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GPS技术及其在工程测量中的应用研究

2017-11-04勾鉴李成伟

城市地理 2017年10期
关键词:工程测量研究应用

勾鉴+李成伟

摘要:GPS技术发展十分迅速应用在了我国很多不同的领域,其中GPS技术在工程测量方面的应用是较为常见的,通过GPS技术可以有效地节省工程测量所需要花费的时间与精力,并且GPS技术的测量精准度也要远高于传统的工程测量技术,可以说GPS技术在工程测量方面的应用对于我国工程测量领域是具有着极大里程碑意义的。不过GPS技术在我国工程测量中的应用范围虽然较广但是其中存在的问题也是较为显著和普遍的,这些问题的出现对于我国GPS技术在工程测量中的应用有着明显的阻碍作用。本文将对GPS技术在工程测量中的应用要点和存在问题的解决对策进行深入分析,从而确保GPS技术在我国工程测量领域的应用能够更加的高效与可靠。

关键词:GPS;工程测量;应用;研究

GPS技术在我国的应用较为广泛,无论是定位导航还是卫星通话都需要借助这一技术来完成。实际上GPS技术在建筑领域的应用是最为广泛且富有成就的。GPS技术在建筑领域的应用主要是在工程测量方面,传统的工程测量极为繁琐并且准确度也不高,还需要耗费较长的实践,对于工程建筑的效率和成本都有着极大地影响,如今GPS技术的应用可以有效地提高工程测量的精准度并且大量節省测量时间。但是GPS技术在工程测量中的应用也不是一帆风顺的,其中也存在着许多问题阻碍了GPS技术在工程测量中的应用。

1、GPS技术的介绍

GPS是全球定位系统的简称,在二十世纪七十年代美国率先着手进行研制的大型定位系统。这一系统从立项研究到最终的建成花费了二十多年的时间以及超过200亿美元的投入,这一系统的出现直接重新定义了世界的定位理念,成为了一项服务于全球的高新技术。GPS的服务范围是全球用户,并且这种服务是一种长期连续性的并且实时传送且计算高精度的数据,其实现了是时间空间与信息的三维坐标与速度和时间信息传送。最初GPS的服务目标是军事导航最后才逐渐地向民用领域普及,其中工程精测测绘是其中一项较为重要的内容,可以说GPS技术在民用领域的广泛应用是起走向成熟的一个重大标志。

2、GPS技术在工程测量中的特点

GPS测量技术在工程测量中的应用比传统的测量技术要简单许多,传统的测量技术从开始的放线一直到最后的测量完毕少则一两个月多则半年,并且为了能够提高精准度还必须反复测量以确保其测量误差可以在允许的范围内,这所需要花费的时间和成本都极高的。GPS测量技术则能够最大程度上对测量的操作进行优化和简化,从而使得工程测量变得更加便捷且高精度。下面我们就对GPS技术在工程测量中的特点进行深入分析。

2.1灵活设置控制网

传统的工程测量中工程控制网的布设是一件极为复杂的工作,首先需要从工程的全局出发,由整体到局部逐步进行控制网的层层布设,这种布置方式一方面缺乏灵活性,由于其一个地方出现变化必须全局改动的特点使得其工作量极为庞大并且需要极长的工作时间。使用GPS技术对控制网进行布设则变得非常容易,尽管应用GPS技术来进行控制网的布设依旧需要遵循逐层布设的原则但是控制点间没有了通视要求,从而能够使得控制网的布设更加灵活,并且通过GPS进行控制网的布设还能够对控制网进行全天候的实时监测,这使得原本只能在白天进行并且受到汽车和人员干扰的控制网监测工作能够变为夜间观察,使得控制网的设置效率大幅度提升。

2.2提高碎部测量的的效率

地形测量作为历来工程测量的一个难点,在传统的测量方法下地形测量只能通过较为复杂的仪器包括全站仪、测距仪等等进行测量,这种测量的精准度较低并且效率也较差。GOS技术当中的RTK技术可以妥善地解决这一问题,RTK技术的定位测量较为灵活方便并且拥有较高的精准性,且不会受到通视和视距的影响从而迅速地完成碎部测量,提升碎部测量的工作效率。

2.3提高放样定点的效率

传统的放样定点技术是借助全站仪和测量机器人进行的,尽管这两种技术在很大程度上提高了放样定点的效率和准确度但是却依旧以GPS技术有着较为明显的差距。GPS技术可以利用RTK技术实现对观测点的三维坐标实时获取,这就是的放样定点变得极为便捷,加之RTK技术突破了传统全站仪的点与点之间必须通视的限制,变得更加灵活多变通视也不受到视距限制,因此GPS技术进行放样定点时能够有效提高放样定点的效率和精准度。

2.4实现自动监测

GPS技术可以实现24小时实时监测功能,许多大型建筑物在工程测量阶段都需要对建筑物的变形以及地球板块的变动和区域地表沉降等进行监测,在传统的建筑工程中这些检测是几乎不能实现的,而通过GPS技术的自动监测功能能够完全实现对工程各项检测指标的全天候实时监测,使得工程测量当中的监测工作进入了一个崭新的时代。

2.5提高高程测量的效率

高程测量时工程测量过程中一个较为复杂的工作,高程测量在传统的工程测量当中利用的是水准仪测量,这种测量方式的测量准度较低并且测量的容错性也较小。GPS技术当中的分差定位技术可以非常精准地对两点间的三维空间信息进行测量,通过对这一特性的利用能够快捷方便地对两点之间的高程进行测量,通过GPS测量的结果能够对三等和四等精度的水准测量数据进行替代,从而在最大程度上提高水准测量的工作效率。

3、GPS技术在工程测量应用中存在的问题及解决措施

GPS技术在工程测量当中的应用也是存在着一些问题的,这些问题的出现对于工程测量的GPS技术应用是有着严重阻碍的,在这样的情况下就必须对这些问题进行分析和解决。目前来看能够影响GPS技术在工程测量中应用的问题主要是测站点的设置以及基线的解算两个问题,下面我们就对着两个问题进行深入分析。

3.1测站点的设置问题

对首级控制网进行布设的过程中对测站点位置的选择是一个较为重要的问题,首先对于测站点位置的选择应当满足视野的需求,一般情况下测站点的设置地点都需要选择在视野开阔的地方。除了视野要求外还需要保证测站点的周围不能有过高的障碍物,并且也不能又可以对GPS信号进行反射的物体存在,以免由于这些因素造成GPS的测量结果出现严重误差。在对测站点进行选择的过程中一定要保证测站点周围环境可以有效地对查封癌症信号进行传播和发送。GPS站点的选择一般都是在上空开阔的位置并且需要对周围的障碍物高度角进行限定,通常情况下成片的障碍物高度角不能超过15°,并且在监测点范围内如果有电磁干扰就必须对电磁干扰的范围进行限定,不能让电磁干扰距离测站点过近,需要让测站点距离电磁干扰200米左右。

3.2基线解算问题

在基线解算问题上一般有5个方面的问题,这5个方面的问题任何一个不能妥善的解决都会对基线解算造成重大影响下。下面我们就来具体分析。

3.2.1起点坐标设置不准确

在对基线的起点坐标进行设置时如果出现了准确度不够的问题则需要在工程测量的实践过程中采用有着较高精准度的基点作为工程基线的起点,或者是直接将所有基线的起点坐标都都从一个点进行衍生,这种做就可以使基点的坐标误差存在于整个基线当中。

3.2.2 GPS观测时间过短

在GPS对工程进行测量的过程中其花费的时间是较为短暂的,在这种情况下会对基线解算造成影响,为了避免这种影响应当在基线解算的过程中删除掉某一颗卫星当中的观测数据从而确保基线解算的结果能够更加准确和高精度。

3.2.3周跳过多

使用GPS技术进行工程测量时经常会有多颗卫星在同一时间出现周跳的情况,这种情况出现后会对GPS的观测质量造成极大的影响,因此为了确保GPS观测质量应当对周跳时段的观测数据进行删除。

3.2.4多路径效应问题

基线解算的过程中,多路径效应是一种较为常见的问题,这种多路径效应会造成观测值存在较为严重的误差乃至于出现观测值的残差,这必然会导致基线解算的结果出现重大偏差。因此对于基线解算而言保证观测值的质量是较为关键的,对于观测值的质量保证可以通过对多路径效应发生较为严重时间段的观测数据进行删除来实现。

结束语:科技的发展给人类的生活带来了诸多改变,其中作为关系到民生的建筑工程测量也因为各类高新技术的出现而变得更为精准和富有效率。在诸多高新技术当中GPS技术是一种具有较好发展前景的测量技术,通过这种技术能够改变传统工程测量中的诸多弊端,无论是测量精准度差还是测量过程复杂以及测量效率低下都可以通过GPS技术在工程测量技术上的应用而解决,因此尽快地对GPS技术在工程测量方面的应用进行掌握是我国建筑测量行业必须要面对的一个重要课题,希望本文能够为我国的工程测量行业带来一定的启示。endprint

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