论文部分内容阅读
摘要:GPS技术起源于美国,是Global Positioning System的首字母简称,中文直译名称是全球定位系统。GPS技术由软件部分和硬件部分组成,软件指的是利用计算机编程技术开发出来的各种测量软件;硬件包括环绕地球运行的通信卫星以及地面信号接收装置。GPS的关键系统是卫星无线电导航定位系统,通过卫星对用户区域进行扫描测绘,向用户提供三维坐标、导航等服务。随着技术的日渐成熟,GPS技术应经渗入到了我们生活中的方方面面,远不局限于工程测绘。在工程测绘领域,GPS技术的重要性是不言而喻的。
关键词:工程测绘;GPS测量技术;特点;
中图分类号: P2 文献标识码: A
1 GPS测绘技术在工程测绘中的重要作用
GPS测绘技术是一种全球定位系统,它能实时准确的定位某运动目标的三维位置和速度,且精度很高,在地图测绘、建立地理信息系统、市政工程建设的测量、地震预测、地球外壳畸变等方面有广泛运用。
在工程测绘中应用GPS测绘技术可以将交互定位以形象逼真的测绘数据结果表现出来,使相关人员掌握工程测绘工作的全流程。运用GPS测绘技术,既可以减少工程测绘的工作强度,又可以提高其安全性,为测绘方案的修正提供技术基础。比如说:在矿井的工程测绘中,可以借用GPS测绘技术进行测量演练,发现测绘方案中存在的问题,并及时进行处理,提高测量方案的可行性和可操作性。
在城市建设中的GPS测绘技术的应用能充分发挥其精度高、耗时短、操作简便等优点。城市建设进程的加快使得城市的地面出现了很大程度的破坏,为保证城市控制网测绘质量,必须保证控制点测绘的精准度,而GPS则以其测量精度高、耗时短优点被广泛应用于城市建设,它不仅提高了城市控制网建设中的项目测绘精度和效率,同时也提高了测量速率。
总而言之,GPS测绘技术以其高精度、操作简便、耗时短等优点被广泛应用与工程测绘中,为工程测绘的可持续发展奠定坚实的技术基础。
2 GPS测量技术的几个特点
2.1具有实时定位的特点全球定位系统的最大特点就是能够对地球上的任意静止或者运动的目标进行定位,显示其精确的经纬度和运动的速度,所以运用GPS进行导航,就能够更好的保证运动载体依据设计好的路线进行运动。这种全天候精确定位系统的应用对于目标导航来说是最恰当不过的了。
2.2具有定位精度高的特点按照一系列的实验及实际工程测绘应用结果来看,最高不超过50km的基线上,采用载波相位观测量实施静态相对定位,其相对定位精度能够达到1×10-6至2×10-6,在100km至500km的基线上,已经能够达到10-6至10-7的精度标准。而如今的待测技术在不断的改进,很多观测数据的处理措施已经得到很大程度的优化,即便是高于基线1000km的距离时,观测出来的定位数据也会达到10-8甚至更好的精度。随着技术的发展,测量精度也会不断提高以更好的满足工程测量的各种要求。
2.3具有观测时间短的特点就观测20km以内基线需要的时间来看,在没有应用GPS测量技术进行观测的情况下,使用传统的静态相对定位模式来测量,至少需要十五分钟的时间,但是采取实时动态定位模式之后,观测所需的时间最多不超过五分钟,有时候几秒钟就能完成。不仅仅极大的缩短了观测时间,还能够促进测绘作业效率的提高。
2.4具有功能多用途广的特点使用GPS测量技术不仅有助于实现精确稳定的导航的效果还有助于短时间高效率的完成测量工作,其观测精度比较高,一般来说可以达到0.1m/s的测速精度和毫微秒级的测时精度。由于这样的功能特点,它能够广泛的应用于各种各样的测速和测时工作中。
2.5具有观测站之间无需通视的特点传统测量技术对于通视条件和图形结构的要求比较高,若是观察站间的通视条件太差或者是测量控制网的图形结构不够好的话观测结果就会出现很大的误差。而使用GPS测量技术的时候,观察站15°以上的空间开阔性较好,即使是观测站之间没有互通视性,只要具备和卫星之间必要的通视则能够完成测量工作。过去进行工程测量工作的时候需要花费三成以上的总经费来建造觇标来进行测量点的选择。但是应用GPS测量技术的情况下就不需要造标就能进行灵活的测量选点,不仅加快了测量的效率还节省了经费的开支。
2.6具有操作简便的特点GPS测量技术是智能的进行测量,不需要观测人员参与其中,仪器自动的进行卫星捕捉和跟踪观察,自动的实现定位和测量。若是工程观测中需要在某个具体的观测站进行长时间的观察和测量,可以使用无人数据采集技术,让各种观测数据由网络直接汇集到处理中心,进行统一高效的整理,将冗杂的工作简化。除此之外,使用GPS测量技术中用到的用户接收机不仅操作程序比较简单使用起来相当方便,而且小巧轻便,很适合携带。
3 GPS测量技术在工程测绘中的具体应用
3.1测量精密工程
工程测量保函工程勘察设计、施工以及验收等内容,而且还涉及仪器设备的安装测量方面的工作。工程测量的范围比较广,GPS也被广泛应用于这些方面。由于GPS测量技术精度高、操作难度不大等特点,使得它除了被应用于工程测量以为,还在桥梁、隧道等诸多工程建设中,发挥着越来越重要的作用。
3.2应用于城市建设中的测绘
由于城市建设的不断发展,城市中一些使用频率较高的控制网络容易遭受损坏,这将对到城市建成区和规划区的测绘工作造成影响,进而减缓工程测量的进度。所以必须采取方法快速精确的提供控制点,以便提高工作效率。在这种情况下,GPS测量技术中的实时动态差分法就可以满足工作的需求。它可以提供高精度的测量,数据采集时间短,并且不用人工在事后处理数据,还可以实时定位。这不仅满足了作业精度的要求,而且大大提高了工作效率,推动了城市建设中测绘工作的发展。
3.3应用于工程变形监测方面
工程变形作为工程建设中一个比较常见的现象,包括人为因素造成的建筑物的变形、地壳的变形和建筑物的位移。GPS测量技术凭借其在三维定位方面的高精度测量优势,使其成为监测诸多工程变形极为有效的工具。工程建设的各类建筑物变形很多,包括建筑物的缺陷与变形、大坝的变形、海上建筑物的沉陷与变形、资源开采导致的地面下沉等。以大坝变形监测为例,水电站的大坝往往由于受到水负荷的重压而导致大坝的变形。为了尽可能避免大坝变形导致严重事故发生,對大坝进行监测由为重要。此时,采用GPS精密定位技术,就可以对大坝实现自动化监测,其变形监测的精度可达到1.0ppm~0.1ppm。在对大坝进行变形监测时,首先在远离大坝的位置选择一个合适点作为基准站,其次针对大坝的变形区域选择多个点进行监测。最后在每个基准站和监测点上分别安装GPS接收机,这样就可以实现连续的自动观测,并对观测得到的数据进行分析处理。
结束语
由于GPS具有的诸多方面的优势,GPS势必会给工程测绘工作带来全新的革命,各领域测量技术将会得到改革,不仅工程测绘的数据会更加真实、更加准确、更加可靠,而且将会扩大工程测绘的服务范围,从而使工程测绘的质量和效率得到明显的提高,成为多用途的国际性高新技术产业。在工程测绘中,GPS技术使用已经非常普遍了,高精度、高可靠性、高度自动化使得GPS获得了工程测绘界的广泛赞誉,毫无疑问,在未来的一段时间之内GPS技术将主导整个工程测绘领域,并且在技术的革新进步的同时,GPS将用更强的实用性拓展广阔的发展空间。
参考文献
[1]陈序.GPS技术在工程测绘中的应用研究[J].科技与企业,2013,6.
[2]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.
关键词:工程测绘;GPS测量技术;特点;
中图分类号: P2 文献标识码: A
1 GPS测绘技术在工程测绘中的重要作用
GPS测绘技术是一种全球定位系统,它能实时准确的定位某运动目标的三维位置和速度,且精度很高,在地图测绘、建立地理信息系统、市政工程建设的测量、地震预测、地球外壳畸变等方面有广泛运用。
在工程测绘中应用GPS测绘技术可以将交互定位以形象逼真的测绘数据结果表现出来,使相关人员掌握工程测绘工作的全流程。运用GPS测绘技术,既可以减少工程测绘的工作强度,又可以提高其安全性,为测绘方案的修正提供技术基础。比如说:在矿井的工程测绘中,可以借用GPS测绘技术进行测量演练,发现测绘方案中存在的问题,并及时进行处理,提高测量方案的可行性和可操作性。
在城市建设中的GPS测绘技术的应用能充分发挥其精度高、耗时短、操作简便等优点。城市建设进程的加快使得城市的地面出现了很大程度的破坏,为保证城市控制网测绘质量,必须保证控制点测绘的精准度,而GPS则以其测量精度高、耗时短优点被广泛应用于城市建设,它不仅提高了城市控制网建设中的项目测绘精度和效率,同时也提高了测量速率。
总而言之,GPS测绘技术以其高精度、操作简便、耗时短等优点被广泛应用与工程测绘中,为工程测绘的可持续发展奠定坚实的技术基础。
2 GPS测量技术的几个特点
2.1具有实时定位的特点全球定位系统的最大特点就是能够对地球上的任意静止或者运动的目标进行定位,显示其精确的经纬度和运动的速度,所以运用GPS进行导航,就能够更好的保证运动载体依据设计好的路线进行运动。这种全天候精确定位系统的应用对于目标导航来说是最恰当不过的了。
2.2具有定位精度高的特点按照一系列的实验及实际工程测绘应用结果来看,最高不超过50km的基线上,采用载波相位观测量实施静态相对定位,其相对定位精度能够达到1×10-6至2×10-6,在100km至500km的基线上,已经能够达到10-6至10-7的精度标准。而如今的待测技术在不断的改进,很多观测数据的处理措施已经得到很大程度的优化,即便是高于基线1000km的距离时,观测出来的定位数据也会达到10-8甚至更好的精度。随着技术的发展,测量精度也会不断提高以更好的满足工程测量的各种要求。
2.3具有观测时间短的特点就观测20km以内基线需要的时间来看,在没有应用GPS测量技术进行观测的情况下,使用传统的静态相对定位模式来测量,至少需要十五分钟的时间,但是采取实时动态定位模式之后,观测所需的时间最多不超过五分钟,有时候几秒钟就能完成。不仅仅极大的缩短了观测时间,还能够促进测绘作业效率的提高。
2.4具有功能多用途广的特点使用GPS测量技术不仅有助于实现精确稳定的导航的效果还有助于短时间高效率的完成测量工作,其观测精度比较高,一般来说可以达到0.1m/s的测速精度和毫微秒级的测时精度。由于这样的功能特点,它能够广泛的应用于各种各样的测速和测时工作中。
2.5具有观测站之间无需通视的特点传统测量技术对于通视条件和图形结构的要求比较高,若是观察站间的通视条件太差或者是测量控制网的图形结构不够好的话观测结果就会出现很大的误差。而使用GPS测量技术的时候,观察站15°以上的空间开阔性较好,即使是观测站之间没有互通视性,只要具备和卫星之间必要的通视则能够完成测量工作。过去进行工程测量工作的时候需要花费三成以上的总经费来建造觇标来进行测量点的选择。但是应用GPS测量技术的情况下就不需要造标就能进行灵活的测量选点,不仅加快了测量的效率还节省了经费的开支。
2.6具有操作简便的特点GPS测量技术是智能的进行测量,不需要观测人员参与其中,仪器自动的进行卫星捕捉和跟踪观察,自动的实现定位和测量。若是工程观测中需要在某个具体的观测站进行长时间的观察和测量,可以使用无人数据采集技术,让各种观测数据由网络直接汇集到处理中心,进行统一高效的整理,将冗杂的工作简化。除此之外,使用GPS测量技术中用到的用户接收机不仅操作程序比较简单使用起来相当方便,而且小巧轻便,很适合携带。
3 GPS测量技术在工程测绘中的具体应用
3.1测量精密工程
工程测量保函工程勘察设计、施工以及验收等内容,而且还涉及仪器设备的安装测量方面的工作。工程测量的范围比较广,GPS也被广泛应用于这些方面。由于GPS测量技术精度高、操作难度不大等特点,使得它除了被应用于工程测量以为,还在桥梁、隧道等诸多工程建设中,发挥着越来越重要的作用。
3.2应用于城市建设中的测绘
由于城市建设的不断发展,城市中一些使用频率较高的控制网络容易遭受损坏,这将对到城市建成区和规划区的测绘工作造成影响,进而减缓工程测量的进度。所以必须采取方法快速精确的提供控制点,以便提高工作效率。在这种情况下,GPS测量技术中的实时动态差分法就可以满足工作的需求。它可以提供高精度的测量,数据采集时间短,并且不用人工在事后处理数据,还可以实时定位。这不仅满足了作业精度的要求,而且大大提高了工作效率,推动了城市建设中测绘工作的发展。
3.3应用于工程变形监测方面
工程变形作为工程建设中一个比较常见的现象,包括人为因素造成的建筑物的变形、地壳的变形和建筑物的位移。GPS测量技术凭借其在三维定位方面的高精度测量优势,使其成为监测诸多工程变形极为有效的工具。工程建设的各类建筑物变形很多,包括建筑物的缺陷与变形、大坝的变形、海上建筑物的沉陷与变形、资源开采导致的地面下沉等。以大坝变形监测为例,水电站的大坝往往由于受到水负荷的重压而导致大坝的变形。为了尽可能避免大坝变形导致严重事故发生,對大坝进行监测由为重要。此时,采用GPS精密定位技术,就可以对大坝实现自动化监测,其变形监测的精度可达到1.0ppm~0.1ppm。在对大坝进行变形监测时,首先在远离大坝的位置选择一个合适点作为基准站,其次针对大坝的变形区域选择多个点进行监测。最后在每个基准站和监测点上分别安装GPS接收机,这样就可以实现连续的自动观测,并对观测得到的数据进行分析处理。
结束语
由于GPS具有的诸多方面的优势,GPS势必会给工程测绘工作带来全新的革命,各领域测量技术将会得到改革,不仅工程测绘的数据会更加真实、更加准确、更加可靠,而且将会扩大工程测绘的服务范围,从而使工程测绘的质量和效率得到明显的提高,成为多用途的国际性高新技术产业。在工程测绘中,GPS技术使用已经非常普遍了,高精度、高可靠性、高度自动化使得GPS获得了工程测绘界的广泛赞誉,毫无疑问,在未来的一段时间之内GPS技术将主导整个工程测绘领域,并且在技术的革新进步的同时,GPS将用更强的实用性拓展广阔的发展空间。
参考文献
[1]陈序.GPS技术在工程测绘中的应用研究[J].科技与企业,2013,6.
[2]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.