浅谈GPS测量技术及其在工程测量中的应用

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:冯海华
[导读] 摘要:随着我国社会经济的繁荣稳定发展,建筑工程数量和规模也得以全面提升,在此背景下工程测量工作的质量和效率便显得尤为重要。
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        摘要:随着我国社会经济的繁荣稳定发展,建筑工程数量和规模也得以全面提升,在此背景下工程测量工作的质量和效率便显得尤为重要。GPS测量技术是当前工程测量领域中一项十分重要的测量技术,它具有测量精度高、速度快和成本低的优良特征,加之越来越多测量技术的融合创新,GPS测量技术也实现了服务功能的发展和延伸。目前,GPS测量技术仍处于不断发展和创新的阶段,为此加强该领域研究工作具有十分深远的意义。本文就GPS测量技术及其在工程测量中的应用展开全面探讨和研究,希望能够推动我国工程测量领域的科学稳定发展。
        关键词:GPS测量技术;工程测量;应用
        GPS测量技术是一种基于GPS技术发展而来的测量技术,以现代信息技术为依托,通过测量设备与卫星之间连接来进行测量数据的收集、整理和输出,由此极大的提高了工程测量工作的速度与准确性。具体而言,GPS测量技术可分为三个主要模块:地面控制、空间星座和用户设备,在进行工程测量工作时,通过三个模块连接不仅能够实现测量数据的实时监控,同时也实现了测量工作的自动化控制,为工程测量工作的高效稳定发展奠定了坚实的技术基础。
        1 GPS测量技术类型
        1.1静态相对定位技术
        静态相对定位技术是GPS测量技术在工程测量中的重要应用形式,并根据测量方式不同细分为快捷静态测量模式和常规静态测量模式。其中快捷静态测量模式又称GPS+N模式,是通过两个及以上已知坐标点进行定位和数据处理,该技术相比传统人工测量具有速度快、无需通视和测量精度高的优势,主要应用于区域地形测绘和工程放样作业中。常规静态测量模式则是需要3台及以上GPS接收机进行测量工作的一种定位模式,同步观测卫星也能达到4颗甚至更多,由此测量的结果也更加精确。该技术的最大优势在于持续观测时间长,主要应用于大范围的测量工程。
        1.2实时动态定位技术
        实时动态定位技术又称RTK技术,是GPS技术中极为重要的定位方式,其原理为通过实时处理两个测量站载波相位观测量的分差来进行坐标的解算。RTK的出现,是GPS技术发展过程中的一个重要里程碑,不仅改变了原有测量工作的原理和方法,同时测量精度、劳动强度和作业效率都得到了极大提升。具体应用上,RTK技术操作十分简单,对作业人员专业技能要求也相对较低,加之具有设定简单、携带方便优势,使得该技术在现代工程测量领域中得到广泛应用,并受到广大一线工作者的青睐。
        1.3动态相对定位技术
        动态相对定位技术又称PPK技术,是一种利用载波相位进行事后差分的GPS定位方式。PPK技术是由基准站和流动站组成,其定位结算方式与RTK技术存在一定的共同性,但该技术属于动态后处理技术,因此与RTK技术存在良好的互补性。在具体应用上,RTK在测量工作中经常由于作业距离远或山区测量移动站作业距离过近而造成无法接收差分信号,这时通过PPK技术能够很好地解决差分信号传输问题,其作业半径可达300公里。现阶段,PPK技术主要与RTK技术共同使用,并构建了一个综合性测量系统,极大的提高了工程测量工作的质量和效率。
        2 GPS测量技术应用优势
        2.1功能强大
        从技术角度来看,相比传统工程测量技术,GPS测量技术具有强大的实用性功能,不仅能够满足传统测量定位需求,同时借助计算机技术还能实现数据的分析处理和地图测绘等功能,因此在应用上具有十分理想的效果。具体而言,随着GPS技术的不断发展和创新,目前该测量技术已延伸出智能化和自动化测量定位系统,大部分设备不再需要人为作业,同时测量设备也更加精密便携,为工程测量高质高效开展提供了坚实的技术基础。此外,GPS技术还能与其他现代化测量技术加以融合应用,如GIS、GRS技术等,极大的推动了工程测量领域的发展创新。


        2.2准确性高
        众所周知,传统工程测量工作主要以人工作业方式开展,这种作业方式不仅费时费力,同时还极易因个别数据失真造成最终结果的准确性大大降低。测量数据准确性高是GPS测量技术的重要特征,借助RTK技术和PPK技术,GPS测量技术实现了测量区域的实时动态化监测,由此大大提高了测量结果的准取性。由此可见,GPS测量技术的应用,不仅实现了测量工作的自动化生成,同时也规避了人为因素的影响。与此同时,基于GPS技术的测量方法,其测量结果的误差仅为3~4ppm,特别是短距离的测量工作,其精度更是达到厘米级别。这种精确性是传统测量工作所无法比拟的,同时也为工程建设的科学合理开展提供了坚实的保障。
        2.3经济性强
        GPS测量技术的应用,在提高测量结果准确性的同时,在经济效益方面也取得了十分理想的效果。首先,相比传统测量技术,GPS测量技术只需短短数分钟便可完成测量工作,极大的降低了人工作业时间,因此在成本投入上实现了有效的控制。其次,GPS技术还能够实现实时定位和全天候作业,这种工作能力和效率是人工测量方式所无法达到的,因此GPS测量技术的应用还能够有效降低测量工程的成本投入。
        3 GPS测量技术在工程测量中的具体应用
        3.1工程测绘控制网
        测绘控制网是工程测量工作的重要组成部分,测绘控制网的准确性直接影响了测量工作的质量和效率。随着时代的发展与进步,工程测量工作对于测绘网坐标精度的要求也越来越高,加之测量工程范围的增长,传统边角法测绘网技术已无法满足新时期测量工作的需求。GPS测量技术的应用转变了传统工程测绘控制网的工作模式,同时还适用于大范围测绘工作中。具体而言,GPS测量技术具有控制点选择受限小、定位准确性高和经济性强的应用优势,加之自动可视化智能测量方式,极大的提高了工程测绘控制网相关工作的质量和效率。
        3.2变形监测
        变形监测是现代建筑工程领域的一项测量内容,其内容包括地基沉降、变形和建筑结构倾斜等测量工作,是保障建筑安全与稳定的重要内容。现阶段,我国城市中大型建筑项目越来越多,同时城市环境也愈加复杂,因此建筑工程建设要求也越来越高。传统建筑变形测量方法主要采用三角法进而水准测量法,但这种测量方法普遍存在精度低、耗时长和效率低的问题。GPS测量技术的应用,只需在建筑内部和外部布设GPS接收器,便能实时监测建筑物的变形情况,同时测量工作的质量和效率也大大提升,因此GPS测量技术是当前建筑变形监测领域的主要应用技术。
        3.3施工放样
        施工放样中同样需要测量技术,同时放样的准确性对于工程建设还有着十分深远的影响。GPS测量技术在施工放样中的应用,只需将放样参数输入到GPS测量系统中,便能够将起点坐标或终点坐标精确的进行放样。具体而言,通过GPS测量技术中静态相对定位技术和实时动态定位技术等能够实现工程区域内各坐标点的定位,同时这种定位方式更加精确和迅速,极大的提高了工程施工放样工作的质量和效率。
        4 结论
        综上所述,GPS测量技术在现代工程测量工作中的应用,极大的提高了测量工作的质量和效率,并在经济性方面有着十分突显的应用价值。为推动我国工程测量领域的持续发展与进步,加强GPS测量技术及其应用具有十分重要的意义。相信随着现代科学技术的不断发展创新,GPS测量技术必将发挥更高的价值与作用,并助推我国工程建设领域的科学稳定发展。
        参考文献
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        [2]刘武.GPS测量技术及其在工程测量中的应用及实践研究[J].居舍,2018(05):167.
        [3]童宁.工程测量中GPS技术的应用及精度分析[J].智能城市,2019,5(08):65-66.
        [4]彭成山.GPS测量技术在工程测量中的应用研究[J].工程技术研究,2020,5(01):52-53.
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