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摘 要:文章分析了GPS-RTK测量技术在控制测量、地形测量、施工放样和变形监测中的应用优势,论述了GPS-RTK测量技术在实际工程案例中的具体应用,期望对提高测量精度和效率有所帮助。
关键词:GPS-RTK测量技术;控制测量;地形测量;施工放样;变形监测
在工程测量领域中,传统的测量方式对测区环境要求限制多,易受外界因素干扰降低测量结果的精确度。GPS-RTK测量技术是实时动态GPS测量技术,具备测量效率高、操作简便、实时性强等特点,可在短时间内获取高精度坐标数据,适用于复杂环境下的测量作业。为此,在工程测量领域中要积极推广应用GPS-RTK测量技术。
1 GPS-RTK测量技术的应用优势
1.1控制测量精度高
随着建筑工程的发展,工程测量对控制测量的精度要求越来越高,这就使得以三角网、导线网为主的常规控制测量技术已经难以满足工程测量的要求。常规控制测量技术对相邻控制点、导线长度、图形等方面的限制条件较多,一旦导线解算未能達到精度要求,就会增大测量误差。而GPS-RTK测量技术可弥补常规控制测量的缺陷,该技术不需要相邻控制点之间通视,并且对控制点之间的边长和图形无条件约束,能够保证控制测量精度到达工程测量要求。
1.2地形测量效率高
布设图根控制网是传统地形测量中的一项重要工作,而应用GPS-RTK技术可省略这项工作,直接测量地物地貌特征点。在地形测量中,应用GPS-RTK测量技术可实时测量坐标和高程,自动化采集点位,并利用专业测图软件可实时成图,便于及时发现错测、漏测,帮助测量人员查缺补漏,保证测量工作质量。在建筑项目用地勘测定界测量中,应用GPS-RTK测量技术可快速测定用地范围、界止等信息,短时间内计算出用地面积,与传统测量技术相比提高了地形测量的效率。
1.3施工放样简便
在传统的施工放样中,一般需要2-3名工作人员共同配合完成作业,所采取的方法是经纬仪+钢尺,如果受测区的地物地貌较为复杂,导致测量点之间无法通视,则会降低施工放样的精度。而将GPS-RTK技术应用到施工放样中,可直接将线路参数输入电子手簿中,根据屏幕指示进行放样,提高外业放样效率。同时,GPS-RTK测量技术只需一名测量人员即可完成放样,降低了施工放样作业所耗费的人力、物力。
1.4变形监测成本低
GPS静态测量、全站仪测量是建筑工程变形测量的常用方法。其中,全站仪测量对客观环境的限制条件较多,一旦遇到恶劣天气、复杂地形等作业环境,则会严重影响工作效率;GPS静态测量的单点测量时长通常不小于40min,如果测量点数较多,势必会延长测量作业时间,耗费更多的成本,降低变形监测效率。与上述两种常用测量方法相比,将GPS-RTK测量技术应用到变形监测中,可在保证测量精度达到标准要求的基础上,提高测量效率,降低测量成本,快速获取变形监测信息。当前,GPS-RTK测量技术已经广泛应用于高层建筑物、大型桥梁的变形监测中,取得了良好的应用效果。
2 GPS-RTK测量技术的具体应用
某市某拟建公路工程全长6.1km,无桥梁涵洞,采用双向两车道设计,道路等级为四级公路。拟建公路的两侧分布着商业楼、住宅小组以及在建工程,导致测点之间无法满足通视条件,加之工程工期较紧,所以在本工程的地形测量中采用GPS-RTK测量技术,具体应用如下:
2.1建立平面控制网
在测区采用GPS静态测量技术建立平面控制网,基于1954北京坐标系对三等以上平面起算点联测6个,在公路边线两侧布设加密控制点,共布设8个,保证加密控制点之间的距离为600m。在考虑投影变形因素的基础上,利用GPS静态测量技术测出加密控制点的坐标。在测区基于1956黄海高程系选取高程起算点9个,采用Ashtech Z-Xtreme双频接收机静态观测控制网,测量控制点的高程,以确保平面精度和高程精度满足测量要求。
2.2控制网结果分析
对比分析控制网平差结果与公共点,查看GPS-RTK测量中是否存在较大误差,并作出调整。具体步骤如下:①联测四个水准点和GPS点,检查GPS点的水准高程和起算三角点高程,查看是否存在个别点符合不良的情况;②合理选择起算点,充分考虑控制点分布情况、道路走向等因素,确定起算点的个数;③比较分析每一段平差与上一段平差的公共点,及时调整误差,确保误差在允许范围内。
2.3检验测量成果
本工程地形测量中,采用GPS-RTK测量技术进行测量,其测量成果与静态观测结果的较差在-6mm与5mm之间,最大值为-6mm,满足工程测量精度要求,说明在地形测量中可应用GPS-RTK测量技术。
2.4应用注意事项
为了保证本工程应用GPS-RTK测量技术得出测量结果的可靠性,应注意以下事项:①在地形测量之前,查明测区是否存在GPS盲区,若存在盲区,则要确定盲区的分布时段和时长,在测量时尽量规避该时间段,以免因GPS信号减弱而影响测量结果的精度。②在本工程的所在区域,每天12点至13点40分之间的电离层对GPS信号的影响程度较大,所以在应用GPS-RTK测量技术时应尽量规避这一时间段。③在本工程地形测量中,要选择空通视条件好的控制点,合理布设控制网,尽量避开高大建筑物和山体,以保证测量精度。
结论:
总而言之,GPS-RTK测量技术能够在保证测量精度的前提下弥补传统测量技术的弊端,在提高测量效率、降低测量成本、缩短测量时间等方面发挥出巨大优势。在测量领域中,要合理应用GPS-RTK测量技术进行地形测量、施工放样、变形监测等作业,并逐步扩大GPS-RTK测量技术的应用范围,不断提高数字化测量水平。
参考文献
[1] 王胤博,雷延庆.GPS-RTK技术在地质工程测量中的运用研究与分析[J].中国金属通报,2019(4):130-131.
[2] 刘立杰.GPS-RTK测量技术在测量工程中的应用[J].工程建设与设计,2019(4):104-105.
[3] 刘浩.GPS-RTK测量技术在工程测绘中的应用和特点分析[J].智能城市,2019(4):86-87.
[4] 张金杰,魏立.GPS-RTK测量技术在水利工程测绘中的应用[J].建材与装饰,2019(4):165-166.
关键词:GPS-RTK测量技术;控制测量;地形测量;施工放样;变形监测
在工程测量领域中,传统的测量方式对测区环境要求限制多,易受外界因素干扰降低测量结果的精确度。GPS-RTK测量技术是实时动态GPS测量技术,具备测量效率高、操作简便、实时性强等特点,可在短时间内获取高精度坐标数据,适用于复杂环境下的测量作业。为此,在工程测量领域中要积极推广应用GPS-RTK测量技术。
1 GPS-RTK测量技术的应用优势
1.1控制测量精度高
随着建筑工程的发展,工程测量对控制测量的精度要求越来越高,这就使得以三角网、导线网为主的常规控制测量技术已经难以满足工程测量的要求。常规控制测量技术对相邻控制点、导线长度、图形等方面的限制条件较多,一旦导线解算未能達到精度要求,就会增大测量误差。而GPS-RTK测量技术可弥补常规控制测量的缺陷,该技术不需要相邻控制点之间通视,并且对控制点之间的边长和图形无条件约束,能够保证控制测量精度到达工程测量要求。
1.2地形测量效率高
布设图根控制网是传统地形测量中的一项重要工作,而应用GPS-RTK技术可省略这项工作,直接测量地物地貌特征点。在地形测量中,应用GPS-RTK测量技术可实时测量坐标和高程,自动化采集点位,并利用专业测图软件可实时成图,便于及时发现错测、漏测,帮助测量人员查缺补漏,保证测量工作质量。在建筑项目用地勘测定界测量中,应用GPS-RTK测量技术可快速测定用地范围、界止等信息,短时间内计算出用地面积,与传统测量技术相比提高了地形测量的效率。
1.3施工放样简便
在传统的施工放样中,一般需要2-3名工作人员共同配合完成作业,所采取的方法是经纬仪+钢尺,如果受测区的地物地貌较为复杂,导致测量点之间无法通视,则会降低施工放样的精度。而将GPS-RTK技术应用到施工放样中,可直接将线路参数输入电子手簿中,根据屏幕指示进行放样,提高外业放样效率。同时,GPS-RTK测量技术只需一名测量人员即可完成放样,降低了施工放样作业所耗费的人力、物力。
1.4变形监测成本低
GPS静态测量、全站仪测量是建筑工程变形测量的常用方法。其中,全站仪测量对客观环境的限制条件较多,一旦遇到恶劣天气、复杂地形等作业环境,则会严重影响工作效率;GPS静态测量的单点测量时长通常不小于40min,如果测量点数较多,势必会延长测量作业时间,耗费更多的成本,降低变形监测效率。与上述两种常用测量方法相比,将GPS-RTK测量技术应用到变形监测中,可在保证测量精度达到标准要求的基础上,提高测量效率,降低测量成本,快速获取变形监测信息。当前,GPS-RTK测量技术已经广泛应用于高层建筑物、大型桥梁的变形监测中,取得了良好的应用效果。
2 GPS-RTK测量技术的具体应用
某市某拟建公路工程全长6.1km,无桥梁涵洞,采用双向两车道设计,道路等级为四级公路。拟建公路的两侧分布着商业楼、住宅小组以及在建工程,导致测点之间无法满足通视条件,加之工程工期较紧,所以在本工程的地形测量中采用GPS-RTK测量技术,具体应用如下:
2.1建立平面控制网
在测区采用GPS静态测量技术建立平面控制网,基于1954北京坐标系对三等以上平面起算点联测6个,在公路边线两侧布设加密控制点,共布设8个,保证加密控制点之间的距离为600m。在考虑投影变形因素的基础上,利用GPS静态测量技术测出加密控制点的坐标。在测区基于1956黄海高程系选取高程起算点9个,采用Ashtech Z-Xtreme双频接收机静态观测控制网,测量控制点的高程,以确保平面精度和高程精度满足测量要求。
2.2控制网结果分析
对比分析控制网平差结果与公共点,查看GPS-RTK测量中是否存在较大误差,并作出调整。具体步骤如下:①联测四个水准点和GPS点,检查GPS点的水准高程和起算三角点高程,查看是否存在个别点符合不良的情况;②合理选择起算点,充分考虑控制点分布情况、道路走向等因素,确定起算点的个数;③比较分析每一段平差与上一段平差的公共点,及时调整误差,确保误差在允许范围内。
2.3检验测量成果
本工程地形测量中,采用GPS-RTK测量技术进行测量,其测量成果与静态观测结果的较差在-6mm与5mm之间,最大值为-6mm,满足工程测量精度要求,说明在地形测量中可应用GPS-RTK测量技术。
2.4应用注意事项
为了保证本工程应用GPS-RTK测量技术得出测量结果的可靠性,应注意以下事项:①在地形测量之前,查明测区是否存在GPS盲区,若存在盲区,则要确定盲区的分布时段和时长,在测量时尽量规避该时间段,以免因GPS信号减弱而影响测量结果的精度。②在本工程的所在区域,每天12点至13点40分之间的电离层对GPS信号的影响程度较大,所以在应用GPS-RTK测量技术时应尽量规避这一时间段。③在本工程地形测量中,要选择空通视条件好的控制点,合理布设控制网,尽量避开高大建筑物和山体,以保证测量精度。
结论:
总而言之,GPS-RTK测量技术能够在保证测量精度的前提下弥补传统测量技术的弊端,在提高测量效率、降低测量成本、缩短测量时间等方面发挥出巨大优势。在测量领域中,要合理应用GPS-RTK测量技术进行地形测量、施工放样、变形监测等作业,并逐步扩大GPS-RTK测量技术的应用范围,不断提高数字化测量水平。
参考文献
[1] 王胤博,雷延庆.GPS-RTK技术在地质工程测量中的运用研究与分析[J].中国金属通报,2019(4):130-131.
[2] 刘立杰.GPS-RTK测量技术在测量工程中的应用[J].工程建设与设计,2019(4):104-105.
[3] 刘浩.GPS-RTK测量技术在工程测绘中的应用和特点分析[J].智能城市,2019(4):86-87.
[4] 张金杰,魏立.GPS-RTK测量技术在水利工程测绘中的应用[J].建材与装饰,2019(4):165-166.