工程测量中GPS测量技术的实际应用 于忠良

发表时间:2020/6/30   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:于忠良
[导读] 摘要:随着科学技术的进步发展,在工程测量中应用了大量的新技术、新设备,其中GPS控制测量技术的应用更是有着明显的优势,能够大大提高测量效率和测量精度,且测量成本也比较低廉,因而得到了广大工程测量人员的青睐。
        山东省国土测绘院  山东济南  250010
        摘要:随着科学技术的进步发展,在工程测量中应用了大量的新技术、新设备,其中GPS控制测量技术的应用更是有着明显的优势,能够大大提高测量效率和测量精度,且测量成本也比较低廉,因而得到了广大工程测量人员的青睐。然而GPS控制测量技术的应用还会受到一些因素的影响,比如说高程拟合模型选择不当、信号传播和接收受到干扰、水准测量点精度较低等等,给工程测量工作质量提升造成了一定的制约。对此,工程测量人员必须要切实加强对GPS控制测量技术的研究,充分把握这一先进技术应用要点和注意事项,确保GPS控制测量技术在工程测量工作中能够有效发挥作用,进而真正实现对平面和高程测量精度的严格控制。
        关键词:工程测量;GPS测量;技术应用
        1.工程测量中GPS控制测量误差原因分析
        所谓GPS控制测量技术就是利用卫星进行定位和计算的一种先进技术手段,在地面接收站安装有GPS接收装置,可以与数颗卫星建立联系,将卫星采集到的信息进行接收、分析和计算,为工程测量的开展提供了数据方面的有力支持。然而在GPS控制测量技术运用过程中误差问题是比较普遍的,导致这一现象发生的原因归根究底在于以下几个方面:
        第一,GPS控制测量技术与传统测量技术的一个重要区别在于对大地高的测量,需要实施水准测量、高程拟合等一系列操作,在此过程中对于拟合模型的选择通常是不够合理的,使得高程误差普遍超过了规定要求,测量数据不能够应用到工程测量工作中。第二,对于大地高的测量还会受到气候因素、卫星因素和天线因素的影响,给信号接收造成干扰,使得接收设备得到的信号不够准确,高程误差也会随之增大。第三,高程测量精度还有一个重要影响因素就是公共点几何水准测量精度,若二者之间的差值较大,就会造成控制测量坐标精度较低,无法保证工程测量的质量。
        2.GPS工程测量技术的应用分析
        2.1控制测量
        GPS技术在工程测量中的应用主要将地面的接受设施作为了测量信号的接收对象,可以通过空间卫星实施测量定位,在工程测量中,可以将GPS技术分为静态和动态两种类型。以某个工程测量为例,分析静态定位,在开始测量之前,在施工区域内将接收装置成排摆放,并且观察起定位间的距离。观测时间控制在45min左右。收集并记录定位结果数据,对其进行分析,保证建筑结构与实际操作之间的误差较小[1]。
        2.2施工水准点测量
        在传统的测量技术中,即使经过实地考察,其也不能满足于工程测量水准点控制的实际需求。而将GPS测量技术运用在施工水准点测量中,具有较高的实际价值。GPS测量技术的水准点测量要使用GPS接收机对导航信号进行采集,才能确定出水准点的具体位置,作业流程包含安置天线、应用GPS接收机以及记录观测内容。在观测计划之下对外业展开观测,方便于完成进程,从而让外业观测效率得到提升,让测量结果更加准确[1]。
        2.3GPS虚拟技术的运用
        传统测量技术极易受到自然环境的影响,对测量的结果造成一定的误差,甚至出现安全隐患。因此,为了解决上述问题,GPS测量技术应借助于虚拟现实技术,为工程测量建立一个可以供测绘的虚拟环境,并且与实际的测量结果进行比较分析,找出存在的误差。同时虚拟技术可以利用计算机系统,将工程测量具体模型进行构建,且以三维立体的形式展现出来,测量人员可以通过虚拟技术构建的施工模型进行测量,明确工程测量中的重点,规范工程测量中的安全隐患[2]。
        2.4与传统测量技术相结合
        对于卫星信号较弱的施工地区,GPS测量技术很难发挥作用,还是需要依赖于传统的工程测量技术。

因此,在此等施工地区时,可以采用解析法将GPS测量技术与传统测量技术有机结合,在卫星信号微弱的地方,GPS测量系统对信息的反馈测量出现了较大的误差,导致GPS测量技术的精准度高的特点难以充分发挥,与传统测量技术相结合可以提升工程测量的精准度,确保工程施工的安全以及质量。
        3.GPS技术在工程测量中的应用实践
        3.1GPS技术在地籍和房地产测绘中的应用
        GPS技术可以得到精准的观测数据,并可以实现对这些数据的有效处理,然后直接将这些数据输入到GIS(GeographicInformationSystem,地理信息系统)系统中,便可以获得精准的定位。GPS技术在地籍和房地产测绘中的应用主要体现在RTK(Real-timekinematic,实时动态)技术的使用上。RTK技术在地籍和房产测绘中主要是应用到地质勘探上面,该技术可以精准测定界桩的位置,通过量算、勘测之后可以精准得出土地的使用面积和范围。除此之外,RTK技术还可以精准的监测土地利用的实时动态,节约成本,缩短施工时间。
        3.2GPS技术在水下地形图测定中的应用
        测定水下地形图可以帮助我们对海洋资源进行有效的开发和利用,GPS技术在水下地形图测定中发挥了重要作用。对水下地形图的测定,首先通过三维测定的方法测定出海平面的位置以及海洋水资源的深度,然后便可以利用微机对水下地形图进行绘制。这一测定过程在GPS技术的支撑下,可以测定出精准度很高的水下地形图,这对开发和利用海洋资源的工程具有重要意义。传统的测定水下地形图的方式需要探测仪、潮位仪、经外测距仪、经纬仪等设备,整个测定过程需要很多繁重且操作不便的仪器,同时对外部环境也有很高的要求,局限性很大。利用GPS技术进行测定,可以将需要的各种探测仪器连接起来形成完善的测量系统,首先把GPS的卫星信号通过DGPS(DifferentialGlobalPositioningSystem,差分全球定位系统)接收机进行接收,然后对差分基站的信号进行接收,继而利用基台校正、处理这些接收到的数据,降低测量的误差,提高精准度。
        3.3GPS技术在矿山、桥隧测量中的应用
        GPS技术在矿山、桥隧测量中可以发挥很多重要的作用,包括探井、钻孔取样、确定坑口位置点、探槽、测量地形、测量钻孔剖面点及坐标放样等,从而保障矿区的控制点加密活动。另外,GPS-RTK技术在矿山、桥隧工程中的作业调度、地质填图等工作中也发挥了重要作用。GPSRTK技术作为GPS技术的新发展,对提升工程测量的精确度具有重要意义。GPS-RTK技术准确性高、操作简便,可以借助卫星技术对三维坐标进行实时的准确测量,这些测量数据可以应用于测量对象的放样、中桩、点位等工作中,对桥隧、矿山勘测工作具有积极作用。
        3.4GPS技术在施工水准点测定中的应用
        精确测定施工水准点是保障工程顺利施工的基础,GPS测量技术在施工水准点测定中具有不可替代的作用。传统的普通测定技术会有预算方面以及提前考察方面的工作内容,在这一过程中便会产生很多漏洞,直接就导致了测量结果的不准确性,这对后续开展工程施工埋下了很多隐患,无法保障工程施工的顺利进行,同时对工程质量也有严重影响。GPS测量技术的应用可以消除这些隐患,实现对施工水准点的精确测定,保障工程质量与工程施工进程。
        4.结束语
        综上所述,随着技术不断的发展,GPS工程测量技术得到了广泛的运用,其保证了工程测量结果的精准度,确保了工程的施工质量。虽然在实际的工程测量中,GPS工程测量技术的运用还存在着一定的局限性,且随着GPS工程测量技术不断的研发与运用,不断的缩小了工程测量技术产生的误差,为我国的工程建设提供了技术保障。
        参考文献:
        [1]沈文.工程测量中GPS技术的应用及精度研究[J].工程技术研究,2018(12):211-212.
        [2]田强.工程测量中GPS技术应用及其精度[J].低碳世界,2016(26):117-118.
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