论文部分内容阅读
摘要:近些年来,计算机技术、微电子技术、激光技术和空间技术的成熟与发展,现代数字化技术、地理信息技术(GIS)、遥感技术(RS)、全球定位技术(GPS)等各种新技术给测绘学带来了革命性的变革。测绘学的服务范围和对象推动了我国国民经济和国防建设的飞速发展。
关键词:GPS测绘技术;线形工程;工程测量;GPS RTK
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-01-206
引言:随着我国经济的飞速发展,当今社会,我国的一个重要的支柱产业首推选的是基础设施建设,尤其是现代建筑的发展更是对基础设施也提出了更高的要求和指标,各种大规模的建筑项目不断的应运而生,譬如奥运会的主体育馆,超高层的建筑大楼,随着我国对建筑行业的工程质量和工程设施安全要求的不断提高,相对的对其建筑前的设计和在建筑施工过程中也提出了更高的要求。尤其以GPS技术在测绘学的领域中起到了革命性的变革。
一、GPS测绘技术在线形工程测量中的应用
1.GPS技术应用。
近些年来,计算机技术、微电子技术、激光技术和空间技术的成熟與发展,现代数字化技术、地理信息技术(GIS)、遥感技术(RS)、全球定位技术(GPS)等各种新技术给测绘学带来了革命性的变革。使得测绘学的服务范围和对象推动了我国国民经济和国防建设的飞速发展。
工程测量中的全球定位系统GPS ( Global Positioning System )。
授时与测距导航系统及全球定位系统(Navigation System Timing and Ranging/Global positioning System-NAVSTAR/GPS),通常简称为“全球定位系统”,即GPS。GPS是以人造卫星组网为基础的无线电导航定位系统。利用设置在地面或运动载体上的专用接收机,接收卫星发射的无线电信号实现导航定位。它是根据美国国防部1973年12月批准的国防导航卫星计划而建设的。它是由三个部分组成的,分别为空间卫星、地面控制系统、用户的接受处理装置。GPS具有精度高、速度快、全天候、距离远等特点,也恰巧是这样的特点才使得对大地的测量向外扩展延伸有了大大的促进,布设地面监测网,可监测地壳变化、板块运动、海平面升降等地球动力学现象,为飞机、船舶、运载体提供定位和导航信息,可用于标定国界等来联测沿海岛屿,也可以布设城市、矿区、海洋等各类控制网,灵活、廉价的满足经济建设和国防建设的需要。再者GPS技术在测绘应用中的特点也是很明显的,譬如定位精度高、观测时间短、提供三维坐标、全天候作业、观测站间无需通视、操作简单、经济效益好。
这样的发展,使得GPS技术在工程测量、地形测绘、竣工测量及工程机械控制中都得到了广泛的应用从现在形式不难发现,GPS定位系统在测绘中的应用朝着高精度、多功能、和集成式的方向迅速发展,当然GPS也将广泛地应用于众多的行业,甚至进入更高端的科学领域,促进人类文明的高度发展。
2.平面控制网中的GPS网技术。
得益于GPS技术的快速发展,在几十公里范围内,GPS的定位精度能达到1/100000到1/1000000,其精度足以满足测量中二等、三等网的测量精度要求。在控制网的网形中,GPS网中GPS接收机使用数量和接收机的作业方式,决定了网形。在目前的公路建设和地铁建设中,很多都采用了GPS网,完成对首级网的布设。
铁路隧道控制测量中,GPS技术由于定位精度高,同时观测效率较高等诸多优点,取代了传统的常规测量方法。在常规地面测量中,控制网通常受到不均匀的重力场以及各点垂线、起点垂线相互间不平行的影响,形成相对垂线偏差,而GPS技术就不存在此类偏差。采用GPS网进行施工时,放样中要测区重力场相对于正常场之间的绝对垂线偏差及其对方向的影响。为了提高GPS测量精度和准确性,布设GPS控制点时,要符合以下原则:
(1)为便于计算施工放样的数据,要统一隧道设计坐标和GPS控制点的坐标,在曲线隧道的切线上或直线隧道中心线上,都要布设两个GPS控制点。
(2)在隧道的每一个进洞位置,要布设至少两个可以相互通视的GPS控制点。在洞口的控制点可不通视。施工中为了安全起见,最好在隧道进洞处设置三个控制点。
(3)在隧道每一个进洞位置上布设的三个GPS控制点要保证在同一个高程面内,要尽量将各洞口控制点之间的高程差控制在最小差距内,通过降低高程差,减弱和消除垂线偏差对测设方向的影响。
(4)隧道中布设的各点GPS控制点要能满足GPS接收信号的基本要求。
3.“测边网”GPS方案。
GPS的观测成果中,各控制点的斜距是其中之一,而且定位精度较高。在GPS网形成三角形网时,已知各个控制点的高程,即可计算各边的水平距离,从而形成常规的测边网。同时可以采用二维平差进行计算,根据结果获得独立的坐标系中的平面坐标。测边网方法同常规的地面测量方法相对一致,但是在控制点的高程采用三角高程或用水准测量时,测边网显得更有优点。
二、CPS RTK测绘技术在铁路勘察中的应用。
GPS RTK指载波相位实时动态差分( Rea-l time Kinematic) 定位, 它是GPS发展到现在的最新技术,是GPS测量技术发展的一个新突破,在铁路工程勘察中有广阔的应用前景。GPS RTK实时动态定位系统由基准站和流动站组成,建立无线数据通讯是实时动态测量的保证,其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点,安置1台接收机作为参考站,对卫星进行连续观测。
GPS RTK实时动态定位技术应用于铁路工程勘察中,具有精度高、速度快、不受气候条件及通视条件的限制等优点,并具备自动观测、信息自动接收、自动存储的能力, 减少了内外业的传递过程。GPS RTK优势十分明显,为各行业的工程测量所广泛采用,与传统方法相比,GPS RTK的使用在很大程度了解放了铁路作业人员的劳动强度,提高了铁路勘察的效率,为勘察工作提供了精确的数据,也为企业节约了成本。
其优点主要有:
1.实时动态显示经可靠性检验可达厘米级精度的测量成果。
2.彻底摆脱了由于粗差造成的返工,提高了GPS作业效率。
3.作业效率高,每个放样点只需要停留2~4s,其精度和效率是常规测量所无法比拟的。
4.应用范围广,可用于厂区控制网测量、铁路勘察、施工测量、竣工测量、建筑物变形观测、原燃料场库存测量、GIS前端数据采集等诸多方面。
5.如辅助相应的软件,GPS RTK可与全站仪联合作业,充分发挥GPS RTK与全站仪各自的优势。
三、结束语
工程测量的真实性、完整性、科学性是通过严格的管理、科学的组织、规范的施工建立起来的,GPS测绘技术在科学技术的突飞猛进的现实面前是最好的映射。随着时代的发展与进步,计算机技术作为相对社会高科技的结晶,在社会生活中各个领域都起到了相当重要的地位。通过GPS测绘技术在线形工程测量中的应用,以及其在铁路勘察领域所持有的优点,促进了测绘技术的快速发展,同时对测绘技术信息化程度要求也较高。数据的整合、信息的共享,都将促使测绘手段和测绘技术走向先进、准确、完善。使我国最终实现经济及其社会效益。
参考文献
[1] 陈新 GPS测绘技术在线形工程测量中的应用 [期刊论文] 《科技资讯》 2011年20期
[2]丁克良GPS RTK技术在铁路既有线勘测中的应用 [期刊论文] 《中国铁道科学》 ISTIC EI PKU 2017年2期
[3]时丕昌 浅谈线形工程测量中的GPS测绘技术[期刊论文] 《中华民居》 2016年2期
关键词:GPS测绘技术;线形工程;工程测量;GPS RTK
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-01-206
引言:随着我国经济的飞速发展,当今社会,我国的一个重要的支柱产业首推选的是基础设施建设,尤其是现代建筑的发展更是对基础设施也提出了更高的要求和指标,各种大规模的建筑项目不断的应运而生,譬如奥运会的主体育馆,超高层的建筑大楼,随着我国对建筑行业的工程质量和工程设施安全要求的不断提高,相对的对其建筑前的设计和在建筑施工过程中也提出了更高的要求。尤其以GPS技术在测绘学的领域中起到了革命性的变革。
一、GPS测绘技术在线形工程测量中的应用
1.GPS技术应用。
近些年来,计算机技术、微电子技术、激光技术和空间技术的成熟與发展,现代数字化技术、地理信息技术(GIS)、遥感技术(RS)、全球定位技术(GPS)等各种新技术给测绘学带来了革命性的变革。使得测绘学的服务范围和对象推动了我国国民经济和国防建设的飞速发展。
工程测量中的全球定位系统GPS ( Global Positioning System )。
授时与测距导航系统及全球定位系统(Navigation System Timing and Ranging/Global positioning System-NAVSTAR/GPS),通常简称为“全球定位系统”,即GPS。GPS是以人造卫星组网为基础的无线电导航定位系统。利用设置在地面或运动载体上的专用接收机,接收卫星发射的无线电信号实现导航定位。它是根据美国国防部1973年12月批准的国防导航卫星计划而建设的。它是由三个部分组成的,分别为空间卫星、地面控制系统、用户的接受处理装置。GPS具有精度高、速度快、全天候、距离远等特点,也恰巧是这样的特点才使得对大地的测量向外扩展延伸有了大大的促进,布设地面监测网,可监测地壳变化、板块运动、海平面升降等地球动力学现象,为飞机、船舶、运载体提供定位和导航信息,可用于标定国界等来联测沿海岛屿,也可以布设城市、矿区、海洋等各类控制网,灵活、廉价的满足经济建设和国防建设的需要。再者GPS技术在测绘应用中的特点也是很明显的,譬如定位精度高、观测时间短、提供三维坐标、全天候作业、观测站间无需通视、操作简单、经济效益好。
这样的发展,使得GPS技术在工程测量、地形测绘、竣工测量及工程机械控制中都得到了广泛的应用从现在形式不难发现,GPS定位系统在测绘中的应用朝着高精度、多功能、和集成式的方向迅速发展,当然GPS也将广泛地应用于众多的行业,甚至进入更高端的科学领域,促进人类文明的高度发展。
2.平面控制网中的GPS网技术。
得益于GPS技术的快速发展,在几十公里范围内,GPS的定位精度能达到1/100000到1/1000000,其精度足以满足测量中二等、三等网的测量精度要求。在控制网的网形中,GPS网中GPS接收机使用数量和接收机的作业方式,决定了网形。在目前的公路建设和地铁建设中,很多都采用了GPS网,完成对首级网的布设。
铁路隧道控制测量中,GPS技术由于定位精度高,同时观测效率较高等诸多优点,取代了传统的常规测量方法。在常规地面测量中,控制网通常受到不均匀的重力场以及各点垂线、起点垂线相互间不平行的影响,形成相对垂线偏差,而GPS技术就不存在此类偏差。采用GPS网进行施工时,放样中要测区重力场相对于正常场之间的绝对垂线偏差及其对方向的影响。为了提高GPS测量精度和准确性,布设GPS控制点时,要符合以下原则:
(1)为便于计算施工放样的数据,要统一隧道设计坐标和GPS控制点的坐标,在曲线隧道的切线上或直线隧道中心线上,都要布设两个GPS控制点。
(2)在隧道的每一个进洞位置,要布设至少两个可以相互通视的GPS控制点。在洞口的控制点可不通视。施工中为了安全起见,最好在隧道进洞处设置三个控制点。
(3)在隧道每一个进洞位置上布设的三个GPS控制点要保证在同一个高程面内,要尽量将各洞口控制点之间的高程差控制在最小差距内,通过降低高程差,减弱和消除垂线偏差对测设方向的影响。
(4)隧道中布设的各点GPS控制点要能满足GPS接收信号的基本要求。
3.“测边网”GPS方案。
GPS的观测成果中,各控制点的斜距是其中之一,而且定位精度较高。在GPS网形成三角形网时,已知各个控制点的高程,即可计算各边的水平距离,从而形成常规的测边网。同时可以采用二维平差进行计算,根据结果获得独立的坐标系中的平面坐标。测边网方法同常规的地面测量方法相对一致,但是在控制点的高程采用三角高程或用水准测量时,测边网显得更有优点。
二、CPS RTK测绘技术在铁路勘察中的应用。
GPS RTK指载波相位实时动态差分( Rea-l time Kinematic) 定位, 它是GPS发展到现在的最新技术,是GPS测量技术发展的一个新突破,在铁路工程勘察中有广阔的应用前景。GPS RTK实时动态定位系统由基准站和流动站组成,建立无线数据通讯是实时动态测量的保证,其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点,安置1台接收机作为参考站,对卫星进行连续观测。
GPS RTK实时动态定位技术应用于铁路工程勘察中,具有精度高、速度快、不受气候条件及通视条件的限制等优点,并具备自动观测、信息自动接收、自动存储的能力, 减少了内外业的传递过程。GPS RTK优势十分明显,为各行业的工程测量所广泛采用,与传统方法相比,GPS RTK的使用在很大程度了解放了铁路作业人员的劳动强度,提高了铁路勘察的效率,为勘察工作提供了精确的数据,也为企业节约了成本。
其优点主要有:
1.实时动态显示经可靠性检验可达厘米级精度的测量成果。
2.彻底摆脱了由于粗差造成的返工,提高了GPS作业效率。
3.作业效率高,每个放样点只需要停留2~4s,其精度和效率是常规测量所无法比拟的。
4.应用范围广,可用于厂区控制网测量、铁路勘察、施工测量、竣工测量、建筑物变形观测、原燃料场库存测量、GIS前端数据采集等诸多方面。
5.如辅助相应的软件,GPS RTK可与全站仪联合作业,充分发挥GPS RTK与全站仪各自的优势。
三、结束语
工程测量的真实性、完整性、科学性是通过严格的管理、科学的组织、规范的施工建立起来的,GPS测绘技术在科学技术的突飞猛进的现实面前是最好的映射。随着时代的发展与进步,计算机技术作为相对社会高科技的结晶,在社会生活中各个领域都起到了相当重要的地位。通过GPS测绘技术在线形工程测量中的应用,以及其在铁路勘察领域所持有的优点,促进了测绘技术的快速发展,同时对测绘技术信息化程度要求也较高。数据的整合、信息的共享,都将促使测绘手段和测绘技术走向先进、准确、完善。使我国最终实现经济及其社会效益。
参考文献
[1] 陈新 GPS测绘技术在线形工程测量中的应用 [期刊论文] 《科技资讯》 2011年20期
[2]丁克良GPS RTK技术在铁路既有线勘测中的应用 [期刊论文] 《中国铁道科学》 ISTIC EI PKU 2017年2期
[3]时丕昌 浅谈线形工程测量中的GPS测绘技术[期刊论文] 《中华民居》 2016年2期