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摘要:GPS 是全球定位系统(Global Positioning System)的简称。它是科技不断发展和进步的成果,也是技术的不断创新的具体体现。GPS技术因其精确的定位功能,从而被广泛应用到各个领域中,如军事、民用交通导航、摄影、测量等。本文对GPS 测绘技术的特点、GPS 技术在工程测绘中的应用及实施过程进行了分析和探讨。
关键词:工程测绘 GPS 测绘 技术
中图分类号:P25文献标识码: A
正文:
GPS 技术最核心的就是定位,其工作原理:将 GPS 的信号接收机根据要求设置在某一个位置上,GPS 卫星不间断的发送自身的星历参数和时间信息,通过计算机将接收到的信息通过计算、数据处理,算出接收机所在的三维位置。GPS 技术按照定位的具体方式来划分,可以分为两种不同的定位方式:即绝对定位和相对定位。相对定位是基于空间几何的理论,即在已知测量点与三颗卫星的距离的基础之上,通过相关的数学理论,推算测量点的实际位置。绝对定位则是在已知的经度、维度、海拔数据等信息的基础上确定测量点的空间坐标。
一、GPS 测绘技术的特点
对比传统意义上的测量方法,GPS 测绘技术在测量方面具有明显的改进和提高,其在实际运用的过程中,拥有更高的精确度,相关的测量速度也更加迅速。 另外,GPS 测绘技术在运用的过程中结合了计算机技术的相关运用, 对测量的程序进行了一定程度的简化,从而使其在实际操作过程中的专业性要求变低,促进了 GPS 相关市场的发展。
(一)定位准确性高
在对 GPS 测绘技术进行实际运用的过程中,结合相关的实际测量数据我们可以得知,相较于传统的定位方式,GPS 测绘技术的准确性更高。 例如利用 GPS 测绘技术对 300m 到 1500m 的工程進行定位测量,测量时间如果能够达到一小时以上,它在实际观测的过程中所得数据会产生的误差就能够被控制在 1mm之内。 相比于传统的测绘仪器在测量时所得到的数据,GPS 测绘技术在测量的准确性上有明显的提高。
(二)操作更简单
在对 GPS 测绘技术实际运用的过程中,经过和其他相关技术进行结合之后, 它在操作的过程中的操作方法就变得相对简单了很多,而且,它在不断的发展中所应用的范围也得到了进一步的拓展。 另外,与传统的测绘方式进行比较,GPS 测绘技术在自动化操作以及集成化程度方面也得到了相应的提高。 GPS 测绘技术不仅适用于工程测绘,在其他领域也得到了广泛的运用。而且,它在实际操作的过程中,相关的操作人员可以利用对软件的运用进行控制, 这样可以在一定程度上减少人工测绘中存在的误差,对操作的准确度进一步的提升。
(三)观测速率提高
随着时代的发展,GPS 测绘技术得到了一定的开发, 在各个领域都得到了广泛的运用,而且,我国软件技术以及电子科技在发展中,其相关的软件得到了一定的改良和提高,将 GPS 测绘技术中与相关的电子软件相结合,促使它在实际运用的过程中,观测速率得到进一步的提高。
二、GPS 技术在工程测绘中的应用
(一)水下地形测绘
在之前的水下地形测绘工作中,因为水下地形复杂、测量环境差等原因,对于工程测绘人员来讲,水下地形测绘工作一直是个大难题。随着 GPS 技术的广泛应用,水下工程测绘也采用了GPS 技术,使得测绘工作变得便捷且准确。在 GPS 技术还没有应用到水下地形测绘工作之前,测绘工作一直采用的是传统的方法,即测深仪,它主要是通过经纬仪、外测距仪等仪器,采用测量平面位置的方式来测量水深。这种测绘方式不但难度大,而且保证不了精准度。GPS 技术运用于水下地形测绘工作时,采用测深仪、潮位仪、终端接收设备、差分 GPS 接收机这几种机器,互相配合,组建成一个有机的测绘体系,适合于大比例尺下的水下地形测绘工作,能够方便、准确的掌握水下地形的具体情况。
(二)测绘工作
GPS 技术中有一种虚拟现实技术,该技术主要是通过计算机三维成像软件,在计算机上通过一种三维图像的方式展示出工程测绘的具体工作过程,从而进行重点分析测绘工作的核心部分,以此为依据,更好的运用在实际的工程测绘工作中,比如用于指导和规划实际测绘工作。另外,GPS 虚拟现实技术非常直观且形象,在实际的工程测绘工作开展之前,对于一些复杂工程的外部状况可以真实立体地展现出来,进一步提高了实际测绘工作的可行性和安全性。
(三)工程变形监测
对于一些规模比较大的工程建筑来讲,变形问题是建设使用过程中经常出现的问题。当然,造成工程变形的原因有很多,有人为因素的存在,也有地质因素的存在。那么,掌控其变形量从而保证建筑的安全性则成为了建筑工程的重大问题。将 GPS 技术运用到工程变形监测工作中,建设使用过程中的变形问题就得以解决。GPS测量技术中的三维定位技术,其拥有非常高的精准度,能够实时监控建筑的变形量,如果在检测过程中发现了异常情况,就会马上采取有效措施避免恶化。比如,将 GPS 技术应用于水坝的变形监控,将信号接收装置安装在坝体之上,通过计算机监控坝体的实际位移和变形量,当遇到变形大过大或位移异常时,相关人员就可以及时的制定解决方案,采取有效措施,从而保证坝体的安全性。
(四)工程建设的应用
随着城市建设的不断发展,城市建设对工程建设的要求也越来越高。采用 GPS 测绘技术可以有效提高工程建设的质量和效率。在城市规划工作中,其主要特点有三个方面:精度要求高、使用频繁、控制面积大。所以,为了满足城市规划的要求,必须站在整体的角度出发,避免过度开发城市资源。GPS 技术可以在任何时刻进行数据采集,还可以根据具体要求作出调整,相比于传统的测量方式,GPS 技术具有高精度、低费用、快速、易于操作等优点,它是城市控制测绘的最优选择。
(五)土地的动态检测
传统的土地动态方法主要有两种,即平板仪补测和简易补测,这两种检测方法速度慢且效率不高,并不能满足动态掌握土地的需要。GPS 技术运用到土地的动态检测中,进一步改善了动态野外检测的方法。GPS 技术精度高、速度快、效率高,解决了传统检测方法所存在的问题和不足。节省了大量的人力物力和时间,提高了效率。
三、工程测绘中 GPS 测量的实施过程
将 GPS 技术运用到实际的工程测绘工作中,其实施过程需要非常慎重,它是保障工程测绘工作得以顺利开展的基本前提。下面是对工程测绘中 GPS 测量的实施过程的简单介绍。
(一)选择测量点
相比于常规的测量点选择来讲,GPS 技术测量点的选择就简单多了。因为 GPS 测量站内部对网形结构体系不做太大要求,其灵活性和透视性的要求都不必太高。在工程测绘工作中,在测量点的选择上,务必要保证相关设备的安装方便快捷、视野要开阔,绝对不可以选择在信号差的地方,这样能有效保证 GPS 技术不受电磁信号的干扰。最后,要绘制一些相关的图纸工作,从而完成选择测量点的工作。
(二)建立测量标志
选择好测量点之后,要建立一个测量标志,为以后的后续工作开展提供便捷的服务,比如说埋置标石等。
(三)实施外业观测
外业测绘,即根据外空间安装的卫星导航系统,通过卫星采集工作所搜集的信号来观测测量工作,达到精准定位安装天线的目的。GPS 技术在开展观测的过程中,主要是依靠两种方式来进行的,即开机观测和无线安置,它与传统的测试存在很大的差异。在实施外业观测的过程中,一定要做好各项相关的技术规范工作,有步骤的实施工作流程。比如:在 GPS 安置的过程中,务必将 GPS 设备安装在三脚架上,与此同时,保证天线基座与标志上方的中心要对准,在测绘过程中,固定其三脚架的不同方向。只有严格遵循技术规范,才能提高观测的质量。
(四)处理数据、检验测量结果
前面的工作都妥善处理之后,我们就要对收集来的数据进行分析处理,这个阶段的工作一般是通过计算机来进行处理的。分析处理好数据之后,还应对观测成果进行检测,比较常见的检验手段就是外业检验。检验测量结果是一项必不可少的工作,只有外业检测,才能保障最终的测量质量和精准度。
四、对 GPS 技术在工程测绘领域的展望
GPS 技术的运用在工程测绘领域相当于是一次技术革命。GPS 技术充分利用已有的测量理论,但是又没有被传统的测量方法所束缚,而是进一步改革之前的理论,保证了测绘工作的高效、快速。在未来的测绘领域,GPS 技术肯定会向智能化、全面化法相发展。其运用会更加方便和灵活,从而更好地服务与我们的生活。结束语综上所述,GPS 技术因其高效率、易于操作、高精度、多功能等优势被广泛应用于现代工程测绘工作中。随着 GPS 技术的不断发展和进步,在未来的时间里,GPS 技术将会有更强大的应用空间和良好的发展前景。
参考文献
[1] 林新超 .GPS 测量技术在工程测绘中的应用分析 [J]. 科技风 ,2012(1)
[2] 陈巧英 . 论工程测绘中的 GPS 测绘技术 [J]. 科技创新与应用 ,2014(1)
[3] 陈 序 .GPS 技 术 在 工 程 测 绘 中 的 应 用 研 究 [J]. 科 技 与 企业 ,2013(6)
关键词:工程测绘 GPS 测绘 技术
中图分类号:P25文献标识码: A
正文:
GPS 技术最核心的就是定位,其工作原理:将 GPS 的信号接收机根据要求设置在某一个位置上,GPS 卫星不间断的发送自身的星历参数和时间信息,通过计算机将接收到的信息通过计算、数据处理,算出接收机所在的三维位置。GPS 技术按照定位的具体方式来划分,可以分为两种不同的定位方式:即绝对定位和相对定位。相对定位是基于空间几何的理论,即在已知测量点与三颗卫星的距离的基础之上,通过相关的数学理论,推算测量点的实际位置。绝对定位则是在已知的经度、维度、海拔数据等信息的基础上确定测量点的空间坐标。
一、GPS 测绘技术的特点
对比传统意义上的测量方法,GPS 测绘技术在测量方面具有明显的改进和提高,其在实际运用的过程中,拥有更高的精确度,相关的测量速度也更加迅速。 另外,GPS 测绘技术在运用的过程中结合了计算机技术的相关运用, 对测量的程序进行了一定程度的简化,从而使其在实际操作过程中的专业性要求变低,促进了 GPS 相关市场的发展。
(一)定位准确性高
在对 GPS 测绘技术进行实际运用的过程中,结合相关的实际测量数据我们可以得知,相较于传统的定位方式,GPS 测绘技术的准确性更高。 例如利用 GPS 测绘技术对 300m 到 1500m 的工程進行定位测量,测量时间如果能够达到一小时以上,它在实际观测的过程中所得数据会产生的误差就能够被控制在 1mm之内。 相比于传统的测绘仪器在测量时所得到的数据,GPS 测绘技术在测量的准确性上有明显的提高。
(二)操作更简单
在对 GPS 测绘技术实际运用的过程中,经过和其他相关技术进行结合之后, 它在操作的过程中的操作方法就变得相对简单了很多,而且,它在不断的发展中所应用的范围也得到了进一步的拓展。 另外,与传统的测绘方式进行比较,GPS 测绘技术在自动化操作以及集成化程度方面也得到了相应的提高。 GPS 测绘技术不仅适用于工程测绘,在其他领域也得到了广泛的运用。而且,它在实际操作的过程中,相关的操作人员可以利用对软件的运用进行控制, 这样可以在一定程度上减少人工测绘中存在的误差,对操作的准确度进一步的提升。
(三)观测速率提高
随着时代的发展,GPS 测绘技术得到了一定的开发, 在各个领域都得到了广泛的运用,而且,我国软件技术以及电子科技在发展中,其相关的软件得到了一定的改良和提高,将 GPS 测绘技术中与相关的电子软件相结合,促使它在实际运用的过程中,观测速率得到进一步的提高。
二、GPS 技术在工程测绘中的应用
(一)水下地形测绘
在之前的水下地形测绘工作中,因为水下地形复杂、测量环境差等原因,对于工程测绘人员来讲,水下地形测绘工作一直是个大难题。随着 GPS 技术的广泛应用,水下工程测绘也采用了GPS 技术,使得测绘工作变得便捷且准确。在 GPS 技术还没有应用到水下地形测绘工作之前,测绘工作一直采用的是传统的方法,即测深仪,它主要是通过经纬仪、外测距仪等仪器,采用测量平面位置的方式来测量水深。这种测绘方式不但难度大,而且保证不了精准度。GPS 技术运用于水下地形测绘工作时,采用测深仪、潮位仪、终端接收设备、差分 GPS 接收机这几种机器,互相配合,组建成一个有机的测绘体系,适合于大比例尺下的水下地形测绘工作,能够方便、准确的掌握水下地形的具体情况。
(二)测绘工作
GPS 技术中有一种虚拟现实技术,该技术主要是通过计算机三维成像软件,在计算机上通过一种三维图像的方式展示出工程测绘的具体工作过程,从而进行重点分析测绘工作的核心部分,以此为依据,更好的运用在实际的工程测绘工作中,比如用于指导和规划实际测绘工作。另外,GPS 虚拟现实技术非常直观且形象,在实际的工程测绘工作开展之前,对于一些复杂工程的外部状况可以真实立体地展现出来,进一步提高了实际测绘工作的可行性和安全性。
(三)工程变形监测
对于一些规模比较大的工程建筑来讲,变形问题是建设使用过程中经常出现的问题。当然,造成工程变形的原因有很多,有人为因素的存在,也有地质因素的存在。那么,掌控其变形量从而保证建筑的安全性则成为了建筑工程的重大问题。将 GPS 技术运用到工程变形监测工作中,建设使用过程中的变形问题就得以解决。GPS测量技术中的三维定位技术,其拥有非常高的精准度,能够实时监控建筑的变形量,如果在检测过程中发现了异常情况,就会马上采取有效措施避免恶化。比如,将 GPS 技术应用于水坝的变形监控,将信号接收装置安装在坝体之上,通过计算机监控坝体的实际位移和变形量,当遇到变形大过大或位移异常时,相关人员就可以及时的制定解决方案,采取有效措施,从而保证坝体的安全性。
(四)工程建设的应用
随着城市建设的不断发展,城市建设对工程建设的要求也越来越高。采用 GPS 测绘技术可以有效提高工程建设的质量和效率。在城市规划工作中,其主要特点有三个方面:精度要求高、使用频繁、控制面积大。所以,为了满足城市规划的要求,必须站在整体的角度出发,避免过度开发城市资源。GPS 技术可以在任何时刻进行数据采集,还可以根据具体要求作出调整,相比于传统的测量方式,GPS 技术具有高精度、低费用、快速、易于操作等优点,它是城市控制测绘的最优选择。
(五)土地的动态检测
传统的土地动态方法主要有两种,即平板仪补测和简易补测,这两种检测方法速度慢且效率不高,并不能满足动态掌握土地的需要。GPS 技术运用到土地的动态检测中,进一步改善了动态野外检测的方法。GPS 技术精度高、速度快、效率高,解决了传统检测方法所存在的问题和不足。节省了大量的人力物力和时间,提高了效率。
三、工程测绘中 GPS 测量的实施过程
将 GPS 技术运用到实际的工程测绘工作中,其实施过程需要非常慎重,它是保障工程测绘工作得以顺利开展的基本前提。下面是对工程测绘中 GPS 测量的实施过程的简单介绍。
(一)选择测量点
相比于常规的测量点选择来讲,GPS 技术测量点的选择就简单多了。因为 GPS 测量站内部对网形结构体系不做太大要求,其灵活性和透视性的要求都不必太高。在工程测绘工作中,在测量点的选择上,务必要保证相关设备的安装方便快捷、视野要开阔,绝对不可以选择在信号差的地方,这样能有效保证 GPS 技术不受电磁信号的干扰。最后,要绘制一些相关的图纸工作,从而完成选择测量点的工作。
(二)建立测量标志
选择好测量点之后,要建立一个测量标志,为以后的后续工作开展提供便捷的服务,比如说埋置标石等。
(三)实施外业观测
外业测绘,即根据外空间安装的卫星导航系统,通过卫星采集工作所搜集的信号来观测测量工作,达到精准定位安装天线的目的。GPS 技术在开展观测的过程中,主要是依靠两种方式来进行的,即开机观测和无线安置,它与传统的测试存在很大的差异。在实施外业观测的过程中,一定要做好各项相关的技术规范工作,有步骤的实施工作流程。比如:在 GPS 安置的过程中,务必将 GPS 设备安装在三脚架上,与此同时,保证天线基座与标志上方的中心要对准,在测绘过程中,固定其三脚架的不同方向。只有严格遵循技术规范,才能提高观测的质量。
(四)处理数据、检验测量结果
前面的工作都妥善处理之后,我们就要对收集来的数据进行分析处理,这个阶段的工作一般是通过计算机来进行处理的。分析处理好数据之后,还应对观测成果进行检测,比较常见的检验手段就是外业检验。检验测量结果是一项必不可少的工作,只有外业检测,才能保障最终的测量质量和精准度。
四、对 GPS 技术在工程测绘领域的展望
GPS 技术的运用在工程测绘领域相当于是一次技术革命。GPS 技术充分利用已有的测量理论,但是又没有被传统的测量方法所束缚,而是进一步改革之前的理论,保证了测绘工作的高效、快速。在未来的测绘领域,GPS 技术肯定会向智能化、全面化法相发展。其运用会更加方便和灵活,从而更好地服务与我们的生活。结束语综上所述,GPS 技术因其高效率、易于操作、高精度、多功能等优势被广泛应用于现代工程测绘工作中。随着 GPS 技术的不断发展和进步,在未来的时间里,GPS 技术将会有更强大的应用空间和良好的发展前景。
参考文献
[1] 林新超 .GPS 测量技术在工程测绘中的应用分析 [J]. 科技风 ,2012(1)
[2] 陈巧英 . 论工程测绘中的 GPS 测绘技术 [J]. 科技创新与应用 ,2014(1)
[3] 陈 序 .GPS 技 术 在 工 程 测 绘 中 的 应 用 研 究 [J]. 科 技 与 企业 ,2013(6)