工程测量GPS测量技术应用分析高艳红--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

工程测量GPS测量技术应用分析高艳红

发表时间：2020/11/9 来源：《基层建设》2020年第21期作者：高艳红

[导读] 摘要：随着社会经济的发展，在当前的工程建设和工程管理过程中，工程测绘技术已经发展成为一个成熟的技术，各种形式的测绘技术越来越不断涌现出来，被广泛的运用于现代建筑工程行业中。

        身份证号22010519780219xxxx
        摘要：随着社会经济的发展，在当前的工程建设和工程管理过程中，工程测绘技术已经发展成为一个成熟的技术，各种形式的测绘技术越来越不断涌现出来，被广泛的运用于现代建筑工程行业中。特别是GPS系统的建立与出现，它的出现为相关工程测绘工作提供了一个更好地测量技术。在科学技术飞速发展的带动下，GPS测量技术正在朝着自动化的方向发展，在工程测绘中有着广泛的应用，能够简化测量流程，提升数据测绘的功能，应该得到相关技术人员的重视和推广。
        关键词：工程测量；GPS测量；计算
        GPS测量技术由于其独特优势，被广泛应用于工程测量中。但很多单位由于对其工作原理和高科技的技术应用不是很了解，仍采用传统的测量方式，在工作效率和费用方面都有较大浪费。因此介绍工程测量中GPS技术的应用，对提高测量单位的工作效率和精准度、提升经济效益具有重要意义。
        1、GPS测量技术的特点
        GPS是由三个部分所组成的，即空间卫星星座、地面监控站及用户设备：GPS空间由二十四颗工作卫星组成，三颗主动备份卫星在轨道上。卫星的分布使得在世界上任何时候可以观测到超过四颗卫星，以及可以储存在卫星上的导航信息。地面控制系统由监控站、主控站、地面控制站天线等组成。负责收集卫星信息、计算卫星星历、相对距离、大气校正等数据。用户设备部分是GPS信号接收器。它的主要功能是能够捕获卫星发射的卫星，并追踪这些卫星的运行。
        1.1快速定位
        GPS测量技术作为一种先进的测量手段，其具备完善的配置，采用实时动态定位模式，能够实现快速和实时定位，并提供精准的三维坐标，在具体应用过程中具有效率高的特点。而且观测站之间对于通视性没有要求，可以灵活进行选点。但在实际设置过程中，要求观测站上空要具有较好的开阔性，以此来实现GPS卫星信号的有效接收。
        1.2全天候观测
        利用GPS测量技术，可以在任何地点和任何时间进行连续观测，而且不会受到天气状况的影响。同时观测时间较短，在观测时能够快速进行定位，这就进一步缩短了观测的时间，有效的提高了测量的工作效率。
        1.3定位精度高
        在GPS测量技术中，定位精度高是其非常显著的特点之一，特别是在长距离定位方面，GPS定位精度的优越性则会更好的凸显出来，即距离越长越能够将GPS定位高精度及高准确性的特点显现出来。
        1.4操作简单、便捷
        由于GPS测量技术自动化程度较高，而且接收机越来越向体积小型化和操作简单化的方向发展。在实际观测过程中，需要整平中天线，通过掌握天线高度后并打开电源，实现自动观测和自动接收测量信息，从而获取补测点的三维坐标。
        2、GPS在工程测量中的应用
        2.1快速静态测量
        这种模式是在一个已知测站上安置一台GPS接收机作为基准站，连续跟踪所有可见卫星。移动站接收机依次到各待测测站，每测站观测数分钟。这种模式常用于控制网的建立及其加密、工程测量、地籍测量等。这种方法要求在观测时段内确保有5颗以上卫星可供观测；流动点与基准点相距应不超过20km。
        2.2常规静态测量
        这种模式采用两台（或两台以上）GPS接收机，分别安置在一条或数条基线的两端，同步观测4颗以上卫星，每时段根据基线长度和测量等级观测45分钟以上的时间。这种模式一般可以达到5mm+1ppm的相对定位精度。常规静态测量常用于建立全球性或国家级大地控制网，建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        2.3准动态测量
        这种模式是在一个已知测站上安置一台GPS接收机作为基准站，连续跟踪所有可见卫星。移动站接收机在进行初始化后依次到各待测测站，每测站观测几个历元数据。这种方法不同于快速静态，除了观测时间不一样外，其要求移动站在搬站过程中不能失锁，并需要先在已知点或用其它方式进行初始化。这种模式可用于开阔地区的加密控制测量、工程定位及碎部测量、剖面测量及线路测量等。这种方法要求在观测时段内确保有5颗以上卫星可供观测；流动点与基准点相距应不超过20km。有一种连续动态测量，也属于这种模式。这种测量是在一个基准点安置接收机连续跟踪所有可见卫星。流动接收机在初始化后开始连续运动，并按指定时间间隔自动记录数据。这种方法常用于精密测定运动目标的轨迹、测定道路的中心线、剖面测量、航道测量等。
        2.4实时动态测量
        实时动态测量则是实时得到高精度的测量结果。这种模式具体方法：在一个已知测站上架设GPS基准站接收机和数据链，连续跟踪所有可见卫星，并通过数据链向移动站发送数据。移动站接收机通过移动站数据链接收基准站发射来的数据，并在机进行处理，从而实时得到移动站的高精度位置。DGPS通常叫做实时差分测量，精度为亚米级到米级，这种方式是基准站将基准站上测量得到的RTCM数据通过数据链传输到移动站，移动站接收到RTCM数据后，自动进行解算，得到经差分改正以后的坐标。RTK则是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量，其是GPS测量技术发展中的一个新突破。其工作思路与DGPS相似，只不过是基准站将观测数据发送到移动站，移动站接收机再采用更先进的在机处理方法进行处理，从而得到精度比DGPS高得多的实时测量结果，这种方法的精度一般为2厘米左右。
        3、GPS测量技术在工程测量中的应用方法
        3.1GPS测量的外业实施
        （1）选点。点位应选择在易于安置接收设备、视野开阔的位置。选点时应着重考虑：1）每点最好与某一点通视，方便在后续的测量工作中继续使用；2）视野周围高度角15°以上不应有障碍物，以免信号被遮挡或吸收；3）点位附近不应有大功率无线电发射源，距离不应小于200m，距离高压电线不得小于50m等，避免电磁场对信号的干扰，减弱多路径效应的影响；4）点位应选在交通便利、地面基础稳定、易于保存、有利于其他观测手段扩展与联系的地方，以便观测和日后使用；5）选点结束后，按要求埋设标石，标石要求必须坚固、稳定，并填写点之记。
        （2）观测。外业观测主要包括以下内容：天线安置、开机观测、气象参数测定、观测记录。并及时将数据转移至存储设备上，观测者填写观测手簿。
        3.2GPS测量的数据处理
        GPS数据处理主要流程：将GPS接收机记录的观测数据传输到存储设备之后，就需要对数据进行分流，即从原始记录中，通过解码将各种数据分类整理，剔除无效观测值和冗余信息，形成各种数据文件，如星历文件、观测文件和测站信息文件等。统一数据文件格式，将不同类型接收机的数据记录格式、项目和采样密度和观测值数据单位统一为标准化的文件格式，以便统一处理。采用多项式拟合法，平滑GPS卫星每小时发送的轨道参数，使观测时段的卫星轨道标准化。探测周跳、修复载波相位观测值。对观测值进行必要修改，在GPS观测值中加入对流层改正，单频接收的观测值中加入电离层改正。预处理的主要目的是净化观测值，提高观测值的精度。一般数据处理软件都采用站星双差观测值。
        结束语
        测量工作是工程决策和具体实施的科学依据，测量的精确性和数据的可靠性对工程管理和具体施工具有较大的影响作用。GPS测量技术具备操作简单、测量效率高、定位精确等优势，其具备非常大的发展潜力。采用GPS测量技术，可以有效提高测量精度，帮助施工人员进行有效的工程分析，保障各项工程施工和建设的质量，进而促进工程建设事业的科学发展和建设水平的有效提高。
        参考文献：
        [1]彭渊，黄宗健.GPS测量技术在工程测绘中应用剖析[J].江西建材，2015.
        [2]白杨陈赛曹璇.GPS测量技术及其在工程测量中的应用探讨[J].四川水利，2015.