GPS测绘技术在测绘工程中的应用 文保龙

发表时间:2021/1/19   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:文保龙
[导读] 摘要:GPS测绘技术的应用核心是卫星导航系统,通过全球定位系统,利用距离交会法,对相应环境条件进行测绘。
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        摘要:GPS测绘技术的应用核心是卫星导航系统,通过全球定位系统,利用距离交会法,对相应环境条件进行测绘。该技术的主要原理是,在需要测绘的位置设置相应的点位,安装GPS信号接收机,然后接收GPS卫星发出的导航电文。本文对GPS测绘技术在测绘工程中的应用进行分析,以供参考。
        关键词:GPS技术;测绘工程;应用
        引言
        工程测绘是现代工程项目建设过程中必不可少的重要环节,只有掌握精确、完备的地形地势、空间定位等资料,决策、规划、设计、施工等后续工程环节才可顺利开展。从目前来看,工程测绘广泛见于电力、水利、城建、环保、海洋、航空等多个领域当中,对我国社会经济乃至综合国力的整体发展具有重要支撑作用。基于此,我们有必要对GPS测绘技术在工程测绘中的应用展开探究讨论。
        1对GPS测量技术的认识
        一般的GPS定位技术都是利用卫星接收信号来实现GPS自动定位的。与其它技术相比,该系统具有更高的自动化水平,不需要进行技术操作,测量结果精度较高,所需时间较短,特别是以地表为基准,以GPS接收机为基准,通过接收三颗或更多GPS卫星发射的载波相位波频,对接收波频的距离进行计算,再根据接收卫星的位置信息对接收机的大地坐标进行计算。其计算精度仅与卫星接收量有关。虽然工作中也会受到其他因素的影响,但我国正为解决这一问题而努力。GPS导航定位技术具有高精度、全天候、连续等特点,是目前应用广泛、实现了内外测绘设计一体化的测绘技术。简而言之,GPS的原理就是几颗卫星在天空中同时发出信号。每个卫星与接收器之间的距离不同,到达目的地的时间当然也不同。接收端的长、宽可根据时间差异计算。全球定位系统作为新的定位技术,在军事、科学、汽车和手机定位等领域有着广泛的应用。全球定位系统大大改变了我们的生活,科学研究与开发取得了重大突破。全球定位系统使得许多事情更精确和高效。由于全球定位系统的灵活性和便利性,应用范围更广。
        2 GPS测绘技术在工程测绘中应用的工作原理
        GPS为“GlobalPositioningSystem”的缩写,意为“全球定位系统”。该技术主要以地外人造卫星为基础,在全球范围内进行动态化、实时化的定位与导航。在此背景下,GPS测绘技术就是基于GPS衍生出的现代测绘技术。在应用实践中,GPS测绘技术的工作原理为:首先,根据工程方案,在目标区域内设置出若干个测绘点,并装设接收机,以此建立与GPS卫星的通信交互。然后,运用数据运算、三维建模等计算机技术,对接收机所接收到的卫星导航电文进行整合、处理与利用,从而建立起目标区域的三维坐标模型。在此过程中,平面坐标可直接通过GPS卫星的定位导航信息获得,高程坐标可通过运算接收机与卫星之间的距离获得。最后,在确定基本的三维坐标模型后,相关人员再对测绘点进行灵活控制,并进一步提高主要测绘点或测绘区段的数据精确性,最终绘制出符合预期的工程测绘资料。
        3 GPS测绘技术在工程测绘中应用的特点
        3.1操作更便捷
        在传统时期,人们若采取人工化的测绘方法,需要亲身进入到目标区域当中,并开展长周期、持续性的信息采集与位置分析工作。在信息采集、分析完成后,手绘图纸也会耗费人员大量的时间与精力,且成品精度很难保证。相比之下,GPS测绘技术以接收机、传感器、计算机等设备为依托,可表现出很强的去人工化特性,实现便捷、高效的数据采集与数据反馈。同时,在测绘数据传入计算机系统后,相关人员可通过GIS、CAD等软件工具,直接进行三维坐标模型的建立生成,并通过调整局部参数、编辑模型要素的方式,便捷地实现绘图精度的进一步提高。这样一来,不仅可有效节省时间、人力等成本,还能降低工程测绘中误差风险的出现几率。


        3.2全球定位系统对测量环境的要求不高
        当前GPS的自动化程度很高,给用户带来了极大的便利。在静电接线中,技术人员只需调整接收机的工作状态,设置好接线参数,就可以在接线控制点启动工作。本系统能够自动采集,整理数据。完成测量后,只需关闭按钮,将其放入即可。而在现场应用中,利用接收机配置的工作手簿,技术人员可以快速计算,确定所需的坐标,并及时定位现场位置。与传统技术相比,它不仅操作简单,所需人手少,而且作业时间大大减少,提高了工作效率。同时GPS更加忽视天气、时间情况,无论昼夜或雨雪,都可以直接使用而不影响其精度,真正做到了全天候作业。
        3.3极高精度的GPS测量技术
        GPS导航系统在工程测绘中的应用,不仅扩大了定位范围,而且提高了精度,比传统的测绘技术至少提高了十多倍,而且可测深度也增加了,随着深度的增加,精度也逐渐提高,测绘误差大大减小,为工程设计提供更精确的信息奠定了良好的基础。
        4 GPS测绘技术在测绘中的应用
        4.1 GPS定位
        GPS测绘技术在测绘工程中应用的重要内容就是通过发挥GPS的精准定位功能,完成对测绘工程地面测量对象的准确定位,进而开展测绘计算和数据分析。在测绘工程中,GPS测绘技术是通过利用GPS全球定位系统的卫星定位,在测绘区域的地面设定GPS信号接收机,来完成对测量对象的测绘,使得测绘人员可以掌握地面地形各种数据信息,进而提高计算机软件图形分析和数据处理的效果,提高测绘工作效率。随着GPS测绘技术的发展,在测绘工程中,逐渐实现了户外观测技术、专业设备测量以及GPS定位技术的融合应用,提升了测绘结果的精准度。此外,基于GPS定位技术采用的实时动态化差分测量方法,在GPS测绘定位上,还利用了不同的差分定位技术,如单站差分、局部差分和广域差分等,满足了不同的测量需求,可以在消除定位测量差分误差的同时,减少传播延迟性,提高测绘定位的精确度。
        4.2高程测量
        在测绘工程当中,通常需要对大地水准面进行高程测量,从而掌握测量基准点和水准数据等信息,保障测绘工程推算结果的准确性。在具体高程测量中,GPS测绘技术需要先行保障GPS测量观测站的水准数据密度以及均匀性,再根据测量位置的实际情况构建测量模型。在构建测量模型时,是以测量地形结构为基础来构建大地水准面的高程数学模型,并通过计算机系统来自动检测大地水准高程是否具有异常情况,进而得到大地水准面高程差的准确数值。同时,在测量中还可以利用GPS测绘技术的横向测量法和纵向测量法,达到采集测绘对象信息的效果,从而提高测量数据的准确性,保障测量效率和测量质量。
        结束语
        综上所述,在当代不同的工程开发与建设中,工程测绘工作承担的责任越来越大。传统工程测绘技术不仅在测绘精度、测绘效率等方面存在一些问题,同时也无法满足当代大型工程的建设需求。为此,相关单位应当重视对GPS测绘技术的研究和应用,同时将其与现代计算机科学、信息技术、虚拟现实技术等进行有机结合,进一步发挥GPS测绘技术的优势,提高工程建设水平。
        参考文献:
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