GPS-RTK测量技术在工程测绘中的应用和特点分析

发表时间:2020/9/23   来源:《科学与技术》2020年13期   作者:王勇
[导读] 现阶段工程规模不断扩大,这就对工程测绘提出了更高的要求,在这一过程中传统的测量技术及方法逐渐暴露出了相应缺陷及不足,这就与时代发展需要难以契合,而GPS测量技术的应用优势则不断凸显,依托科学技术创新,该技术也呈现出了良好的发展态势,
        王勇
        身份证号码:37018119920914****
        摘要:现阶段工程规模不断扩大,这就对工程测绘提出了更高的要求,在这一过程中传统的测量技术及方法逐渐暴露出了相应缺陷及不足,这就与时代发展需要难以契合,而GPS测量技术的应用优势则不断凸显,依托科学技术创新,该技术也呈现出了良好的发展态势,技术水准也相对提高,本文就以GPS测量技术的特点为切入点进行阐述及分析,而后提出了该技术在工程测绘中的应用方向。
        关键词:GPS-RTK测量;工程测绘;应用
        引言
        伴随我国先进技术的不断涌现,各个工程正在如火如荼地产开,许多新型化的技术被普遍地运用到了工程测绘环节之中,推动了项目工程的迅速发展。GPS 测绘技术属于工程测绘技术之中较为关键的部分,其不单单涉及到项目测绘技术的长远性发展,同时也对工程项目的迅速发展产生了突出性的效用。
        一、GPS测量技术特点概述
        1.1 GPS测量技术测量准确性极高
        GPS测量技术在工程测绘中的应用扩大了定位范围,同时,还提高了精确度,比传统的测绘技术提高了至少十倍,而且可深入的范围也增加了,并且随着测量深度的增加,精确度也在逐渐提高,大大减少了测绘误差,为工程提供了更加准确的信息。
        1.2 GPS测量技术自动化特征明显,可操作性强
        GPS测量技术在工程测绘中的应用大大提高了工程测绘的效率,不需要复杂的操作就能轻松测绘,相比于传统的测绘设备,这种技术更好操作,同时,也减轻了工作人员的工作负担,打开了信息通道,获取更多的信息,大大提高了测绘效率。
        1.3 GPS测量技术服务范围广泛
        GPS技术借助卫星来收集信息,不需要过多的人为干涉,测量结果不仅仅表示具体的三维坐标,而且还能体现某地区的区域信息,更好地服务于工作人员。由于GPS的这种特性,在很多领域都有重要应用,在一些地区运用GPS进行监测,可以快速定位监测对象,掌握其时间上的动态变化。此外,GPS在监测地质信息方面也有重要作用,有利于更好地防御自然灾害,提高农业生产量。
        1.4 GPS测量技术对测量环境没有过多要求
        这种技术相比于传统测绘技术,环境适应能力更强。传统的测绘技术在工作过程中,要保证无遮挡物,要进行人工监测,确保其正常工作。而这种技术恰恰相反,依靠卫星技术,不需要人工监控,测量的灵活性更高,测量结果还比较准确。
        二、GPS技术原理
        GPS测量技术在工程测绘中的应用从过去的静态测量逐步转变为RTK测量,进一步提高了工程测量三维坐标的精准度与有效性。目前,GPS测量技术以载波相位观测为基础,应用2台或多台设备接收信号,以GPS测量中的已知坐标为基准站,其余信号接收设备作为移动站点。2台或多台设备能够同时完成5颗甚至更多卫星的追踪工作,之后工作人员只需要借助电台就能知道观测点的具体坐标与数据,将这些数据传送给移动设备。此过程中的移动设备能够根据自身所得观测数据应用组成差分观测值方式获取观测点的三维坐标。
        三、GPS测量技术在工程测绘中的应用
        3.1公路工程测量
        公路施工需要来自GPS技术的支持。

公路初测的目的在于根据路线走向设置控制点,完成高程与平面控制测量,是施工放样、定线测设、地形图测绘的基础。GPS技术能够很好地取代传统导线法的测量方式,拥有定位精度高、观测速度快、布网灵活的优势。GPS技术不断发展,最突出表现在RTK技术成功应用在公路测量领域。这种技术原理为:先在公路上安装GPS接收机,之后进行连续观测,并将这些数据用发射台发送给观测站;利用接收台得到的数据以及相对定位原理分析流动站位置,同时完成测量中的中平、中桩、放线工作。RTK技术操作简便、自动化突出,全部流程只需1~2人就能操作,有效提高了测量效率。在公路工程中应用GPS技术给公路勘测带来了巨大的机遇,有效提高了测量水平与测量速度,尤其是RTK技术能够保障施工放样、定线测量、地形测绘达到厘米精度,更好地完成数据存储与传输,实现了路线CAD集成目标。当然,拥有RTK功能的设备造价比较贵,通常情况下,施工单位与勘察设计单位共用RTK系统,用资源共享的方式节省资金,保障工程进度与工程质量。
        3.2地形勘测
        地形勘测人员通过应用GPS技术能够迅速了解定位结果,保障定位精度。GPS技术具备厘米级精度定位水平,可以很好地保障定位质量。GPS技术在地形勘测中的应用非常普遍,使用时只需一个工作人员背着仪器站在测量点几秒,将特征编码输入其中,再使用便携微机记录就能完成测量工作。在测定区域所有地形、地物点位后,应用专业软件输入地形图,使用GPS工具生成地形图,包括管线地形图、带状地形图、普通测量图等。界址点放样需要先将移动站与基准站设置在控制坐标,完成移动放样,需强调的是所用设备必须用同一系统,保障移动电台的合理选择与频率适应能力。在信号机获取信号以后,工作人员需要明白自己的具体位置以及放样与自己之间的距离,保障界桩埋设的准确性,减少误差。
        3.3工程变形监测
        在所有类型的工程建筑中,工程变形都是一项避之不及的事情,实际发生次数很多。该问题之所以频繁发生,与建筑物的地质变形、人为因素、建筑物位移有很大关系。也就是说,为了实现即时、有效监测,掌握工程变形实际情况与最终结果就需要应用GPS技术。GPS技术在解决此问题时能够发挥十分突出的作用。
        由于GPS技术在变形监测中无须通视,所以能够让监测网布设变得更加方便与自由,节省了传递过渡点与布设费用。传统监测工程变形所用的平面位移方式包括方向交汇、边角导线、倒锤线等方法,垂直位移应用液体静力测量、精准测量等方式判定,不仅会增加工作量,还会增加分析难度。GPS技术能够同时测定所有点三维的位移情况,可以很好地降低分析难度与测量难度,且不受气候因素限制,即便在风雪雨雾的条件下,工作人员仍能顺利完成监测作业。一般来说,还会配备防雷电装置,保障全天监测质量,而这些对于泥石流、滑坡、防汛抗洪检测来说意义重大。
        在工程变形检测中,比较常见的对象包括大坝监测、地面沉陷监测、高层建筑监测。大坝变形监测主要指垂直位移监测、水平位移监测、裂缝监测、表面接缝监测和倾斜监测等。在水负荷压力作用下,水电站、水库大坝就会变形,此时就需要利用精密仪器对其展开变形连续性监测。GPS技术能够很好地满足精度要求,并实现自动化监测工作。近年来,由于大面积开采天然气、石油和煤炭,很多地区的矿区都出现了地面沉降。此外,由于过量开采地下水,许多城市开始出现了明显下沉。地面沉降测量的目的在于通过观测地面点高程与水平位置,了解地面点位沉降数据与水平位移情况,GPS技术在对待这类现象时既经济又高效。GPS技术没有通视要求,速度比较快、作业方式灵活,能够很好地保障作业效率,是一种观测精度高、计算效果出众的监测手段。在高层建筑变形监测中,GPS技术能够为其提供安全维护、运营与设计方面的资料,实时监测获得台风、地震等环境中高层建筑的摆动幅度,即相对位移情况。此外,GPS技术能够有效分析高层建筑的动态特征,帮助人们了解自然灾害的级别与情况。
        四、结束语
        综上所述,本文对GPS 测绘技术的应用予以了详尽的阐述,相关的资料业已表明,加强GPS 测绘技术在项目测绘中的应用,对提升工程测绘效率具有极强的现实价值。希望本次探讨可以引起工程测绘技术工作者们对此更多的关注,为推动项目构建的长远性的发展带来有益的帮助。
        参考文献:
[1]刘浩.GPS-RTK测量技术在工程测绘中的应用和特点分析[J].智能城市,2019,5(08):60-61.
[2]曲元航.解析工程测绘中RTK测量技术的应用与特点[J].居舍,2019(03):88.
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