GPS测绘技术在测绘工程中的应用分析

发表时间:2021/3/29   来源:《城镇建设》2021年1月1期   作者:曹玉园
[导读] GPS(全球定位系统)测绘技术是一种先进的导航定位技术,

        曹玉园

        全椒县土地房产勘测工程有限责任公司  安徽省滁州市全椒县  239500
        摘要:GPS(全球定位系统)测绘技术是一种先进的导航定位技术,具有定位精度高、观测时间短及自动化水平高的显著优势,在民用和军用中均有广泛的应用。GPS测绘技术的快速发展为测绘工程提供了工作的新思路,给测绘工程的工作模式带来了很大的改善,且大大提升了测绘效率与质量,在工程测绘中的应用日益广泛。本文先对GPS测绘技术的特点作简要的介绍,进而重点就GPS测绘技术在房屋地形测图及工程细部测绘、现代化城市建设、水下工程中测绘、大型桥梁以及隧道工程测量中的应用作系统的分析论述,最后谈一谈GPS测绘技术在测绘工程中的发展趋势。
        关键词:GPS测绘技术;测绘工程;导航定位;房屋地形测图
        传统的测绘技术在使用过程中极易受到时间和空间的限制,测量的精准度无法得到有效的保证,且对人力和物力资源有很大的消耗,在测绘工程的应用有很大的局限性。GPS(全球定位系统)作为一种先进性的导航定位技术,有十分显著的优势,在各类测绘工程中均有广泛的应用,比如在水下工程中测绘和房屋地形测图有着良好的应用效果。就GPS技术在测绘工程中的应用优势来说,其可以改变测绘工程以往的测绘方式,对提升测绘效率与质量均有十分关键的作用。基于此,本文重点对GPS测绘技术在房屋地形测图及工程细部测绘、现代化城市建设、水下工程中测绘中的应用作系统的分析探讨,现作如下的论述。
1.GPS测绘技术的特点
        作为一种先进的导航定位技术,GPS测绘技术的特点集中体现在四个方面,即定位精度高、观测时间短、自动化水平高及全球全天候定位。
        在定位精度高这一特点上,目前来看,双频GPS接收机的基线精度可以达到5mm+1ppm,其与红外仪的定位精度相当。不过值得一提的是,GPS系统在作业过程中不会受到距离和环境的影响,即便是在地形较差和局部工程中也可以实时定位,可精准确定运动目标的位置[1]。在定位精度方面,当前GPS技术1分钟的观测精度可以达到±0.1m距离,若是使用实时差分定位则定位精度可以达到厘米级。
        在观测时间短这一特点上,通过实时动态定位模式只需要在几秒钟便可以完成流动站1-5分钟才可以完成的观测量,测绘效率大大提升。更为重要的一点是,运用GPS技术的观测站不需要再进行通视,测绘效率与灵活性大大提升。
        在动化水平高这一特点上,目前所使用的GPS接收机的体型已经逐步小型化,操作也更加的简单化,整个操作流程也趋于简便,几乎可以实现自动化。
        在全球全天候定位这一特点上,GPS卫星的数目较多,且在分布上也较为均匀,可以确保全球地面被有效的覆盖。因此,在任何时间和地点均可以实现连续性的观测,不会受到天气变化这一因素的影响。
        结合GPS技术的这四方面的特点来说,其在测绘工程有着十分良好的实用性和适用性,可以广泛推广应用于各种类型的测绘工程中去。
2.GPS测绘技术在测绘工程中的应用要点分析
2.1房屋地形测图及工程细部测绘中的应用
        GPS技术在房屋地形测图中的应用十分普遍,尤其是借助实时动态差分法可以简化测绘流程,房屋地形图测图更加的便利。比如在实际的测图过程中通过应用RTK实时动态差分法技术,可以帮助测量人员获取到土地权属界址点和界桩等位置信息,其测量精度可以达到厘米级。值得一提的一点是,RTK实时动态差分法技术测量时只需要有1人即可完成整个测量工作,不仅可以提升测绘效率,而且大大降低了人工成本,这让GPS技术在测绘工程中的应用更为广泛[2]。

就工程细部测绘工作来说,其属于工程调查的重要内容之一,是需要重点关注的测绘内容。当利用GPS测绘技术开展定位测量时,土地权属界址点位置、数量信息均可以准确获取,内界址点与外围界址点之间的间距误差可以大大缩小,整个测绘工作的精度也由此得到提升。
2.2现代化城市建设中的应用
        城市控制网的建设对于实现现代化城市建设具有十分重要的意义,但往往城市控制往往建设中涉及较多的专业知识,且整个工程的测绘工作量较大,实际开展此项工作时会遇到或多或少的难度。而城市化进程的加快让城市数字化建筑得到了充分的重视,GPS测绘技术在现代化城市建设中的应用也日益广泛。
        在实际应用过程中,相比于常规控制测量技术,GPS测绘技术不要求点间通视,不需要花费太多的人力物力,测绘精度也较高,因而可以大大提升城市控制网的建设效率。更为重要的一点是,城市控制网建设中所涉及到的测绘工程无论是精度还是效率均有提升,可以成功取代传统的导线测量方式,这对于现代化城市建设来说意义重大。
2.3水下工程中测绘应用
        水下工程对地形测绘有很高的要求,以往所使用的测绘技术无法很好满足具体的测绘要求,常常导致所获取的测量数据不精准,对整个工程开展质量产生了较大的影响。以海岸码头建设、港口建设、海洋资源开发利用及航道整治这类水下工程为例说,其对地形测绘图均有十分高的要求,而GPS测绘技术几乎可以满足全部的要求。就GPS在水下工程测绘中的应用优势来说,可集中体现在三方面。一是GPS测绘技术的三维测定技术可以完成水下工程的纵向位置与横向位置的测量工作,并且可以利用计算机技术来完成地形图的绘制[3]。二是在测量水下工程纵向位置时可以使用测深仪,超声波技术可以帮助获取到水下传播的水深及速度。通过应用差分GPS技术可以完成横向位置的测量工作,相比于传统所使用的经纬仪等传统定位仪器,差分GPS技术无论是抗外界干扰能力还是操作流程均较为显著,水下工程测绘质量明显提升。
2.4大型桥梁以及隧道工程测量中的应用
        就以往的大型桥梁以及隧道工程测量工作来说,因为受到技术条件的限制,所采用的测量手段与GPS测绘技术相比较为落后,比如全站仪、水准仪、测距仪及经纬仪。更为不利的一点是,往往这些测量手段需要花费较长的时间,室外作业时极易受到地点和天气等因素的影响,极易发生误差积累问题,实际应用效果不佳。而GPS测绘技术的快速发展极大改变了这一传统测绘模式,推动了大型桥梁以及隧道工程测量的发展。
        以公路测量来说,GPS测绘技术在地形图绘制、工程控制测量、公路中线测量、公路纵横切面中均有广泛的应用。比如在公路纵横切面测量中,可以借助GPS测绘技术来完成公路纵横切面测量,并使用绘图软件和测量得到的中线桩点来绘制出公路纵横切面。
3.GPS测绘技术在测绘工程中的发展趋
        随着测绘工程项目的增多,GPS测绘技术也在不断的发展,所融入进来的实时差分技术、广域差分技术等均大大提升了测绘工程的测绘效率。另外,依托于现代化技术的发展,接收机的相关功能得到了不断的完善,已然可以实现全球地理信息的动态化监控与即时定位,测量数据的精准性也大大提升。
        目前来看,空间摄影技术的广泛应用会成为GPS测绘技术进一步发展的契机,将GPS与数码航测相机连接起来,可以将激光扫描仪所获取到的信息实时传输,打造更为现代化的测绘体系,目前这一技术已经在交通道路观测、建筑维修等领域有广泛的应用,未来有着十分广阔的发展空间。
4.结语
        GPS测绘技术对测绘工程的改变是巨大的,其改变了测绘工程以往的测绘模式,大大提升了测绘效率与质量,未来发展空间十分广阔。未来要进一步加大GPS测绘技术在测绘工程中的应用力度,掌握更多的专业性知识,以此推动测绘工程的更好发展。
参考文献
[1]杨万荣.工程测绘中的GPS测绘技术探讨[J].冶金管理,2020,407(21):102-103.
[2]邓正华,翟如斌.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的研究[J].地矿测绘,2020,003(04):63-64.
[3]窦志云.GPS技术在测量工程中的应用及其精度控制[J].地矿测绘,2020,003(01):80-81.
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