工程测绘中GPS定位测量技术的优势及其应用

发表时间:2020/4/7   来源:《基层建设》2019年第32期   作者:尹德全
[导读] 摘要:近些年,我国的科学技术水平不断进步,传统的测绘工作不仅需要依靠大量的测绘工作人员进行,还会耗费大量的时间,最终得到的测绘结果的精确度也不高,存在着较大的误差。
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        摘要:近些年,我国的科学技术水平不断进步,传统的测绘工作不仅需要依靠大量的测绘工作人员进行,还会耗费大量的时间,最终得到的测绘结果的精确度也不高,存在着较大的误差。随着GPS技术的不断发展,GPS技术应用的领域也越来越多,GPS在测绘领域中也得到了广泛应用。在测绘工程中应用GPS测绘技术,不仅大大提高了测绘工作的效率和精确度,还提升了整体工程的质量。
        关键词:GPS测绘技术;测绘工程;应用
        引言
        随着社会经济的高速发展,各工程建设项目层出不穷,想要保证工程项目的建设质量,先要做好工程项目的测绘工作,建设单位需要重视其测绘工作,尽量避免出现技术差错,进行精准的技术测绘。目前,我国技术测绘工程中的GPS技术,广泛应用在各大测绘项目中,比传统的技术更加科学精准。因此,工程测绘部门有必要重点加强GPS的应用,构建完善性、高效能的工程测量体系,推动我国工程测量领域实现长远的发展。
        1  GPS技术工作原理
        GPS技术的工作原理就是将接收到的卫星定位信号进行详细计算与分析处理,最后将接收到的信号以三维立体的方式展现出来。在GPS进行工作的时候,测绘坐标系统有两个主要组成部分:地面固定坐标系统与空间坐标系统。在工作的时候,两种坐标系统可以进行相互的转换以及进行相应的定位控制,这样就可以大大提高测量数据的准确性。我们还可以使用具体定位的方法来进行相应的划分,可以划分为绝对定位和相对定位,这两种定位的方法,就是利用空间集合的原理进行相应的数学计算,最终可以得到精确的坐标位置。那么绝对定位方法,主要就是利用高度和经纬度,然后通过分析的科学方法来得到最终的精确定。
        2  GPS测量技术概述
        2.1常态静态测量
        常态静态测量方法是GPS的基本功能。在具体执行的过程中,测量单位需要明确GPS的设备数量,通常需要超过两台,规范测量条件。之后,合理设计基线,将其作用于接收机处,一般在与两端进行衔接和整合。在此基础上,开展相应的测量工作。该测量方法的测量范围十分广泛,可以涵盖的卫星测量数量在4个甚至更多。在每时段范围内,观测人员需要设定的观测时间有一定的限制条件,通常情况要超过45分钟。相较于其他的测量方式,该技术所适用的范围主要以大范围、大规模的控制系统为主。
        2.2快捷静态测量
        在GPS测量领域,基于快捷静态的测量,也是一种比较有效的测量工艺。与上一种测量方式不同,该技术需要的GPS设备数量较少,一般以一台为主。该设备既要发挥接收机的功能,同时也要发挥基准站的载体功能。所呈现的测量状态以跟踪性为主,具有独特的技术特征和优势。在使用该技术的过程中,作业人员需要合理发挥移动站内部的接收机功能,将其与该技术相融合,合力完成相关数据的测量和监控。通常情况下,相关部门在针对工地进行测量,或者说测量对象以地籍为主时,则可以合理选择该技术手段。但是,在具体应用的过程中,作业人员需要对工作原理、操作要点进行明确掌握,从而保证测量作业更加规范。
        2.3准动态测量
        该技术手段与快捷静态测量形式在测量方式上具备一定的相似性:GPS的设备数量为1台;拥有多项功能;跟踪测量。利用该技术对工程范围进行测量,能够帮助作业人员及时发现环境中存在的风险。比如说,将其应用于工地施工领域,可以通过准动态测量,发现施工隐患。以便管理人员或者专业的施工队伍,根据具体的测量结果,分析和判断风险隐患的具体位置、来源,采取有效的处理措施。利用该技术对工地现场进行测量,能够优化工地现场环境,保障施工安全和工程质量。
        2.4实时动态测量
        在现阶段,随着GPS的广泛应用,实时动态的测量方式,在工程测量中受到了十分广泛的应用,并且呈现出显著的效果。该技术的应用,让移动站的功能得到了合理的发挥。站内的接收机将有效获取来自基准站的信号,并进行数据转化和处理分析,确定信号的来源位置,然后以此为依据对测量结果进行统计和分析。同时,在利用该技术的过程中,工程单位可以将其与RTK相结合,构建综合性的测量系统。从而保证测量工作更具有高效能,所呈现的效果更加精准。
        3  GPS测绘技术在建筑工程测量中的应用优势
        3.1测量准确度高
        在传统测绘过程中,通常都会选用布置控制测量网的方式来开展工程测量活动。控制测量网的密集度较高,同时受到区域遮挡物、人为操作能力、检测设备精准度等因素影响,其检测结果的容错率相对较高。对于要求精准度越来越高的建筑工程施工中,其应用价值也在不断降低。

GPS技术是通过地球卫星对目标区域数据进行采集的方法,在应用过程中,属于对控制测量点的静态测量,测量准确性也比传统技术高出许多,并且数据信息直接通过传感器传输到计算机上,减少了操作人员读数错误的情况。
        3.2工作效率高
        在传统工程测量工作开展的过程中,为了提升测量结果的准确度,技术人员需要在待测区域布置多个控制测量点,对测量点的设置、测量、读数、核算都需要大量的时间成本和经济成本,而且在最终测量误差过大,不满足既定的测量要求时,还需要对其进行重新测量,增加了更多的成本消耗。GPS测绘技术的应用,可以大幅度缩减控制测量点数量,尤其是在地势平坦的待测区域,该技术的辐射半径可达5km,这也在很大程度上缩减了建筑工程测量所需要的时间成本。而且GPS测绘技术可以确保每次测量结果的相对误差,降低重测事件的发生概率,从而有效提升了建筑工程测量的工作效率,为后续工作的顺利开展奠定基础。
        3.3操作步骤简单
        在传统建筑工程测量过程中,主要涉及的测量仪器为全站仪、棱镜、锚杆、直尺等,在正式开始测量之前需要对全站仪进行调平、精度调试等工作,增加了操作人员的工作总量,并且需要提前对检测人员展开培训,从而确保整个检测过程的顺利推进。GPS测绘技术与计算机设备进行串联,其自动化检测水平较高,在开展建筑工程测量工作时,可以自主完成待测区域的测量工作,而对于检测人员的综合能力要求相对较低,从而节约了建筑工程检测工作开展的人力成本投入。
        4  GPS测量技术在工程测绘中的实际应用
        4.1在工程变形监控中的实际应用
        建设项目进行施工的过程中,会受到人为因素或者其他因素的作用,致使建设项目的地基出现意外状况,严重的会出现位移的情况。这是人们无法通过眼睛观察出来的,假如仅通过肉眼就能察觉地基出现变化的时候,一般工程项目的地基已经出现了极大的位移情况,实际修补过程很难开展。由于施工建设的时候投入的资金较多,建设项目一点出现问题,企业将出现严重的经济损失。而GPS技术有这三维数据参数的作用,有助于高效得检测出物体的状态,因此GPS技术在项目测绘中能起到监测工程位置的作用。检测人员通过对GPS技术的应用,实时的掌握建设项目状况,减少项目出现问题的可能。
        4.2在水下工程测绘中的实际应用
        对于在水下建设的项目,比如码头、海港等项目,需要到水下进行测绘相关工作。水下进行测绘工作的时候,测量人员对项目位置的三维坐标需要进行精确的测绘,也需要对水深等实际情况进行相关测绘工作。跟据以往的经验来看,通常测绘人员会选择使用三应答器以及经纬仪等其他传统测绘仪器进行水下实际测绘工作。进行水下探测的时候,探测仪通过超声波展开其工作,进行水深度的测量。然而,实际工作中,探测仪自身需要借助海水的移动,矫正自身的水深勘测数据,操作起来比较麻烦不说,数据也并不是十分精准。而GPS技术这可以快速的对相关位置所需三维坐标进定位,并且还能对水下工程项目展开地形描绘。最重要的部分是,操作人员可以通过海水潮汐出现的位移情况,对GPS技术进行相关操作后,结合探测仪获得一个实际、完整的水下测绘系统,大幅度的提高了工作效率,操作人员只需要通过监视器就能获得位置的监控。
        4.3在城市建设中的实际应用
        目前,我国城市化建设的高速发展,推动我国城市资源扩大不断加剧,逐渐实现城市建设的合理化目标。在我国这一发展局势下,城市居民以及国家对测绘工作提出了更高的标准。测绘人员通过GPS技术,能够掌握城市内相关资源建设的信息,比如土地类资源数据,工作人员能用更好的利用城市信息进行规划,保证城市化建设的最终目标。
        5结束语
        综上所述,GPS 不同于常规的测量技术,其所具有的技术优势十分显著,通过将GPS测绘技术应用到工程测绘当中,对于提高测量数据准确性,提升工程施工活动有序性有着积极的意义。因此,我国工程测绘工作人员应当不断完善GPS测绘技术,加强对GPS测绘技术的应用,确保工程测绘工作质量和工作效率能够得到不断提高。
        参考文献:
        [1]汤栋梁.GPS测量技术在工程测量中的应用研究[J].科技经济导刊,2019(17)
        [2]李爱国.GPS测绘技术在测绘工程中的应用研究[J].科技创新导报,2019,16(04)
        [3]罗世友.浅论测绘工程中GPS测绘技术的应用[J].建材与装饰,2019(15)
        [4]于海霞.浅谈GPS测绘技术在建筑工程测量中的应用[J].居舍,2019(22)
        作者简介:尹德全(1990-03-12),男,汉族,山东临沂人,本科,助理工程师,主要从事工程测量土建施工工作。
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