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GPS技术在工程测量中应用

2020-02-25李博

中国应急管理科学 2020年8期
关键词:GPS技术工程测量应用方法

李博

摘  要:新时代的来临给各个行业都带来了巨大冲击,工程测量领域也不例外。在新时期背景下,传统主要依赖人工进行的工程测量技术已经渐显落后,而GPS技术由于具有更加灵活的应用优势,近年来得到了人们的广泛青睐。以下本文简要介绍了GPS技术在工程测量中应用的优势,并就其具体应用方法和注意事项进行了阐述,以期为相关行业工作人员提供些许参考。

关键词:GPS技术;工程测量;应用方法

GPS技术是一种比较先进的全球定位技术,能够实现全方位实时三维定位和导航,其应用范围十分广泛。工程测量是一项系统化的复杂工作,包含的内容较为复杂,以往人工测量模式受到诸多方面因素影响,无论是测量效率还是质量,都存在一定的不足之处,而GPS技术的应用,则可以有效弥补这种缺陷。

一、GPS技术在工程测量中应用的优势

1.测站之间无须通视

采用GPS技术进行过程测量,相邻测站之间无需再满足必须通视的条件,这在很大程度上突破了地形地貌等的局限性,大大提高了测量工作的便捷度,同时也减少了测量误差的发生几率。另外,无需测站通视,工作人员的工作量也能够大大减少,从而降低作业负担,减少人员负面情绪,从而提高作业效率。

2.观测时间较短

依托于计算机技术、信息技术等,GPS技术的应用越来越深入,技术水平也越来越先进似,自动化与智能化程度越来越高。与传统人工模式相比,GPS技术应用于工程测量,观测周期能够大大缩短,基于当前技术水平,20km以内的静态相对定位测量时间大概只需要15分钟;15km以内的则可以在1分钟之内完成,一个厘米级的定位数据,仅仅几秒钟内就可以确定。

3.定位精度高

现代GPS技术的应用主要通过双频接收机、红外仪标称等实现,该类设备的数据解读精度较高,前者可以达到5mm+1 ppm;后者可以达到5mm+5ppm。由于技术本身不受地形环境影响,距离局限性又比较小,所以能够进一步保障测量进度,特别是局部重点测量工程,在5km以内的基线范围,精度能够达到12 x 10-6;在100-500km以内,可以达到10- 6~10- 7,精度。另外,与传统测量技术相比,GPS技术的三维数据提供功能,也比二维平面测量的精确度更高,特别是在高程测量方面,效果十分突出。

4.使用方法简单

GPS测量技术的应用方法也比较简单,由于技术本身的自动化以及智能化水平,测量人员是通常只需要根据测量需求对设备进行参数测量,然后安装好是信号接收机等,即可自动进行定位数据捕捉和记录分析,经过简单的培训,技术人员即可上岗,大大降低了人力成本。

二、GPS技术在工程测中的应用方法

1.静态GPS相对定位

静态GPS测量技术主要用于建立工程控制网。之后再利用其它测量方法进行加密的附合导线测量.控制网的常规控制测量方法主要包括三角测量和导线测量,测量方法通常是先布设控制网点,在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点,以往是利用全站仪及棱镜等实施,而在这一过程中要求点间必须通视,而且外业中不能及时知道测量成果的精度,耗力费时。GPS静态相对定位系统测量时,无需点间通视,就能高精度地进行测定,还可以高精度快速地测定各等级控制点的坐标。

2.动态GPS相对定位

GPS动态测量就是通过GPS信号实现对运动目标的实时监测,相对于某一个参考系的时间、位置、速度、姿态及加速度等参数,通过安装在运动载体上的GPS接收器,实时获得GPS信号接收机的所在位置,也就是GPS实时动态定位系统。相对于静态GPS定位来说,动态的GPS定位系统主要单指一台固定的接收机,并以此作为基准,另一台接收机则处于不断运动的状态,作为流动站。动态GPS定位技术,通过对两站之间信号差别的计算与比较,最后得出每个流动站在任意时间的坐标位置与位移情况。GPS动态测量的差分数据主要有两种处理方法:一种是即时处理,另一种是滞后处理。即时处理主要指及时对基准站中测量到的信息传送到流动站,并进行对比加工,形成数据链,应用到实时传输信息数据中;滞后处理则不需要将基准站中的测量信息很快传输到流动站中,只需要在后期对有关数据进行处理即可。

3 .GPS RTK技术

RTK的理论基础是载波相位动态实时差分法,静态测量,动态测量都需要测量后进行解算才能得到厘米级的精度,GPS RTK技术在野外就能实时获得厘米级定位精度。RTK作业模式中,基准站用电磁信号将其观测值以及站点坐标信息一起发送给流动站,流動站在接收来自基准站数据的同时,也要观测GPS卫星信号,数据系统会自动分析数据并得出观测值,帮助技术人员实现实时处理,给出流动站点位坐标。采用GPS RTK技术进行工程测量时,一般只需要一个人停留在被检测位置几秒钟就能够获得完整数据。技术人员只需要在检测系统当中输入相应的特征编码,设备就能自动显示该点位的测量精度,如果误差较大,技术人员可以当即重新进行数据获取,直至结果达到理想标准。测量完成后,相应的GPS 计算分析软件会自动对所采集数据进行解析,出具相应的地形图。

三、 GPS技术应用于工程测量中需要注意的问题

首先,是选择GPS测量点位的过程中,应尽可能选择视野开阔的地方,避免存在障碍物影响,因为过高的建筑会形成对流层折射,影响信号的正常接收。一般建筑物高度角应在10-15°之间为佳。其次,观测时间应尽量选在早上或傍晚,因为此时卫星信号较强,能够获得更加完整准确的数据资料。再者,在建立测量控制网的时候,应注意均匀布置起算点,在确定网点个数之后,可以适当增加GPS条数和异步环个数,从而提高监测密度。针对基线起点坐标不准确之类的常见问题,可以选择准确度较高的坐标作为基线解算依据。另外还需要注意的是,采用点位地形能够在一定程度上减少多路径差,因为卫星信号在传播过程中,会受到地面以及地面物体的反射波影响造成一定信号干涉。

四、结语

经过以上分析阐述不难发现,GPS技术在工程测量工作中有着十分突出的应用价值,对于提高工程测量的精度和效率等,都大有裨益。未来随着城市建设步伐的加快,GPS技术的应用范围还会越来越广泛,因此,相关行业工作人员应当对此形成全面而正确的认识,积极学习先进的技术理论知识,并加强理论与实践的融合创新应用力度,以促进行业长效健康发展。

参考文献:

[1] 杨亚东. GPS技术在工程测量中的应用[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2016(15).

[2] 王军, 贾超. GPS技术在工程测量中的应用探讨[J]. 房地产导刊, 2017, 000(021):63.

[3] 赵籍滨. 浅谈GPS技术在工程测量中的应用[J].  2021(2012-3):34-34.7DC1053D-9E8B-42EC-926D-D975D46446D0

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