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【摘 要】 GPS即全球定位系统(Global Positioning System)是美国从20世纪70年代开始研制,历时近20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。本文主要对GPS技术在工程测量中的应用进行了简要分析。
【关键词】 GPS技术;工程测量;应用
随着信息技术的不断发展,GPS技术在当今社会里应用更加广泛,利用图像处理,智能监测,GPS测量技术可以有效的检测到工程中的一些信息,对于工程测量,定点检测等内容发挥重要的作用。依靠GPS技术,可以有效的提高工程测量的精度,加快工程进度。
一、GPS测量技术特点
1、定位精度高
GPS测量技术在进行工作时,主要依据GPS卫星导航技术,通过卫星,对所需要检测的对象进行检测,卫星在高度方面具有其自身优势,有利于更好的观测,便于测量技术的展开,同时,GPS测量技术在进行观测时,由于其对范围定点非常准确,因此,可以有效的提高检测精度,确保检测位置正确,有效的提高工程测量技术的精度,因此,GPS测量技术具有定位精度高的显著优势。
2、全天候操作
GPS技术在进行观察时,不依赖于天气的变换,不受到外界的影响,可以实现全天候作业,这样就可以有效的提高工作效率,减少不必要的麻烦。而传统的工程测量由于其依赖于工作人员手工操作,在进行工程测量作业时,如果遇到恶劣天气或者气候发生变化时,很难正常工作,这就严重的阻碍了工程测量技术的发展应用。而GPS技术具有全天候操作,极大的提高了工程测量的效率。
3、操作简单易用
GPS技术在进行工程测量时,主要是通过仪器设备对待测对象的分析,继而得出数据,提供给工程测量人员,在进行工程测量时,操作流程非常简单,不依赖于复杂的操作步骤。主要分为三步:
(1)找好待测对象
进行GPS测量时,首先需要做的就是调整后测量位置,将GPS测量对象找好,这样才有利于进行更好的测量。通过对对象数据进行设置,GPS测量技术可以对对象建立模糊模型,这有利于GPS技术在真正进行测量时,更好的进行数据分析和测量计算。
(2)做好预处理工作
GPS技术因为不受到气候等外界的影响,因此,在进行测量时,可以极快的对数据进行操作分析,同时,GPS技术在进行测量时,利用卫星的捕获以及数据的分析,可以高效的记录检测数据,有利于快速分析数据,并依据预处理程序,对数据做好处理。
二、GPS控制网的布设形式
1、GPS控制网的图形设计
网的图形设计就是根据网的用途和用户要求,确定具体的布网观测方案,其核心是如何高质量低成本地完成既定的测量任务。在进行GPS网设计时,一定要顾及测站选址、卫星选择、仪器设备装置、经费、时间、人力及后勤交通保障等因素;当网点位置、接收机数量确定以后,网的设计就主要体现在观测时间的确定、网形构造及各点设站观测的次数等方面。设计的一般原则如下:
(1)为了确保GPS控制网的可靠性,同时能有效地检查和发现观测结果中的粗差,必须使GPS网中的独立边构成一定的几何闭合图形。这种闭合图形,可以是由数条GPS独立边构成的非同步多边形,如三角形、四边形或多边形。当GPS网中有若干个起算点时,也可以是由两个起算点之间的数条GPS独立边构成的附合路线。但无论是闭合环路或附合路线,所包含的独立边数不宜过多。
(2)考虑到要沿用原有的测绘成果,应该尽量采用原有的地方或工程坐标系统,因此,GPS网点要尽量与原有的地面控制网点相重合。重合点数应多于3个,以便可靠地确定GPS网与地面网之间的转换参数。
(3)GPS网点应考虑与水准点相重合,而非重合点一般应根据要求以水准测量方法进行联测,因此,GPS网点一般应设在视野开阔和交通方便的地方。
(4)在GPS网中不应有自由基线,因为自由基线不具备检查和发现观测结果中粗差的能力。
(5)为了便于用常规方法联测或扩展,C,D,E级控制网点应有1个~2个方向通视。
2、GPS网的基本形式
根据GPS测量的不同用途,GPS网中同步图形的连接方式通常有点连接、边连接和网连接三种基本方式。而在实际应用中,又往往采用混合连接方式、星形布设方式、导线连接方式和三角锁连接方式。
三、GPS技术在工程测量中的应用
在工程测量中,GPS有其无可取代的优越性。一些大型工程,例如铁路、水坝的修建,需要全局上的掌握,这时,传统的测量方法面对如此大型的工程,就很是吃力了,但是GPS技术就不存在这样的问题,而且GPS可以直接提供三维的数据,在勘探设计阶段,极大地方便了工程的进行。
在测设方格网的过程中,GPS展现出的灵活性、适应性都远在常规方式之上。因为GPS的基站之间不需要相互通信,所以相对与常规测量方式,选点时的工作就简单很多。也降低了经济成本,省掉了建立视标的成本。但是,在这个过程中GPS技术也有其特殊的要求,选择点位时,需要方便到达,以便放置标石,而且选择的地方需要视线开阔,没有金属物和障碍物,防止干扰电磁波。比如说大片的水面,高压线网以及有大量金属存在的建筑工地等。
GPS技术在工程测量中应用最广的,要算是RTK(Real-time kinematic),即实时动态差分法。这是一种新的常用的GPS测量方法,以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,RTK技术可以说是GPS发展历程中的一大突破,应用RTK技术,可以在野外进行外业测量时,在不到一秒钟内,实时得到精度在厘米级的定位数据,这在地形勘测、工程放样上都有重大意义。
在城市建设和大型工程建设的过程中,控制网的面积大,要求的精度高,而且测量数据随着工程的进度在不断变化,需要高频率的测量。这时候,传统的测量方式显得落后。传统测量的定位点通常是位于地面的,随着工程的建设,这些点中大部分会被不断破坏,测量的进度也就被破坏了。而且,城市建设中,导线测量的方式,还要求点与点之间通视,浪费时间也浪费精力,同时还存在着测量精度不均匀的问题。RTK技术则不然,应用这一技术,可以实时知道测量数据和测量精度,在精度达到之后,就可以停止测量了,不需要在计算出数据,然后发现达不到要求之后返工,还可实时地判定解算结果是否成功,以减少冗余观测,缩短观测时间,大大减少了人力的强度,节省了开销。
在施工放样的过程中,传统的测量方式,例如经纬仪交会放样,全站仪的边角放样等,通常需要先人为的设计好点位,在实地标识出来,至少需要2人-3人共同操作,来回的去移动目标,如果碰上困难,还需要想其他很多方法才能成功的放样,这样做不仅费时而且费力。但是,采用RTK技术,只需要一人操作,把放样点的坐标输入终端,按照提示走到放样点即可,而且这种放样形式,不需要点间通信,直接通过坐标放样,大大提升了放样均度。
四、結束语
随着科学技术的不断发展,卫星技术得到广泛的提高,而与之而来的就是GPS技术得到了质的提高,GPS技术相比于传统的测量技术具有更多的优势,在外界抵抗性方面、测量精度方面以及工作效率方面都有着很强的优势,这些都极大的提高了工程测量的效率,保证其精确度。
参考文献:
[1]汪建林,姚焕炯,张晓盛等.GPS测量技术在工程测绘中的应用[J].中国新技术新产品,2010.
[2]马严辉.GPRS网络RTK在广西管道项目中的应用[J].硅谷,2012.
[3]李俊.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].齐齐哈尔工程学院学报,2012.
【关键词】 GPS技术;工程测量;应用
随着信息技术的不断发展,GPS技术在当今社会里应用更加广泛,利用图像处理,智能监测,GPS测量技术可以有效的检测到工程中的一些信息,对于工程测量,定点检测等内容发挥重要的作用。依靠GPS技术,可以有效的提高工程测量的精度,加快工程进度。
一、GPS测量技术特点
1、定位精度高
GPS测量技术在进行工作时,主要依据GPS卫星导航技术,通过卫星,对所需要检测的对象进行检测,卫星在高度方面具有其自身优势,有利于更好的观测,便于测量技术的展开,同时,GPS测量技术在进行观测时,由于其对范围定点非常准确,因此,可以有效的提高检测精度,确保检测位置正确,有效的提高工程测量技术的精度,因此,GPS测量技术具有定位精度高的显著优势。
2、全天候操作
GPS技术在进行观察时,不依赖于天气的变换,不受到外界的影响,可以实现全天候作业,这样就可以有效的提高工作效率,减少不必要的麻烦。而传统的工程测量由于其依赖于工作人员手工操作,在进行工程测量作业时,如果遇到恶劣天气或者气候发生变化时,很难正常工作,这就严重的阻碍了工程测量技术的发展应用。而GPS技术具有全天候操作,极大的提高了工程测量的效率。
3、操作简单易用
GPS技术在进行工程测量时,主要是通过仪器设备对待测对象的分析,继而得出数据,提供给工程测量人员,在进行工程测量时,操作流程非常简单,不依赖于复杂的操作步骤。主要分为三步:
(1)找好待测对象
进行GPS测量时,首先需要做的就是调整后测量位置,将GPS测量对象找好,这样才有利于进行更好的测量。通过对对象数据进行设置,GPS测量技术可以对对象建立模糊模型,这有利于GPS技术在真正进行测量时,更好的进行数据分析和测量计算。
(2)做好预处理工作
GPS技术因为不受到气候等外界的影响,因此,在进行测量时,可以极快的对数据进行操作分析,同时,GPS技术在进行测量时,利用卫星的捕获以及数据的分析,可以高效的记录检测数据,有利于快速分析数据,并依据预处理程序,对数据做好处理。
二、GPS控制网的布设形式
1、GPS控制网的图形设计
网的图形设计就是根据网的用途和用户要求,确定具体的布网观测方案,其核心是如何高质量低成本地完成既定的测量任务。在进行GPS网设计时,一定要顾及测站选址、卫星选择、仪器设备装置、经费、时间、人力及后勤交通保障等因素;当网点位置、接收机数量确定以后,网的设计就主要体现在观测时间的确定、网形构造及各点设站观测的次数等方面。设计的一般原则如下:
(1)为了确保GPS控制网的可靠性,同时能有效地检查和发现观测结果中的粗差,必须使GPS网中的独立边构成一定的几何闭合图形。这种闭合图形,可以是由数条GPS独立边构成的非同步多边形,如三角形、四边形或多边形。当GPS网中有若干个起算点时,也可以是由两个起算点之间的数条GPS独立边构成的附合路线。但无论是闭合环路或附合路线,所包含的独立边数不宜过多。
(2)考虑到要沿用原有的测绘成果,应该尽量采用原有的地方或工程坐标系统,因此,GPS网点要尽量与原有的地面控制网点相重合。重合点数应多于3个,以便可靠地确定GPS网与地面网之间的转换参数。
(3)GPS网点应考虑与水准点相重合,而非重合点一般应根据要求以水准测量方法进行联测,因此,GPS网点一般应设在视野开阔和交通方便的地方。
(4)在GPS网中不应有自由基线,因为自由基线不具备检查和发现观测结果中粗差的能力。
(5)为了便于用常规方法联测或扩展,C,D,E级控制网点应有1个~2个方向通视。
2、GPS网的基本形式
根据GPS测量的不同用途,GPS网中同步图形的连接方式通常有点连接、边连接和网连接三种基本方式。而在实际应用中,又往往采用混合连接方式、星形布设方式、导线连接方式和三角锁连接方式。
三、GPS技术在工程测量中的应用
在工程测量中,GPS有其无可取代的优越性。一些大型工程,例如铁路、水坝的修建,需要全局上的掌握,这时,传统的测量方法面对如此大型的工程,就很是吃力了,但是GPS技术就不存在这样的问题,而且GPS可以直接提供三维的数据,在勘探设计阶段,极大地方便了工程的进行。
在测设方格网的过程中,GPS展现出的灵活性、适应性都远在常规方式之上。因为GPS的基站之间不需要相互通信,所以相对与常规测量方式,选点时的工作就简单很多。也降低了经济成本,省掉了建立视标的成本。但是,在这个过程中GPS技术也有其特殊的要求,选择点位时,需要方便到达,以便放置标石,而且选择的地方需要视线开阔,没有金属物和障碍物,防止干扰电磁波。比如说大片的水面,高压线网以及有大量金属存在的建筑工地等。
GPS技术在工程测量中应用最广的,要算是RTK(Real-time kinematic),即实时动态差分法。这是一种新的常用的GPS测量方法,以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,RTK技术可以说是GPS发展历程中的一大突破,应用RTK技术,可以在野外进行外业测量时,在不到一秒钟内,实时得到精度在厘米级的定位数据,这在地形勘测、工程放样上都有重大意义。
在城市建设和大型工程建设的过程中,控制网的面积大,要求的精度高,而且测量数据随着工程的进度在不断变化,需要高频率的测量。这时候,传统的测量方式显得落后。传统测量的定位点通常是位于地面的,随着工程的建设,这些点中大部分会被不断破坏,测量的进度也就被破坏了。而且,城市建设中,导线测量的方式,还要求点与点之间通视,浪费时间也浪费精力,同时还存在着测量精度不均匀的问题。RTK技术则不然,应用这一技术,可以实时知道测量数据和测量精度,在精度达到之后,就可以停止测量了,不需要在计算出数据,然后发现达不到要求之后返工,还可实时地判定解算结果是否成功,以减少冗余观测,缩短观测时间,大大减少了人力的强度,节省了开销。
在施工放样的过程中,传统的测量方式,例如经纬仪交会放样,全站仪的边角放样等,通常需要先人为的设计好点位,在实地标识出来,至少需要2人-3人共同操作,来回的去移动目标,如果碰上困难,还需要想其他很多方法才能成功的放样,这样做不仅费时而且费力。但是,采用RTK技术,只需要一人操作,把放样点的坐标输入终端,按照提示走到放样点即可,而且这种放样形式,不需要点间通信,直接通过坐标放样,大大提升了放样均度。
四、結束语
随着科学技术的不断发展,卫星技术得到广泛的提高,而与之而来的就是GPS技术得到了质的提高,GPS技术相比于传统的测量技术具有更多的优势,在外界抵抗性方面、测量精度方面以及工作效率方面都有着很强的优势,这些都极大的提高了工程测量的效率,保证其精确度。
参考文献:
[1]汪建林,姚焕炯,张晓盛等.GPS测量技术在工程测绘中的应用[J].中国新技术新产品,2010.
[2]马严辉.GPRS网络RTK在广西管道项目中的应用[J].硅谷,2012.
[3]李俊.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].齐齐哈尔工程学院学报,2012.