摘要:当前,随着科学技术的不断进步,许多先进的测绘技术也在不断地应用到工程测绘中,有力的推动了工程建设的进步。GPS测绘技术是当今建筑工程测绘领域中应用相对比较广泛的一种测绘技术,在工程测量中,GPS技术显露出了自身的优势和特点,其具有较广的测量范围,并且具有较高的数据精度,有效减少了测量过程的误差,提高了工程的测量效率。本文在此从GPS测绘技术的工作原理出发,对GPS测绘技术在工程测绘中的重要应用做了一定的探讨。
关键词:GPS技术;工程测绘;应用
前言:工程测绘技术在工程中的运用价值越来越高,作用也越来越大。和传统的测量方法相比,GPS测绘技术在测量精度方面有着明显的优势,且测量的速度也更加快速,工程测绘通过对GPS 测绘技术的应用使其将优势发挥到最大,对于实际工程施工质量提供了一份保障。
1 GPS测绘技术概述
GPS技术最先是从美国发展来的,它译成中文叫做全球定位系统。全球定位系统分别由软件和硬件两部分构成。通过计算机编程,由软件开发员开发各种使用的软件;组成卫星的各种装置和地面的信号接收设备即为硬件。
GPS是一个系统软件,GPS技术对于测绘来说,有着非常多的优点。所以,它在测绘中不断被加以运用。有越来越多的工程测绘开始在里面应用GPS技术。在工程中,对GPS的初级运用是,用GPS快速静态或者是静态的方法,在里面建立沿线对测绘进行总体的控制。与此同时,在工程进行实施的过程之中,对渠道、堤坝、闸门进行施工的控制。而高级一点的运用,是将RTK技术运用到工程测绘之中,也就是说通常所说的即时动态定位系统。在工程运用之中,它的运用将有着更加广阔的前景。
2 GPS测绘技术的工作原理
该系统在运行过程中采用了距离交会法,该种方法能够有效的实现工程测绘,提高测绘准确度。在应用该技术时,首先要将接收器安装到一个固定的地点,再利用卫星实现物体定位,卫星会将物体所在位置的信息传导到接收器内,这样就可以获得相关信息。一般在定位时最少需要运用三颗卫星,这样才能保证信息的准确性。在使用GPS技术进行测绘时,通常会应用到两类坐标:一是地固坐标;二是空间固定坐标。这两种坐标系统存在极大差别,在应用过程中要依据实际情况选择适当的方式,这样才能进一步保证测绘工作质量。在测绘过程中可以将两种系统相互转换,这样更有利于测绘工作的开展。
3 GPS测绘技术的测量实施过程
GPS测绘技术在工程测绘中的实施过程,是确保工程测绘工作顺利进行的有重要前提。其首先需要进行的是测量点的选择,由于GPS测量站内部对于网形结构体系的要求相对较低,在进行测量点选择时,主要应保证设备安装的快捷性以及视野的开阔性,同时应避免其不会受到电磁信号的干扰。
其次,在测量点确定以后,还应建立起相应的测量标志,以便于为后期工作的顺利开展提供便捷性服务,具体可以采用埋置标石的方式。
再次是实施相应的外业观测,其主要是在卫星系统的支持下,通过卫星搜集到的信号来进行观测工作,从而达到对安装天线的精准定位。在进行观测的过程中,其主要是依靠开机观测和无线安置两种方式进行的,外业观测实施时,最为重要的是应做好相应的技术规范工作,从而在严格遵守技术规范的基础上,提升观测质量。
最后应进行的就是数据的分析和处理工作,该阶段的工作主要是依靠计算机进行的,在数据分析和处理完成后,应对其观结果进行检测,最为常用的监测手段为外业检测,其能够有效的保证最终的测量质量和精准度。
4 GPS测绘技术在工程测绘中的几个重要应用
4.1 GPS外业测绘
GPS用在室外工程测绘中的重要工作是选择点。因为测绘结果的准确程度隔阂和选择点密不可分,所以选择点之前要做好准备,包括分析测量地的具体位置、坐标架、坐标型号是否有损坏等。这些都是选择点之前必须要完成的工作。无线安装设置与开机观察测量和平常的测绘是不一样的,都要用到GPS的观察测量。
无线安装设置工作的时候,无线应该架在三脚架标志中心的上方,要直接对准定位的正常点,无线基座上面的圆水准气泡要放平。如果遇到有风的时候,要把无线固定,最好是固定成三角形。
4.2 布网工作
在布网时,GPS测绘技术可以切实应用到线路和带状工程测绘中去。在引水工程测绘时,合理利用GPS测绘技术,能够促使边连式或者点连式发展成三个交汇点图形。对于工程枢纽而言,通过使用网联式和边连式完成交汇点设置,以此促使网格精确度和强度得以提升。利用GPS测绘技术严格控制网格数据的精确性,能够促进测绘工作效率和质量的提高。对处于复杂地质条件的测绘工作,可以使用GPS的虚拟现实技术,进行区域模拟,并利用三维图像显示出主要内容和特殊区域。据此,从多方位进行物体测绘,从而提高测绘数据的准确性和稳定性。另外,GPS测绘技术在工程测绘中的应用不会受天气影响,可以快速定位,从而提高测绘工作质量。
4.3 实时动态测绘法
在工程测绘领域,人们通常将实时动态测绘称之为RTK技术,其主要的工作任务便是在已经建设的测量点上安装GPS接收机,然后以此为准确基点,与导航卫星进行连接,进而实现工程测量信息的接收工作,其后再把所获得的测量信息发送至重心测量站与流动测量站。与此同时,工程测绘技术人员要结合流动测量站的建设要求,来整合、处理卫星信号与其他数据信号等。利用GPS 测绘技术,能够显著提升分析、处理信息的效果,确保在实际工程测绘中获得准确的相关测量坐标数据,进而大大提升动态测绘管理水平,有效满足当前实际发展的需要。
5 GPS测绘技术的几个具体应用
5.1 控制城市建设中测绘精度
为满足城市建成区和规划区测绘的需要 ,城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点,城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级导线大多位于地面,随着城市建设的飞速发展,这些点常被破坏,影响了工程测量的进度,如何快速精确地提供控制点,接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量,要求点间通视,费工费时,且精度不均匀。GPS 静态测量,点间不需通视且精度高,但数据采集时间长,还需事后进行数据处理,不能实时知道定位结果,如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用 RTK 技术将无论是在作业精度,还是作业效率上都具有明显的优势。
5.2 工程变形监测
将 GPS 技术运用到工程变形监测工作中,建设使用过程中的变形问题就得以解决。GPS测量技术中的三维定位技术,其拥有非常高的精准度,能够实时监控建筑的变形量,如果在检测过程中发现了异常情况,就会马上采取有效措施避免恶化。比如,将 GPS 技术应用于水坝的变形监控,将信号接收装置安装在坝体之上,通过计算机监控坝体的实际位移和变形量,当遇到变形大过大或位移异常时,相关人员就可以及时的制定解决方案,采取有效措施,从而保证坝体的安全性。
5.3 水下地形测绘
水下地形测绘多在海港工程、航道整治工程、江岸码头的设计工程中出现,所有的水下工程都需要精密的水下地形图,要想绘制出精密的水下地形图,必须进行水深和平面位置的三维测定,利用微机进行水下地形图的绘制。在这里,必须应用到水深测量仪,它利用超声波测量水深原理,发射的声脉冲达到海底之后反射回接收器,并记录发射到接收使用的时间,这样就可以利用声波在水中传播的速度和时间求得水下地形的高程。在平面位置的测量上,将测深仪、潮位仪、差分GPS接收机和终端设备结合起来,形成一套完整的水下测绘系统。DGPS接收机负责接收GPS卫星信号和差分基站的校正信号。
6 结语
综上,GPS技术因其高效率、易于操作、高精度、多功能等优势被广泛应用于现代工程测绘工作中。实际测绘中要根据实际情况,合理的采用GPS技术,GPS技术还会不断改进完善,测绘技术会更加智能化,工程测绘工作也会更加便捷,更好的推动测绘技术的发展,满足当代人的需求。
参考文献:
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