GPS测量技术在工程测量中的应用分析

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年第7期   作者:苏巴提·阿布来提
[导读] 工程测量对工程项目建设发展所具有的影响是毋庸置疑的,
        苏巴提·阿布来提
        喀什地区国土资源规划院  新疆 喀什 844000
        摘要:工程测量对工程项目建设发展所具有的影响是毋庸置疑的,测量数据对工程设计、施工、竣工验收等各方面都具应用价值。当前工程建设下GPS测量技术在工程测量中的应用较为广泛,文章以此为背景对GPS测量技术的具体应用展开探讨。
        关键词:GPS测量;测量技术;工程测量;工程测绘
        引言
        由于施工现场条件的复杂性,路桥工程施工容易受到外界环境的影响,导致路桥工程质量和施工效率得不到保障。因此,人们要加强对路桥工程的测量和监管,提升工程的施工效率和质量。作为一项准确性高、适用性强、不受环境影响的信息新技术,GPS技术能够辅助完成工程的测量和监察工作,降低人力、物力的浪费,提高工程的社会效益和经济利益。
        1GPS测量技术的应用优势
        人造地球卫星是实现GPS定位技术于对某一具体特定地区的实时监控的基础,目前在我国GPS定位技术已经被应用在大坝实时监测以及隧道变通等等高密度和高精度要求的工程当中。国家通过对GPS定位技术的应用,设立精密非常高的工程设置网,进而实现各项高精密要求的测量工程其任务的完成。利用目前GPS测量技术在其工程测量当中的具体使用状况反馈上分析,GPS测量技术可以全天候性并且具有时效性等特性来完成测量工程的具体要求。第一,GPS测量技术是具有高精密性,这让这项技术在工程测量过程当中实现了再具体使用的时候能够很好的来满足工程测量的各种精密性需求,目前我国的GPS测量技术已经到达了厘米级甚至是分米级的状态,然而这种状态也致使最后的其现处于被拉长的时间,这让工程测量的精密度得到了很高的提升第二,GPS测量技术的监测时间对比与其他技术来说其时间要短得多。正常来讲的话,GPS测量技术的静态定位时间只需要短短40min左右就能够完成,并且GPS测量技术的动态时间能够在短短几分钟之内就可以完成,还有一些监测任务甚至能够在几秒钟之间就可以完成和实现,这也让GPS测量技术的监测时间比其他的监测技术要短得多。第三,GPS测量技术的操作跟其他技术对比来讲也要简单便捷一点,这个技术能够让工作人员在很短时间之中就可以熟悉并且掌握,大幅度提高了对其技术掌握
        2GPS作业模式
        第一,快速静态测量。选用该作业模式,用户的GPS接收机需要有静止观测的功能。在进行观测时,根据接收到的基准站同步观测数据进行用户站三维坐标等的实时解算,精度符合要求,解算结果变化较为稳定时,观测完成。第二,静止观测。在观测工作进行前,流动站接收机需要在起始点进行静止观测,为后续的整周未知数快速解算提供前提条件。在进行初始化工作时,各个观测站的流动接收机可同步基准站的观测数据与测量其三维坐标。第三,动态观测。在进行该模式的作业时,需要先选用动态测量模式在起始点进行几分钟的静止观测来进行初始化工作。选用该模式进行测量时,必须不间断地跟踪观测卫星,如果失锁,则需要先进行几分钟静止观测,重新初始化。
        3?GPS测量技术在工程测量中的具体应用类型
        2.1静态相对定位技术
        静态相对定位技术目前被广泛的应用于工程测量的工作中,静态相对定位技术主要分为两种:第一,GPS1+N模式(即快捷静态测量模式);第二,常规静态测量模式。GPS1+N模式是一种通过相对位置进行定位的模式,测量人员必须通过两个以上已知坐标点来进行位置定位和数据处理,首先将一台GPS测量仪的接收机设置为基准站,另外一台或者多台设置为移动站,通过移动站与基准站之间的相对位置关系,再通过已知点的坐标信息可以获得测量点的绝对位置。GPS1+N的测量模式主要应用于对区域范围内进行地形测绘或者进行工程放样作业等,其相对于传统的常规测量方式具有速度快,无需通视,测量精度高等优势。

常规静态测量则是利用至少3台或者3台以上的GPS接收机来进行测量工作,利用两个已知坐标点可以或者未知坐标点的坐标,可以同步观测的卫星在四颗以上甚至更多,测量人员设定的观测时间虽然有一定的限制条件,但是观测时间通常可以达到45min以上,可以最大限度地实现观测时间的延长以及效率的提高。和上个技术模式相比,该技术主要适用于范围比较大、规模比较大的控制系统。
        3.2控制测量
        工程测量过程当中的一项内容时控制测量,GPS测量技术在控制测量当中的具体使用主要是用于让它可以更好地为规划区和建成区进行设计。因为城市控制网的本身面积就较大、控制难度较高的特征,所以城市1级以及2级和3级线的点在很多情况下会被人不不经意之间破坏,所以这会使其很大的程度上影响工程测量的整体进展。并且未来更好地对城市控制点等各项信息进行提供,所以工程测量当中GPS静态测量这一项内容就被应用越来越广泛。因为GPS测量技术的静态测量在点与点之间并不需要通视这各内容,而且它自身的精确性也是比较高的,因此在控制测量当中应用这种GPS静态测量技术能够满足对城市测绘点的精密需求。但是有一点是值得注意的,GPS静态测量技术所耗费的时间较长在收集点与点之间的信息时对比其他而言,并且他同时也要求工作人员在后期对其收集到的数据信息进行处理,因此该类静态测量技术就很难以在较短时间内来实现实时结果的预测。所以,在其控制测量当中应用GPS静态测量技术是需要着重确保静态测量的精度需求,必须做的这样才可以让GPS静态测量技术自身的工作精密度对比其他技术要高得多。
        3.3变形检测
        施工期间,道路桥梁工程容易受到外界因素的影响,导致地基出现变形或断裂,影响自身的稳定性。此时需要及时对工程进行处理,保证工程的质量和安全。传统的路桥变形监测会受到外界因素的影响,其测量精度受到质疑,测量结果中,很多细小变化会被技术人员忽略,增加了工程的安全隐患。GPS技术能够弥补传统监测技术的不足,实现对路桥变形的精确监测,将其精度控制在毫米级,并能够对细小的变化做出反应,提高工程施工质量。
        3.4动态测量
        移动台接收机的数据采集间隔应设置为与基准站一致,这是整个观测过程的前提。为了初始化系统GPS准动态测量操作之前,该方法可以初始化在已知点和静态测量可以被初始化。完成初始化后,无论是在采集数据的流程中,并将接收器放置在测量点的数据上,漫游者收集到的存储在每组内存中的坐标数据都能达到厘米级的定位精度。通常情况下,车站系统的测量员会在短时间内收集有关卫星电源的卫星数据,通常是(6~60)s。每次测量完成后,测量员将移到下一个测量点继续操作。在整个测量过程中,所有可见的卫星接收机必须相互关联,才能实现连续跟踪,液体接收到的卫星信号数据也需要连续跟踪不中断锁定,并依次停留在每秒钟的特定数据采集上。如果跟踪卫星丢失了锁,系统必须重新初始化,否则将无法进行测量。
        3.5像控点测量
        GPS技术应用于像控点测量可以大大缩短测量的时间,使用传统方式对像控点进行测量,需要铺设大量的导线来测量相应的平高点,而使用GPS技术中的RTK技术对像控点进行测量,则是在测区以及其周围高等级控制点处架设基准站,来测量各像控点的平面坐标与高程。使用GPS技术对像控点进行测量与使用传统方式相比,无需逐渐布设控制点,大大提高了测量的效率。
        结语
        综上所述,在工程测量中作为相关技术人员,应该有效的进行工程测量技术的研究与创新,不断提高GPS测量技术水平。同时,为了不断保证工程测绘质量,要重视结合工作实际,有针对性的运用GPS测量技术,合理选择测绘设备与测绘方法,提高工程测量的准确性,从而为工程项目建设提供有力的依据。
        参考文献
        [1]范文涛.GPS测量技术在工程测量中的应用[J].中国新技术新产品,2019(23):112-113.
        [2]杨柳青.GPS测量技术在工程测量中的应用研究[J].科技经济导刊,2019,27(27):46.
        [3]徐鑫.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2019(8):94.
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