于0.1m、0.5m、0.8m,根据实际情况选择相应的精度指标。具体来说,在测量完成一天的工作后,要把基站和杆塔的数据导入计算机,使用相关解算软件计算出每一个杆塔的坐标,从而计算出每一条基线长度,然后把计算出来的数据与事前标准数据进行对比分析,允许误差在6m之内,若误差过大就要就行补测或者重测。
2.4GPS控制测量技术使用注意事项
GPS测绘技术具有不可拟比的优势,但在实际操作中还是会受到自然因素和人为因素的影响,造成观测数据精确度存在偏差。因此,在利用GPS测绘技术进行控制测量时,要注意细节问题。
(1)受作业环境的影响。虽然GPS技术不受地形的限制,具有全天候观测的特点,但观测精度还是会受地形等环境的影响,因此在进行GPS仪器设置时,应尽量避免多种路径、电磁波干扰强(如电视台等)等地段,且保证卫星高度角在10°以上。
(2)观测时段问题。在观测前要对卫星预报图等进行查看,选择最佳观测时段(一般是可见卫星数不小于5的情况下)。
(3)人为因素的影响。在进行输电高压线路测量工作时,要严格按照GPS观测相关标准进行操作,避免因操作失误影响观测质量。这就要求对工作人员进行专业培训,提高其业务能力。
3结语
总而言之,GPS测绘技术具有全天候观测、操作方便、成本较低、精确度高等优点,在线形工程测量中得到广泛应用。本文主要从GPS静态控制网布设、外业作业、内业数据处理等几个方面分析了GPS控制测量技术在输电线测量中的应用,随着GPS技术和计算机技术的不断发展,相信GPS测绘技术将得到进一步发展和应用。而随着社会经济的快速发展和GPS测绘技术的不断进步,GPS测绘技术在线性工程的应用越来越多,如输电线路的测量。利用GPS控制测量技术进行测量工作,不仅精度高,而且方便,可以提高工作效率,降低成本。
参考文献:
[1] 金国清.GPS RTK测量中的一些关键问题[A]. 第三届长三角科技论坛(测绘分论坛)暨’2006江苏省测绘学术年会论文集[C]. 2006
[2] 魏金龙,陈军,柳俊岩.RTK系统在测量中的应用[A]. 天津市土木工程学会第七届年会优秀论文集[C]. 2005
[3] 韦积海,符永好.GPSRTK技术在纵横断面测量中的应用[A]. 全国测绘科技信息网中南分网第二十一次学术信息交流会论文集[C]. 2007
[4] 邰占宇,徐德仲.谈GPS-RTK在测量中的应用[A]. 吉林省测绘学会2008年学术年会论文集(下)[C]. 2008
关键词:GPS;测绘技术;线形工程测量;应用
中图分类号:TB22文献标识码:A
目前我国的测绘技术已经达到世界先进水平,为工程测量技术的发展提供了有力的保障,极大地促进了工程测量事业的进步。通过在工程测量中应用测绘技术,使工程测量数据误差越来越小,精度不断提高。在保证工程质量上发挥了的作用。
1GPS测绘技术概述
随着我国科学技术的的发展,工程中所用的测绘技术也越来越先进。尤其GIS(地理信息技术)、GPS(全球定位技术)、数字化技术及RS(遥感技术)等测绘技术在工程测量中的应用,使我国的工程测绘技术已达到数字化和高效率的目标,与世界发达国家相比差距越来越小,在路桥、水利、房屋建筑等领域的工程测量中应用。降低了工程测量的误差,提高了测量精度。
1.1GPS测绘技术的含义
GPS技术,即全球定位系统,在二十世纪七十年代由美国率先进行研发,经过多年的努力于1993年在军事上首次应用,随着社会经济的不断发展,后来延伸到工程建设、教育、科研等多个领域。它的工作原理为:对目标利用卫星发射无线电信号进行导航定位,能够方便快速的发现目标,且定位精确度高、抗干扰性强,在工程测量中得到广泛的应用。
1.2GPS测绘技术的优点
GPS测绘技术在工程测量中应用广泛,它具备以下几点优势:一是测绘时间长,精度高。GPS技术不受时空的影响,能在任何地点、任何时间进行全面全天候的测量工作,且受气候、地形等自然因素影响比较小,测量数据精度高。二是成本比较低,操作方便。GPS技术可以有效减少工程对人力、物力、财力的投入,不仅可以降低成本,而且操作简单,可以减轻工作人员负担。三是GPS技术工作效率高。随着GPS技术和计算机技术的不断进步,GPS测绘时间缩短,测量效率大大提高,即在较短的时间内高效完成测量任务。四是应用广泛。随着社会经济的快速发展,GPS测绘技术已渗透到建筑、市政给排水工程、水电工程、道路、桥梁等工程项目建设中,同时在电视台、天文台等领域也得到广泛的应用。
2GPS控制测量技术在线形工程输电线路测量中的应用
2.1布设GPS静态控制网
输电线路一般比较长,涉及范围比较广,经常需要穿越田地、河流、山地、湖泊等地形,给工程建设带来很大的麻烦和难题。同时输电线路走向是直拐直,没有曲线段,因此控制点要沿着可研路径布设,呈一带状控制网。在进行GPS静态控制网布设时,主要要注意几点问题:一是GPS基线长度最好相差不大,保证精确度的均匀性。二是GPS静态控制网最好采取封闭式闭合环形式(或者为附合线路结构)。三是避免多路径效应。在进行GPS静态控制网布设时,要尽量避免高山、河流、湖泊等比较复杂的地形。四是做好强电磁波抗干扰工作。GPS站点的设置要尽可能的远离大功率的无线电发射源,如电视台,其距离要在400m以上,同时要远离已建高压输电线路至少200m以上。
2.2GPS技术在外业作业测量中的应用
在进行外业作业前,要做好仪器(如GPS接收机等)设置等准备工作。GPS接收机设置要根据输电线路走向来,尽量避免一些复杂的地形,如高山、河流、植被等,同时在设置好GPS接收机等仪器后不要急于观测,在GPS仪器垂直精度因子VRMS和水平精度因子HRMS在不大于0.02、綜合精度因子PDOP不大于3后方可进行,且每一次观测时间要不小于10分钟。此外,外业工作人员要严格按照GPS测量标准和输电高压线路实际情况进行外业作业。先根据卫星可行性预报资料编制观测计划表,然后在实际观测中严格按照计划表执行,同时以实际作业为主相应的进行调整,并做好记录,最后在外业作业完成后及时对观测数据进行检查和分析,若数据不对就要进行补测或者重测。
2.3做好内业数据处理工作
在进行内业数据处理之前,要选定相关解算软件,并把数据输入软件中,然后对每一个观测数据进行查看和分析,把误差大或者错误的数据删除,提高整体数据解算质量。一般而言,数据解算结果有四种,固定相位解、浮点相位解、相位平滑伪距差分解和伪距差分,前三者精度指标分别大于0.1m、0.5m、0.8m,根据实际情况选择相应的精度指标。具体来说,在测量完成一天的工作后,要把基站和杆塔的数据导入计算机,使用相关解算软件计算出每一个杆塔的坐标,从而计算出每一条基线长度,然后把计算出来的数据与事前标准数据进行对比分析,允许误差在6m之内,若误差过大就要就行补测或者重测。
2.4GPS控制测量技术使用注意事项
GPS测绘技术具有不可拟比的优势,但在实际操作中还是会受到自然因素和人为因素的影响,造成观测数据精确度存在偏差。因此,在利用GPS测绘技术进行控制测量时,要注意细节问题。
(1)受作业环境的影响。虽然GPS技术不受地形的限制,具有全天候观测的特点,但观测精度还是会受地形等环境的影响,因此在进行GPS仪器设置时,应尽量避免多种路径、电磁波干扰强(如电视台等)等地段,且保证卫星高度角在10°以上。
(2)观测时段问题。在观测前要对卫星预报图等进行查看,选择最佳观测时段(一般是可见卫星数不小于5的情况下)。
(3)人为因素的影响。在进行输电高压线路测量工作时,要严格按照GPS观测相关标准进行操作,避免因操作失误影响观测质量。这就要求对工作人员进行专业培训,提高其业务能力。
3结语
总而言之,GPS测绘技术具有全天候观测、操作方便、成本较低、精确度高等优点,在线形工程测量中得到广泛应用。本文主要从GPS静态控制网布设、外业作业、内业数据处理等几个方面分析了GPS控制测量技术在输电线测量中的应用,随着GPS技术和计算机技术的不断发展,相信GPS测绘技术将得到进一步发展和应用。而随着社会经济的快速发展和GPS测绘技术的不断进步,GPS测绘技术在线性工程的应用越来越多,如输电线路的测量。利用GPS控制测量技术进行测量工作,不仅精度高,而且方便,可以提高工作效率,降低成本。
参考文献:
[1] 金国清.GPS RTK测量中的一些关键问题[A]. 第三届长三角科技论坛(测绘分论坛)暨’2006江苏省测绘学术年会论文集[C]. 2006
[2] 魏金龙,陈军,柳俊岩.RTK系统在测量中的应用[A]. 天津市土木工程学会第七届年会优秀论文集[C]. 2005
[3] 韦积海,符永好.GPSRTK技术在纵横断面测量中的应用[A]. 全国测绘科技信息网中南分网第二十一次学术信息交流会论文集[C]. 2007
[4] 邰占宇,徐德仲.谈GPS-RTK在测量中的应用[A]. 吉林省测绘学会2008年学术年会论文集(下)[C]. 2008