GPS测量技术在工程测量中的实践研究

发表时间:2021/7/8   来源:《建筑实践》2021年第8期   作者:吴孔森1 谢乐飞2
[导读] 如今,随着科学信息技术的飞速发展,GPS 卫星导航系统的精准性也越来越高
        吴孔森1  谢乐飞2
        1.41302719680106****,浙江 杭州 310015
        2.3305011982030****,浙江 杭州 310015
        摘要:如今,随着科学信息技术的飞速发展,GPS 卫星导航系统的精准性也越来越高,其定位能力得到了一定增强。在此背景下,为了保障工程测量的准确性和有效性,需要加强对 GPS 测量技术的有效应用,并发挥 GPS 技术的保密性和抗干扰作用。在应用 GPS 技术后可以减少测绘人员的工作量并可以提高测绘结果的准确性,同时可以提高测绘效率。工程测绘中采用 GPS 测绘技术可以提升测绘数据的准确性,因此应在工程测绘领域推广应用。
        关键词:GPS测量技术;工程测量;实践;研究
中图分类号:TB22       文献标识码:A
1 GPS测绘技术
1.1 概述
        GPS 技术就是我们常说的全球定位系统,此系统并不是一种物体,而是可以对空间进行专业测绘的定位系统,可以说此系统在使用后可以实现不间断工作目标,并可以为整体工作提供准确、高效的保障,利用三维定位系统将时间、速度等数据传送给全球范围内的使用者。采用 GPS 测绘技术进行工程测量时可以通过接收装置将其安装到固定位置上,然后与 GPS 卫星发射出的导航电文进行结合,完成对特定时间段定位距离的测量,形成所需要的三维坐标并进行精准定位。
1.2 GPS 测绘技术原理
        通过分析可知,GPS 测绘技术充分利用了信息接收装置及卫星电文系统,将两者结合后可以形成三维坐标并确保定位的准确性。GPS 测绘技术可以将坐标分为空间固定坐标与低地固定坐标,在使用这两种坐标时不得进行互换,利用这两种坐标可以提高控制点设置的准确性。此外,不同的定位方式在使用时也存在一定的区别,定位方式可以分为绝对定位方式与相对定位方式。其中,相对定位方式充分利用了空间几何理论,可以使用微型定位距离、已经确定的测量点以及数学知识来计算测量点 ;绝对定位方式充分利用了经纬度及海拔信息,然后再对坐标位置进行精准定位,最终对测量点位置进行确定。
2GPS 测量技术在工程测量中的应用
2.1 GPS 定位技术
        GPS 定位技术是工程测量中的重要组成部分,其在工程测量中的应用主要是依据科学基本原理对信息数据的位置信息进行整合,发挥其在各个系统中的共同作用,主要目的是通过多角度定位对其中的数据信息进行测量,保障数据信息的有效性。此定位技术还可以加强动、静态的有效结合,在地面接收装置的组成中可以排成静态基线,实现同步目标观测,并且其时间还长达 45min 左右。在完成上述工作后,还可以对相关的数据信息进行统一整理。此外,GPS 定位技术还具有操作简单等多种优点,可以实现对相关信息的动态观测。
2.2带 RTK 的碎部测量和放样
        RTK 技术即载波相位差分技术,它是实时处理两个测站载波相位观测量的主要方式。在对 RTK 系统组成进行分析时发现,其主要由基准站和移动站两部分组成。此技术在工程测量中的应用可以将基准站采集的载波相位有效发送给用户,用户可以根据基准站中的差分信息进行求差解算,对自身的位置坐标进行准确判断。RTK 技术还可以有效应用于地籍图和房地产的界址点测绘等多个领域,应用此技术时,只需一个人就可以完成测图,将 GPS 接收机放在待定的特征点上 1 ~ 2s,然后再按照相关的要求输入该特征点的编码就可以了。同时,将一个小区域内的地形和地物特征点进行测定后,还需要将其传入计算机中,避免外界因素对测量工程带来的影响,从而形成更加高质量的成果图。此外,还可以利用 RTK 技术完成放样工作,需要标定界标点,直接对坐标进行标定,不可以像常规放样那样,需要合理应用解析法对其进行标定。


2.3数据采集及处理
        (1)数据采集环节。工作人员首先对测量数据备份处理,开展一系列预处理操作,最大程度上减小人为、环境等因素对测量精度造成的影响,消除测量误差,然后结合三维坐标、已知高程点数量等信息,准确评估所采集测量数据的质量与精确度,最后将测量数据导入相关软件中。(2)数据处理环节。根据测量需求,工作人员灵活运用网平差结算法与基线解算法开展数据处理操作。与传统数据处理技术相比,可以辅助或替代人工进行自动化计算,提高数据处理效率,减小人为因素对数据精确度造成的影响。同时,能够减小计算误差、降低计算错误等问题的出现概率。可选择组合采取静态测量、快速静态测量技术,当两项技术所获取测量值相似、测量精度符合相关标准时,则表明数据准确度得到保障,直接对 GPS 信号进行解译处理即可。如果二者测量值偏差较大,那么表明测量精度受到点位位置影响,需要对测量数据进行优化处理,适当调整观测时段,以此减小数据处理误差。
2.4水下地形测绘中 GPS 测绘技术的应用
        在地质测量中水下地形测绘是关键内容,同时也属于地质测绘中的难点。在使用传统测绘技术时通常会采用测绘仪、经纬仪及潮位仪等完成水下地形测绘,但是在应用时难度较大且使用流程相对复杂,这样在一定程度上会增加测绘培训费用,更无法保证水下地质测绘工作的效率、质量及精准度。在应用GPS 测绘技术进行水下地形测绘时测绘人员将相关检测设备及接收装置应用到水下环境中,从而可以与人造卫星及计算机交互系统构建起水下测绘体系,最终完成水下地形信息采集及图像采集,保证水下地质图像的完整性并提升测绘水平。
        2.5 做好高程测量
          工程测绘过程中还应对大地水准面高程进行测量并对水准数据、测量基准点数据进行准确控制,从而得到准确的测绘结果。在进行高程测量的过程中应先使用 GPS 测绘技术确保观测点水准数据的密度与均匀性,然后在确定测量位置后完成测量模型构建。在进行模型构建过程中应将测量地形结构作为依据,从而可以得到大地水准面高层数学模型并利用计算机技术完成大地水准高程自动化监测,从而保证高程测量结果的准确性。同时在进行高层测量工作时可以应用 GPS 测绘技术中的横向及纵向测量法对测绘数据进行采集并保证所得到数据的精准度,同时可以提升高程测量工作的准确性及时效性。
2.6构建工程控制网
        构建完善的工程控制网是工程建设和测量的基础。在对其进行构建的过程中,需要关注其网型和精度,避免其他工程项目对测量精度的影响。在一般场地,其工程控制网覆盖面积比较小,点位密度比较大,对其精度要求也是非常高的。由于其常规应用方法比较多,可以多利用边角网,合理利用 GPS 定位的方法有效建立工程控制网。在此过程中,操作人员还可以通过对 GPS 技术的有效应用建立道路勘探和隧道工程控制网,发挥其在这类工程中的优势。道路勘探和施工控制网具有横向很窄等特点,如果在对其进行建设的过程中采用以前的三角锁导线方案,一般情况下需要分段实施,这样做的主要目的是避免误差积累过大,但是此方式会让其流程变得更加复杂,而在此过程中合理采用 GPS 技术,可以构成很长的 GPS 点构成的三角锁,保持长距离线路坐标,预防其他因素对操作过程的影响。
结束语
   总的来说,工程测绘过程中采用 GPS 测绘技术后可以提高测绘工作效率并可以保证测绘结果的准确性,因此在被广泛应用到工程测绘工作中。随着科学技术的不断发展,测绘技术也不断被更新,同样 GPS 测绘技术也得到了进一步的发展,应用优势也更加明显。此外,在应用 GPS 测绘技术进行测绘工作时应先了解测绘现场具体情况,在保证测绘结果准确性的基础上确保所制定方案满足工程要求,为工程测绘工作创建良好的条件。
参考文献
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[2]刘武.GPS测量技术及其在工程测量中的应用及实践研究[J].居舍,2018(05):167.
[3]刘天华.关于工程测量中应用GPS测量技术的实践探析[J].绿色环保建材,2017(10):185.
[4]柴家恒.GPS测量技术在水利水电工程测量中的应用实践研究[J].科技创新导报,2015,12(34):53-54.
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