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摘要:在地质工程勘察中,传统测绘技术已逐渐暴露出很多弊端,如容易受到地质地形条件的限制、天气因素影响等,并且工作量较大。GPS技术日渐完善,通过将其应用于地质工程勘察测绘中,能够有效提升测绘效率,同时平面定位精度可达mm级。对此,本文首先对GPS技术进行介绍,然后对GPS技术在地质勘察测绘中的应用特点进行分析,并对地质工程勘察测绘中GPS技术的应用方式进行详细探究。
关键词:地质工程;勘察;GPS技术
引言
在GPS技术的实际应用中,首先确定点位,然后将定位系统连接设备安装在点位上,其能够对卫星持续传输信息,当卫星接收到信息后,即可进行加工利用,确定目标设备的具体位置。对于卫星定位系统,可将安装位置不同分为地面设备以及空间固定设备两种类型,在设备运行过程中,二者之间可相互转化,据此确定点位的坐标位置,保证测量结果准确性。
1. GPS 高程测量概述
1.1 测量原理
GPS 测量原理是利用全球定位卫星系统,为其测量过程提供精准服务。测绘人员应用 GPS 完成测量工作,具有高度的精准性,因此,应用范围较广。GPS 测量主要是利用卫星数据确定物体位置,能够快速获取被测物体信息。相关人员只需将接收机、卫星之间的距离计算出来,即可确定接收机位置,利用GPS获得高程差,进而获得关键数据,确保测量数据准确。
1.2 测量方法
利用 GPS 开展高程测量,常见的方法如下:一是等值线图法;二是地球模型法;三是拟合法。在测量期间,灵活应用上述技术能够保证获得信息数据高度精准。其中,通过等值线图法绘制高程异常的等值线图,确认待确定点正常高、正高等,需要相关人员合理选择坐标系,以此为基础,计算正常高的有效信息,此测量方法和等值线图获取密度有直接关联。因此,应该保证等值线图高度精准,才能发挥等值线图应用优势。我国地域辽阔、地形复杂,由于地图模型法的实际应用受限,因此该方法应用范围较小。
2.GPS系统控制测绘技术的应用特点
(一)操作高效性相较于传统地形测绘仪器,GPS控制测绘技术相对更加高效。通常情况下,一台GPS信号接收机,就能完成接收信号的工作,可以实现对定点三维坐标的高精度测绘。而传统测量仪器则需要依靠多个设备辅助进行,才能达到同样的测绘效果。此外,在测绘区域内,GPS控制测量技术可以随意取点,防止反复测绘,使控制点增加,也实现了人力财力的节约。(二)技术创新性传统测量技术,主要会用到测距仪、经纬仪与水准仪,完成测量高差、距离的任务,这样不仅为测量人员带来了较大的工作压力,而且在数据核算工作上,也需要对误差进行重新核查。与之相对的,GPS控制测绘技术基于传统技术,做出了相应创新和改进,增加了定位技术,实现了传统和现代的结合,达到精准定位的效果。(三)测绘连续性在测绘工作上,GPS控制测绘技术连续性较强,可以通过三维测绘控制网的建立,在较高精度下,结合一直处在运行状态的GPS基准站,对测绘控制网测绘点进行连续测绘。其中,GPS基准站在观察数据和记录数据的方法上,主要以标准抽样方法为主,实现了对误差的控制,定时向处理中心传输测绘数据,经过整理之后,获得并存储该点三维坐标。在加入基准站之后,实现了测绘精准度的提升,因此应用也越来越广泛。
3.GPS测绘技术在工程测绘中的应用分析
3.1 工程控制测量
在地质工程勘察测绘中,控制测量的作用是对工程项目建设区域的地质地形以及地貌特征进行勘察测绘分析,根据测量所得结果绘制三维刻画,便于地质工程设计、施工人员详细了解目标区域的地理条件,为工程设计和施工组织方案设计提供可靠依据。在传统的工程控制测量中,勘察人员工作量比较大,并且很难保证勘察结果准确性,对此,可利用GPS技术弥补传统勘察技术的弊端,要求设置基准站、数据链以及流动站等。在GPS技术的实际应用中,首先需确定目标区域,然后在已知三维坐标控制点的基础上安装GPS接收器,通过其对GPS卫星进行连续观测以及调试数据,对于卫星所获得的数据,可传输至基准站。
地质工程勘察测绘人员只需操作手持移动接收器,即可在目标区域中对GPS卫星信号进行定点观测,并接收由基站所传输的数据链,在此基础上进行差分处理,据此计算移动接收器所在位置高程、经纬度。
3.2 对数据信息进行可视化计算
在GPS 技术的作用下能够将各类经过处理的模型进行分类管理,并将处理后的数据信息以统一的专题图形式展现出来,例如,可以使用不同色彩或者纹理来显示分类图,也可以使用同一个色相中的不同饱和度表现分级图。通过对数据信息进行分级可视化的展现能够帮助人们更好地理解和使用数据信息。
3.3 优化对数据信息的查询管理
得益于GPS 技术支持下的查询功能能够更全面地掌握数据信息,从而更为直观、精准地判定数据信息,将初步分析得到的数据信息和多次检测后的结果数据误差比较,整合一个完整的工程测量数据系统,在GPS技术的支持下将信息数据以文字、图片或者动态视频的形式展现出来,节省了以往数据信息的处理效率。
3.4 GIS地理信息系统中GPS导航的应用
随着智能终端的发展,以手机为代表的各种移动终端,在人们的生活中,扮演着越来越重要的角色,通过人们在生活中对手机的依赖就可见一斑。而且GPS导航的应用,在人们的生活中,则可以通过车载地图的应用广泛性证明。车载地图可以帮人们接收信号信息,展示信息功能,结合移动定位的画面,实时更新当前定位,在屏幕上显示信息,结合地理数字地图以及遥感数字图像等功能。通常情况下,在制作电子地图时,GPS系统十分重要,获取世纪信息方面,通常包含遥感获取、GPS导航获取以及子化获取方式等,可以为后续操作提供更多便利。
4.在水利测绘项目中应用 GPS 高程测量的注意事项
利用 GPS 测量技术时,相关人员需注意天气变化。如果天气情况相对较好,可随时开展信息观测。但是如果遇到极端天气,为避免测量结果受影响,需要避开突变天气,防止观测结果中不确定因素的增加,可在适宜的气候下,选择特定时间段观测。如果在雷雨天气时要使用测量仪器,应该注意雷电预防,防止设备受到雷击导致测量结果出现误差,带来较大经济损失。观测数据以前,应该严格进行设备和机器对中找正,保证设备平整,严格按照观测仪器、设备的使用规范进行操作。
5. GPS 高程测量未来的发展前景
部分水利工程地处偏远地区,不但地形复杂,而且交通十分不畅,测量高程信息较为困难。对比于传统的测量方法,GPS 测量不必利用通视,并且测量结果准确,人员工作强度相对较低。虽然 GPS 在测量方面拥有便捷性和准确性等优势,但也容易受到极端天气的影响,还可能受到对流层、电离层的影响导致出现测量误差。因此,还需合理规避测量过程各项不利因素,关注测量细节,完善相关流程,让测量工作更加高效。
结束语
总之,GPS 测量在工程项目中的应用能够有效减少测量人员工作量,并且提高测量精度,有助于水利测绘工程的发展。工程测绘领域人员高度重视对该技术的应用,规范应用流程,发挥此技术的应用优势,提高水利测绘工作质量,为工程顺利完成建设奠定良好基础。
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