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摘要:测量工程可以对工程项目建设起到规划、决策、参考等功能,对地形地势、空间定位进行全面准确测量,为众多建筑施工领域提供重要支持。在测绘工程不断发展背景下,以3S技术为代表测绘技术能够充分将工程测绘与现代信息技术有机融合,真正提高工程测量整体技术水平,从而满足现代化工程测量实际发展需要。GPS-RTK技术能够为现代化工程测量、国家发展提供准确依据,也能够为经济现代化发展做出重要贡献。
关键词:工程测量;GPS-RTK;技术应用;精度
引言
GPS全球定位系统能够对地物信息进行快速准确监测,利用卫星定位导航增强信息测量的精确度。GPS卫星定位测量通过对GPS系统进行有效应用,确保对测绘工程中存在的问题进行全面分析。RTK测量技术快速发展,可以实现野外测量定位至厘米级别,运用载波相位动态实时差分方法提高工程项目测量放样整体效率。将GPS-RTK技术与工程测量进行有机结合,能够提高测量精度,减少冗余观测时间,经过电子信息传输能够自动解码,保证定位数据更加精确。
1GPS-RTK技术的相关理论
GPS是全球定位系统的缩写,利用地外人造卫星在全球范围内实现动态化、实时化定位导航。GPS-RTK测绘作为GPS衍生,需要在目标区域内设置不同的测试点,同时安装接收机,通过与GPS卫星建立良好的通信机制,并且运用三维数字模型数据运算等多种先进技术,对接收机所获取的卫星导航电文信息进行整合与处理,也能够快速构建真实三维立体坐标。在平面坐标中,通过GPS卫星定位导航系统能够快速准确运算接收机和卫星之间的距离来获取地物信息。测绘人员可以根据三维坐标模型对测绘点进行灵活控制,提高测绘区域数据精确水平,满足工程测绘实际需求。
目前GPS-RTK系统主要包括主机、天线、电子手簿、放大器和数据通信天线等多个部分共同组成。静态定位主要是静止地进行观测,保证接收基站与卫星数据同步实时解算,整个位置、数据和用户站的三维坐标等。在解算中如果结果趋于稳定,精度达到预期,便可开展实时监测。如果控制网加密,需要采取常规测量方法,受很多客观因素的影响,利用GPS-RTK开展快速静态测量可以起到良好的效果,甚至能够完全取代全站仪,实现导线测量的合理控制。动态定位模拟测量之前,需要对静止观测分钟数进行初始化之后,流动站可以按照预定的采样间隔进行准确观测,提高基准站同步数据观测的整体效果,同时也能够对采样点具体空间位置进行合理划分,保证定位精度实现厘米级别。
2GPS-RTK测量技术优势
2.1高精度定位
在实际工程测绘中, GPS的定位精度可达50 km,相对定位精度可达10-7。通常而言,一小时以上的观测误差小于1mm、在高层建筑施工中,GPS PK定位技术的绝对位置,平面精度为5mm,高程精度为8mm。通过这些数据能够进一步说明 GPS测量技术的测量精度更高,可以保证工程项目施工得到有效指导。
2.2应用范围广
GPS全球定位系统不仅可以应用于测量和导航,而且还可以对测速、测试等工程项目进行合理应用。在GPS技术不断发展的背景下,其应用范围也在不断扩大,尤其是在海洋测绘、工程测量、航空摄影测量等多个方面应用更加灵活高效。GPS空中测试网络覆盖范围达到数千乃至上万公里,能够极大提高测量的整体范围。
2.3操作简便
如果运用人工测绘的方式,不仅测绘周期长,还需要对位置信息进行连续性采集,造成人工消耗巨大。在信息传输采集后需要通过人工手绘图纸,很容易导致图纸出现明显误差。利用GPS-RTK测绘可以通过传感器、计算机、接收机等现代化设备有效取代人工操作,保证数据采集信息更加的便捷高效,在测绘结束之后还可以直接利用CAD的绘图软件进行三维坐标模型,确保方便快捷对测绘图精度合理控制,从而有效节约时间人力成本,减少工程测绘中存在误差问题。
2.4定位效果更佳
GPS-RTK测绘能够真正实现“图实一致”。通过GPS全球定位卫星能够有效提高对电磁干扰能力。在各种复杂的前提条件下,也可以做到更自然高效合理利用,提高整个工程测绘的实际效果。
3GPS-RTK测绘在工程测绘中的实际应用
3.1GPS-RTK测绘在工程变形监控中应用
工程项目测量对工程项目施工具有非常直接的影响,项目建设与受力结构施工技术、地面沉降、材料性质等多方面因素具有密切关联,很容易引发建筑工程质量无法达到预期要求。通过GPS定位技术可以对建筑物的变形故障进行及时分析,制定科学高效的应对措施,提高变形监控的整体控制效果。在工程项目施工之前,施工人员可以根据实际建筑工程设计要求增加施工设计的距离。确保对整个建筑工程项目实现全天候监测。如果发现大坝出现明显的位移变化情况,则需要立即采取相关的策略,保证对建筑工程存在的问题进行合理控制,提高测绘整体效果和质量。常规测量工具测量精度不均匀、费时费工,而且控制点经常被破坏,严重影响测量精度。GPS测量利用其定位范围广、效率高、精度高等优点很好地解决了以上出现的各种问题,使工程、道路等测量工作实现突破性发展。
3.2GPS-RTK测绘在地理网点布控中的应用
随着宏观布网以及微观布点的一体化发展,在目标区域内,地理地形分布状态,能够对整个工程项目建设提供重要的参考,尤其是对城市规划以及国土调查等工程领域中的应用能够确保社会信息更加的准确。测绘人员可以利用GPS-RTK测绘技术、RS技术和航拍摄影技术等在地理信息系统中进行合理应用,绘制出具有三维坐标体系的模型,能够对城市空间布局提供准确的参考。在此基础之上,利用GPS数据光束法可以对既有的空间区域网络进行平差控制,通过GPS卫星导航对动态数据信息进行传输,利用相片调绘技术,还能够对模型中的变更物遮挡物进行及时快速调整。保证地理网点布控资料控制达到最佳,而且还能够为工程项目建设规划提供充足参考依据。
3.3GPS-RTK测绘在地下水地形测绘中的应用
地下水地形测绘是整个地质测量的关键点,能够直接影响地下建筑的施工,质量在过去通常运用经位移、超位移和侧身移对地下水位进行绘制,但这些设备技术难度大,应用流程非常复杂。造成测绘效率降低,测绘精度无法达到预期要求。通过运用GPS-RTK测绘技术,可以直接将GPS-RTK测绘设备安装到水下环境,构建丰富人造卫星反馈和计算机系统相交互地下测绘水体系,使得地形地势信息采集更加便捷,实现自动化成图为地质图纸的全面绘制提供重要参考。
3.4控制测绘精度
将基准站架设在已知控制点上,或随意架设在一个符合条件的控制点,打开工程之星软件,建立新文件,输入已获得四参数或七参数,根据工程的需要,将移动站设置在工作点上。根据工程的需要,可同时使用多个移动站。基准站与移动站的距离一般不超过15km。放样时,要等到出现固定解,这样才能满足工程的精度。
4精度分析
由于GPS测量中采用的是WGS-84坐标系统,而我国当前主要采用的坐标系统为1954北京坐标系或者1980国家大地坐标系统,在高层基准上则采用的是1956青岛黄海高程系或者1985国家高程基准。因此在野外采用GPS-RTK进行测量时,首先需要对参数进行转换,而转换参数在精度上的准确性也成为了影响作业精度的一个关键因素。换控制点选择上的影响。由于转换参数的求解时,所选择的参数同时具有WGS-84坐标系统和地方坐标的同名控制点,因此在同一测量区域,选择不同精度、不同位置分布的转换控制点,其转换的参数也会有所不同。
结语
在工程项目实际测量中运用GPS-RTK测量技术,不仅可以提高定位的精度和范围,保证测绘的整体工作效率,还能够满足工程测绘的具体发展要求。在工程项目测量中应用范围也越来越广泛,增强工程项目施工建设的整体水平,有效解决人工测绘周期长、测绘精度低等不同问题。提高工程项目测绘经济性、便捷性与可靠性。
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