GPS测量技术及其在工程测量中的应用

2018-02-15袁顺新

江西建材 2018年13期

袁顺新,陈帅

(1.中国石油管道局工程有限公司设计分公司,河北廊坊 065000；2.山西水利职业技术学院,山西运城 044000)

1 GPS测量技术的综合概述

1.1 GPS测量技术的基本概念

所谓的GPS测量技术主要是指通过借助地面卫星以及相关接收等科技手段,在全球范围内实行定位导航的系统设备技术,称为全球定位系统。根据实践经验可知,GPS测量技术主要以地面控制、空间星座以及用户设备三个主体部分为主,根据三个主体部分的实时变化,获取所需信息。从某种程度上来说,GPS测量技术可以作为现代化信息技术的衍生产物[1]。

操作者通过应用GPS测量技术可以结合点、线以及面的三维坐标及相关信息进行数据方面的获取工作,为相关人员提供决策依据。介于GPS测量技术上述优势,因此被广泛应用于工程测绘领域当中。结合目前来看,GPS测量技术与现代化通讯技术进行完美结合,将GPS测量的三维坐标技术从静态领域过渡到动态领域当中,实现智能化、自动化的处理过程。与此同时,通过结合RTK技术,GPS测量技术的精确度基本上已经达到厘米级别,能够进一步提升工程测量的数据精确性。

1.2 GPS测量技术的应用特点

首先,测量精确度高。GPS测量技术具备的精度高特征俨然成为现阶段确保工程测量数据安全、科学的基本保障。一般来说,我们在应用GPS测量技术进行工程测量的时候,往往都会利用三维空间特点实现坐标定位测量工作。在此过程中,测量技术基本上不会受到电子波的干扰影响,产生的误差较小,最多不会超过1mm。结合RTK测量技术甚至可以达到厘米级精度标准,测量效果较佳。

其次,自动化程度高。GPS测量技术完美结合了通讯技术与计算机技术,具备较明显的自动化特征。正式开展工程测量过程中,GPS测量技术可以利用计算机软件的性能与优势,自动化地完成待测数据的计算工作。与此同时,在工程测绘成图方面,要比传统手绘地图方式精确得多,且在工程测绘地图设定方面,变得更加规范、合理[3]。

最后,观测时间短、测站间无需通视。GPS测量技术主要利用光电传输模式,在观测时间与定位时间方面,运行较短。如此一来,可以最大限度地提升工程测量效率,确保观测点选取位置的精准性。除此之外,GPS测量技术区别于传统测量方式,测站间无需通视,能够大幅度地减少传算点,确保布控网点科学、合理。

2 GPS测量技术在工程测量领域中的常见方式与应用

2.1 常规静态测量

常规静态测量主要利用两台或者两台以上的GPS接收机作为主要测量设备,分别安置一条或者多条基线位于GPS接收机两端。这种方式基本上可以实现同步观测4颗以上卫星的要求,且每时段可根据基线长度或者测量等级,观测四十五分钟以上的时间。结合实践经验来看,常规静态测量方式更加适用于建立全球或者国家级大地控制网体系当中,同时也比较适用于建立长距离检校基线当中,能够为工程测量工作提供更加安全、可靠的数据[4]。

2.2 快速静态测量

快速静态测量方法主要在已知测站上安置一台GPS接收机,并作为基准站,完成连续跟踪所有可见卫星的方法。其中,移动站接收机可逐步作用于待测测站当中,结合GPS测量技术完成监控工作。一般来说,快速静态测量方法比较适用于工程测量与地籍测量当中,取得的效果较为显著。需要注意的是,测量人员必须全面掌握快速静态测量内容与应用要求,以夯实最终测量效果。

2.3 准动态测量

准动态测量方式与快速静态测量方式类似,都需要在已知测站上安置一台GPS接收机,并作为基准站,完成连续跟踪所有可见卫星的方法。在工程测量当中,通过利用准动态测量方法可以第一时间明确现场施工条件与存在的施工隐患问题,便于施工人员进行科学的决策,防止后续施工出现安全问题。在实际测量过程中,结合GPS技术的实时性与精准性特点,可以进一步优化待测区域的测量结果,利于工程质量安全[5]。

2.4 实时动态测量

实时动态测量方式属于现阶段GPS测量技术主要应用的测量方式,并广泛地用于工程测量当中。利用实时动态测量方式可以促使移动站接收机利用移动站数据链接方式,接收到来自基准站发射来的信号,并进行在机处理,从而获取待测数据的准确位置。在此过程中,GPS测量技术往往会结合RTK技术,优化最终测量结果。究其原因,主要是因为RTK技术主要以载波相位观测量为主,可以进一步实时差分GPS测量精度,能够确保工程测量数据的精准度。