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摘要:本文主要介绍了GPS技术在工程测量中的应用,在工程测量的领域中,随着我国科学技术的不断发展,GPS技术也相应的发展,由于在工程测量中GPS技术的特点比较明显,因此本文详细的介绍了静态及动态的测量的方法在工程测量中的各领域类广泛的运用。
关键词:GPS技术;静态测量;动态测量
随着我国的科学技术的不断发展,GPS的测量技术也在不断的发展,测绘领域的作业方法也发生了历史性的变革。在工程测量领域,GPS定位技术逐渐的发挥比较重要的作用。比如,利用GPS可以进行各级工程控制网的测量,GPS用于精密工程测量和工程变形监测,利用GPS进行机载航空摄影测量,利用RTK技术进行点位的测设。在灾害监测领域,GPS可以用于地震活跃区的地震监测,还可以用于测定极移及地球板块的运动。GPS的测量是通过接收卫星发射的信号并进行数据处理,对测量的空间位置进行测定,由于这种测量方法具有全天候全自动的高精度及高效益的特点,并取得了大量测绘工作者的信赖,现已成功的应用于工程测量。本文主要分析GPS在工程测量领域的应用。
1 GPS定位原理
GPS的定位的基本原理是空间距离交会定点原理。如果已知空间GPS卫星的瞬时位置,如果只是确定测站点的三维则GPS接收机只要接受到3颗GPS卫星所发射的信号,就可以测到卫星到测站点的几何距离,就可以根据后方交会的原理来确定初测站点的三维坐标。由于造价的原因,GPS的接收机中的时钟精度有一定的限制,GPS的时间也会有比较大的偏差,要将时间作为待定的参数,要与待定的空间参数一起求解,所以,最少要观测4颗GPS卫星。由于出现一定的差异,GPS接收机按照接收信号所确定的量不是上述的几何距离,带来一定的偏差的伪距。由于伪距是通过测码或测相来确定,所以,作为GPS的基本观测值,一般是指测码伪距及测相伪距。
2 GPS定位测量的特点
GPS测量不要求测站之间相互通视,所以不需要建造坐标。这样的优点可以使点位的选择变得比较灵活,可以省去传统测量中过渡点的测量工作,可以使测量工作的经费及时间得到很大的减少,所以,具有一定的优越性。GPS测量虽然不要求观测站之间相互通视,但是为了方便用常规的方法来联测需要,在布设GPS点时,要保证至少一个方向通视。
GPS测量的自动化程度比较高,具有简单的操作。在观测的过程中,测量方面工作人员的任务基本是用来量取仪器高及检测仪器的实时工作状态。GPS卫星定位仪朝着重量比较轻、携带也相对方便的方向发展。
GPS测量在精确测量观测站平面位置的同时,也可以精确到测定观测站的大地高程具有全球统一的三维地心测量坐标;GPS测量的特点,不仅可以为大地水平面的形状进行研究,并为测定地面点高程提供新的方法,在航空摄影的测量中应用,并提供出比较重要的高程数据。由于GPS的卫星比较多,而且分布的也相对均匀,对全球地面被连续覆盖加以保证,所以观测的工作可以不分时间及地点的进行,一般都不会受到天气的影响。具有全天候作业的特点。现代的GPS卫星定位仪具有防水的装置,就算在下雨天也可以正常的进行作业,除非遇到大风雷雨的天气。
随着快速静态及动态的定位技术的出现,对于工程放样测量及地形测量,都可以有效的缩短一定的时间,所以具有测量时间比较短的特点,可以使工作效率得到大大的提高。综上所述,使GPS成为当今最为主要的测量仪器之一,在常规的平面测量方面已经能全部采用GPS测量技术;随着科学技术的不断发展,GPS技术应用于水上测量的工作效率提高了数十倍。实时动态的出现,使GPS用于地形及放样等常规测量成为可能。由于GPS测量具有一定的先进性及跨学科性的特点,使GPS定位技术成为了测量的前沿学科。
3 GPS技术在工程测量中的应用
对于近代工程的施工技术来说,GPS定位技术工程测量领域取得一定的进步。RTK是按照GPS相对定位概念,建立在实时处理两个测站的载波相位的基础之上,基准站是通过数据链实时的将所采集的载波相位观测量及基准站坐标信息仪器发送给流动站,流动站一边会接收基准站的载波相位,一边接收卫星的载波相位,仪器组成相位差分观测值进行实时处理,能实时给出厘米级的成果。
RTK作业模式主要有:(1)快速静态测量,使用这样的模式要求GPS接收机在用户站上静止的进行观测。在观测的过程中,连同接收基准站的同步观测数据,实时的解算整周末知数和用户站的三维坐标。用户站的接收机在流动的过程中,可以不用角尺对GPS卫星连续跟踪;(2)准动态的测量,在流动的过程中,要求对于GPS卫星的连续跟踪,不然就要进行重新开始;(3)动态的测量,与前面相同首先要精致的观测数分钟,这样可以独立的完成初始化,运行的接收机以预定的时间间隔采样,来对位置进行确定。在流动的过程中,要对GPS卫星的连续跟踪进行保持。
3.1在工程测量中的静态GPS测量技术应用
静态的GPS测量技术主要用于建立工程的控制网。可以利用其他的测量方法进行加密的附和导线测量。控制网的常规控制测量的方法包括三角测量及导线的测量,测量的方法基本是先布设控制网点,在国家高等级控制网点基础上加密次级控制网点,通常是利用全站仪及棱镜等实施,在这一过程中要求点间通视,对外业中测量成果精度不能及时的指导,耗费时间及人力。GPS静态相对定位系统测量时,不需要点间通视,就能高精度进行测定,还可以高精度的测定等级控制点的坐标。
3.2在工程測量中的动态GPS的应用
在施工放样中的运用过程:放样是测量坐标的一个反过程,主要是把图上设计的坐标与高程在实地标定出来。以往主要是使用全站仪及棱镜放样。一般要有两人的合作,还要放样点与测站点进行通视,如果不通视就要进行转战。如果附近没有控制点,就要先进行引点。对目前的GPS技术来说,在进行放样的过程中,只有把放样的点坐标输入手簿中,测量员可以随时的背着GPS接收器,按照显示的提示测量员就可以走到放样点位上,所以比较轻松。由于RTK技术精度比较高,各放样点的误差影响也是独立的。所以已经被很多测绘单位所应用,准确评价RTK放样精度,指导在工程中的应用及质量控制相当重要。 在地籍测量中的应用:地籍测量中应用RTK技术测定每一宗土地的测绘地籍图及权属界止点,由于RTK技术采集的精度较高,GPS所获得的数据会直接录入GPS系统,可以使地籍图精确即时的获取。在建设用地勘测定界测量中,RTK技术可以实时的测定界桩位置,确定土地使用的界限范围并计算土地的面积。在土地利用的动态监测中,也可以利用RTK技术。使用这样的技术进行动态监测就可以使监测的速度及精度进行有效的提高,真正的实现省工省时真正的实时动态监测。使土地利用的调查现实性得到保证。
在地形测图中的应用:由于RTK技术可以进行实时定位达到厘米级的精度,所以,地形测图及地籍等测量需要技术。地形测图通常是用全站仪采集地物及地形碎部點,利用绘图软件电脑成图,这样做需要测站点与被测的地物之间通视,至少需要有两到三人才能完成。而用RTK一个人就可以完成。
3.3在高速公路工程测量中的动态GPS的实际应用
动态GPS技术在高速公路测量中的应用主要表现在实时动态定位技术。RTK定位技术是以载波相位观测值为依据的实时差分GPS技术,动态定位模式处于高速阶段,可以顺利的完成横断面、纵断面的测量及定桩测量工作。在不进行通视的情况下,这种测量技术要比常规的测量仪器要具有一定的优势。所以,RTK技术具有明显的优势:经过可靠性检验的厘米级精度的测量成果实时动态显示出来;能够有效减少人为误差造成的不必要的返工,可以有效的提高工程的施工效率。
结束语
随着科学技术的不断发展,GPS技术也在不断的进步。本文就对GPS技术在工程测量的运用情况进行一定的介绍,对GPS测量的主要原理进行分析及了解,可以将测量的技术运用到实际的生活中。通过对GPS技术在工程测量中运用的特点进行分析。这种测量的方法主要包含了静态测量法及动态测量法,其中动态的测量法运用的范围比较广泛。随着GPS技术的不断发展,给工程的测量带来了方便,这种方法可以极大的节约了大量的人力物力及时间。所以,GPS技术已经发展成多领域的高新技术产业。
参考文献:
[1]韦斯斯,莫芳林,乔湘淑.土地测量工作中GPS技术的应用.[J].中国新技术新产品,2010(19):120-121.
[2]严海英,石洁,孙艳新.GPS辅助空中三角测量在新疆基础测绘中的应用.[J].测绘通报,2012(5):33-35.
[3]牟翠伟,安洁.浅析GPS测量技术在房产基础测绘中的应用.[J].山东国土资源,2010,24(5):68-69.
[4]李亚东.浅析GPS技术在现代化测量中的应用.[J].华章,2011(17):297-298.
[5]常增亮.GPS技术在电力工程勘测中的应用.[J].山东科技大学工程硕士学位论文,2012.
[6]刘基余,李征航,王跃虎.全球定位系统原理及其应用.[J].北京:测绘出版社,2010.
关键词:GPS技术;静态测量;动态测量
随着我国的科学技术的不断发展,GPS的测量技术也在不断的发展,测绘领域的作业方法也发生了历史性的变革。在工程测量领域,GPS定位技术逐渐的发挥比较重要的作用。比如,利用GPS可以进行各级工程控制网的测量,GPS用于精密工程测量和工程变形监测,利用GPS进行机载航空摄影测量,利用RTK技术进行点位的测设。在灾害监测领域,GPS可以用于地震活跃区的地震监测,还可以用于测定极移及地球板块的运动。GPS的测量是通过接收卫星发射的信号并进行数据处理,对测量的空间位置进行测定,由于这种测量方法具有全天候全自动的高精度及高效益的特点,并取得了大量测绘工作者的信赖,现已成功的应用于工程测量。本文主要分析GPS在工程测量领域的应用。
1 GPS定位原理
GPS的定位的基本原理是空间距离交会定点原理。如果已知空间GPS卫星的瞬时位置,如果只是确定测站点的三维则GPS接收机只要接受到3颗GPS卫星所发射的信号,就可以测到卫星到测站点的几何距离,就可以根据后方交会的原理来确定初测站点的三维坐标。由于造价的原因,GPS的接收机中的时钟精度有一定的限制,GPS的时间也会有比较大的偏差,要将时间作为待定的参数,要与待定的空间参数一起求解,所以,最少要观测4颗GPS卫星。由于出现一定的差异,GPS接收机按照接收信号所确定的量不是上述的几何距离,带来一定的偏差的伪距。由于伪距是通过测码或测相来确定,所以,作为GPS的基本观测值,一般是指测码伪距及测相伪距。
2 GPS定位测量的特点
GPS测量不要求测站之间相互通视,所以不需要建造坐标。这样的优点可以使点位的选择变得比较灵活,可以省去传统测量中过渡点的测量工作,可以使测量工作的经费及时间得到很大的减少,所以,具有一定的优越性。GPS测量虽然不要求观测站之间相互通视,但是为了方便用常规的方法来联测需要,在布设GPS点时,要保证至少一个方向通视。
GPS测量的自动化程度比较高,具有简单的操作。在观测的过程中,测量方面工作人员的任务基本是用来量取仪器高及检测仪器的实时工作状态。GPS卫星定位仪朝着重量比较轻、携带也相对方便的方向发展。
GPS测量在精确测量观测站平面位置的同时,也可以精确到测定观测站的大地高程具有全球统一的三维地心测量坐标;GPS测量的特点,不仅可以为大地水平面的形状进行研究,并为测定地面点高程提供新的方法,在航空摄影的测量中应用,并提供出比较重要的高程数据。由于GPS的卫星比较多,而且分布的也相对均匀,对全球地面被连续覆盖加以保证,所以观测的工作可以不分时间及地点的进行,一般都不会受到天气的影响。具有全天候作业的特点。现代的GPS卫星定位仪具有防水的装置,就算在下雨天也可以正常的进行作业,除非遇到大风雷雨的天气。
随着快速静态及动态的定位技术的出现,对于工程放样测量及地形测量,都可以有效的缩短一定的时间,所以具有测量时间比较短的特点,可以使工作效率得到大大的提高。综上所述,使GPS成为当今最为主要的测量仪器之一,在常规的平面测量方面已经能全部采用GPS测量技术;随着科学技术的不断发展,GPS技术应用于水上测量的工作效率提高了数十倍。实时动态的出现,使GPS用于地形及放样等常规测量成为可能。由于GPS测量具有一定的先进性及跨学科性的特点,使GPS定位技术成为了测量的前沿学科。
3 GPS技术在工程测量中的应用
对于近代工程的施工技术来说,GPS定位技术工程测量领域取得一定的进步。RTK是按照GPS相对定位概念,建立在实时处理两个测站的载波相位的基础之上,基准站是通过数据链实时的将所采集的载波相位观测量及基准站坐标信息仪器发送给流动站,流动站一边会接收基准站的载波相位,一边接收卫星的载波相位,仪器组成相位差分观测值进行实时处理,能实时给出厘米级的成果。
RTK作业模式主要有:(1)快速静态测量,使用这样的模式要求GPS接收机在用户站上静止的进行观测。在观测的过程中,连同接收基准站的同步观测数据,实时的解算整周末知数和用户站的三维坐标。用户站的接收机在流动的过程中,可以不用角尺对GPS卫星连续跟踪;(2)准动态的测量,在流动的过程中,要求对于GPS卫星的连续跟踪,不然就要进行重新开始;(3)动态的测量,与前面相同首先要精致的观测数分钟,这样可以独立的完成初始化,运行的接收机以预定的时间间隔采样,来对位置进行确定。在流动的过程中,要对GPS卫星的连续跟踪进行保持。
3.1在工程测量中的静态GPS测量技术应用
静态的GPS测量技术主要用于建立工程的控制网。可以利用其他的测量方法进行加密的附和导线测量。控制网的常规控制测量的方法包括三角测量及导线的测量,测量的方法基本是先布设控制网点,在国家高等级控制网点基础上加密次级控制网点,通常是利用全站仪及棱镜等实施,在这一过程中要求点间通视,对外业中测量成果精度不能及时的指导,耗费时间及人力。GPS静态相对定位系统测量时,不需要点间通视,就能高精度进行测定,还可以高精度的测定等级控制点的坐标。
3.2在工程測量中的动态GPS的应用
在施工放样中的运用过程:放样是测量坐标的一个反过程,主要是把图上设计的坐标与高程在实地标定出来。以往主要是使用全站仪及棱镜放样。一般要有两人的合作,还要放样点与测站点进行通视,如果不通视就要进行转战。如果附近没有控制点,就要先进行引点。对目前的GPS技术来说,在进行放样的过程中,只有把放样的点坐标输入手簿中,测量员可以随时的背着GPS接收器,按照显示的提示测量员就可以走到放样点位上,所以比较轻松。由于RTK技术精度比较高,各放样点的误差影响也是独立的。所以已经被很多测绘单位所应用,准确评价RTK放样精度,指导在工程中的应用及质量控制相当重要。 在地籍测量中的应用:地籍测量中应用RTK技术测定每一宗土地的测绘地籍图及权属界止点,由于RTK技术采集的精度较高,GPS所获得的数据会直接录入GPS系统,可以使地籍图精确即时的获取。在建设用地勘测定界测量中,RTK技术可以实时的测定界桩位置,确定土地使用的界限范围并计算土地的面积。在土地利用的动态监测中,也可以利用RTK技术。使用这样的技术进行动态监测就可以使监测的速度及精度进行有效的提高,真正的实现省工省时真正的实时动态监测。使土地利用的调查现实性得到保证。
在地形测图中的应用:由于RTK技术可以进行实时定位达到厘米级的精度,所以,地形测图及地籍等测量需要技术。地形测图通常是用全站仪采集地物及地形碎部點,利用绘图软件电脑成图,这样做需要测站点与被测的地物之间通视,至少需要有两到三人才能完成。而用RTK一个人就可以完成。
3.3在高速公路工程测量中的动态GPS的实际应用
动态GPS技术在高速公路测量中的应用主要表现在实时动态定位技术。RTK定位技术是以载波相位观测值为依据的实时差分GPS技术,动态定位模式处于高速阶段,可以顺利的完成横断面、纵断面的测量及定桩测量工作。在不进行通视的情况下,这种测量技术要比常规的测量仪器要具有一定的优势。所以,RTK技术具有明显的优势:经过可靠性检验的厘米级精度的测量成果实时动态显示出来;能够有效减少人为误差造成的不必要的返工,可以有效的提高工程的施工效率。
结束语
随着科学技术的不断发展,GPS技术也在不断的进步。本文就对GPS技术在工程测量的运用情况进行一定的介绍,对GPS测量的主要原理进行分析及了解,可以将测量的技术运用到实际的生活中。通过对GPS技术在工程测量中运用的特点进行分析。这种测量的方法主要包含了静态测量法及动态测量法,其中动态的测量法运用的范围比较广泛。随着GPS技术的不断发展,给工程的测量带来了方便,这种方法可以极大的节约了大量的人力物力及时间。所以,GPS技术已经发展成多领域的高新技术产业。
参考文献:
[1]韦斯斯,莫芳林,乔湘淑.土地测量工作中GPS技术的应用.[J].中国新技术新产品,2010(19):120-121.
[2]严海英,石洁,孙艳新.GPS辅助空中三角测量在新疆基础测绘中的应用.[J].测绘通报,2012(5):33-35.
[3]牟翠伟,安洁.浅析GPS测量技术在房产基础测绘中的应用.[J].山东国土资源,2010,24(5):68-69.
[4]李亚东.浅析GPS技术在现代化测量中的应用.[J].华章,2011(17):297-298.
[5]常增亮.GPS技术在电力工程勘测中的应用.[J].山东科技大学工程硕士学位论文,2012.
[6]刘基余,李征航,王跃虎.全球定位系统原理及其应用.[J].北京:测绘出版社,2010.