浅谈GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点

发表时间:2021/8/11   来源:《工程建设标准化》2021年36卷9期   作者:赵荆红
[导读] 工程测绘是一项重点工作,对提高整个工程质量起着重要作用。
        赵荆红
        身份证'14262819900903***** 山西省临汾市 042599
        摘要:工程测绘是一项重点工作,对提高整个工程质量起着重要作用。近年来,工程测绘工作被列为建设工程的主要项目之一,显示出其重要性。在整个建设项目的施工过程中,工程测绘起着导向作用。从工程测绘的内容来看,主要包括建筑、矿区、海洋、交通等。它涵盖了广泛的单位,是许多项目必不可少的。随着我国科学技术的不断发展,工程测绘技术也在不断提高。充分利用电子信息技术,采用GPS测量技术,在一定程度上提高了工程测绘的精度,对各类工程的发展也有一定的指导作用。
        关键词:GPS测量技术;工程测绘;应用;特征
        导言
        GPS的全称是全球定位系统。硬件由全球通信卫星和接收设备组成。卫星无线电导航定位系统为用户提供精确的三维坐标、导航和时间信息。随着地球的数字化,微电子技术和GIS技术取得了长足的进步。卫星导航定位理论已日趋成熟。同时,各个领域都需要掌握空间数据处理与利用的基本技术。GPS作为一种通用设备,将越来越多地应用于科学研究和民用领域。特别是在当前我国基础设施建设如火如荼的形势下,在大型工程项目中,工程测量必不可少,而传统的工程测量技术已不能满足当前工程精度的要求。随着科学技术的进步和工程测量的发展,高精度、高效率的GPS测量技术正逐步取代传统的测量工具。可以说,GPS的出现给测绘领域带来了根本性的变化,并在当前工程测绘中得到了广泛的应用。
        1GPS测量技术的特点
        1.1功能多,应用广泛
        利用GPS技术可以提供客户需求数据,保证数据的实时连续性,保证数据的移动性。同时,它可以为用户提供三维定位和时间信息。因此,它的应用领域不仅限于测量和导航的范围,还可以用于时间和速度的测量。随着科学技术的发展,它可以应用于更广泛的领域,如海、陆、空目标导航、动目标监测、动目标管理、大地测量、工程测量等。
        1.2定位精度高
        在大多数使用GPS的工程中,相对定位距离小于50km,相对定位精度为1mm。根据有关资料,在300-1500m工程中,可进行精确定位,数据误差不大于1mm。利用GPS高程测量技术,可获得不超过5mm的绝对位置平面数据。其测量精度在时差定位和实时动态定位领域尤为明显,可以达到分米甚至厘米级的定位精度,为各种工程测量提供定位技术系统支持。随着现代观测技术的不断发展和科学数据处理方法的大规模应用,有效提高了GPS测量技术的精度,保证了导航定位的效率,促进了社会经济和国民经济的健康可持续发展。
        1.3观测时间短
        GPS技术可以对观测对象进行实时定位和导航,满足现代用户对高动态载体导航的需求。GPS接收机可在1小时内采集静态相对定位数据,保证较高的定位精度。通过GPS技术建立完善的控制网,可以有效地节省观测时间,提高工作效率。随着现代科学技术的发展,GPS系统也在不断的完善和更新。目前可在20km范围内进行相对静态定位,提高观测时间仅需16-20min,即1-2min,定位只需几秒钟。
        1.4观测站之间无要求
        采用传统的观测技术进行观测时,观测站之间存在一定的条件,需要保证观测环境的通视性。GPS技术的应用可以突破这一条件的限制。只需保证在观测站之间距离大于15度的空地上进行技术监测,无需相应设施的辅助。采用这种方法可以大大降低成本消耗,减少无用费用的消耗。它可以增加点位的灵活性和可变性,突破传统测量方法对转换点的限制,突破转换点测量的操作限制等,利用GPS测量技术可以有效地节省不必要的操作环节,提高工作的可移植性。
        2GPS测量技术在工程测绘中的应用
        GPS的出现给测绘领域带来了根本性的变化,在当前工程测绘中得到了广泛的应用。

具体表现在以下两个方面
        2.1精密工程应用
        GPS测量技术可以应用于工程测量的许多领域。所谓工程测量,主要是指工程的勘察、设计、施工和验收,也包括与设备安装有关的应用测量工作。工程测量的范围很广。GPS测量精度高、速度快、操作简单。它除广泛应用于一般工程测量外,还将在精密设备安装工程、桥梁工程、海峡连接工程、隧道及管道工程等各种工程建设中发挥重要作用。例如,在隧道贯通控制测量的应用中:隧道贯通控制测量是公路隧道、铁路、海底隧道工程、城市地铁等地下工程的重要任务。隧道贯通控制测量的基本要求是通过在隧道两端开挖面或隧道中部建立初始基准方向来控制隧道开挖方向,以保证隧道贯通的精度。如果采用经典的测量方法,由于需要控制点之间的通视性,测量将变得极其复杂。因此,GPS测量具有重要意义。目前,GPS精密定位技术已广泛应用于上述隧道工程控制测量中,充分体现了这项高新技术的高精度和高效率。
        2.2工程变形监测方面的应用
        工程变形是工程建设中经常遇到的问题,一般包括人为因素引起的建筑物或地壳的变形和建筑物的位移。GPS测量在三维定位中具有精度高的优点,已成为监测各种工程变形的有效工具。在工程建设过程中,存在着多种形式的变形。变形类型主要包括陆地建筑物的变形与缺陷、大坝的变形、资源矿区的地面沉降和近海建筑物的沉降。在大坝变形监测中,跌水坝或水电站大坝由于水荷载的压力较大,可能引起大坝变形。因此,为了避免大坝变形引起的安全事故,必须对大坝进行连续、准确的监测。采用GPS精密定位技术,不仅可以实现大坝变形监测的精度(1.0ppm-0.1ppm),而且有助于实现监测工作的自动化。例如,为了监测大坝的变形,在远离坝体的适当位置选择一个参考站,然后在变形区选择几个监测点。然后在基准站和监测点分别安装GPS接收机,实现连续自动观测。同时,采用适当的数据传输技术,将监测数据自动实时传输到数据传输中心进行处理、分析和显示。
        3GPS在工程测量中的实际应用分析及特点
        近年来,随着建筑业的快速发展,GPS测量技术具有方便快捷的优点。GPS测量利用简单的几何知识和物理原理,通过卫星实现对地面的多级定位。现在中国基本上是一成不变的。分别采用相对定位和动态相对定位。静态相对定位由同一船舶接收装置测量约30分钟。专业技术人员应定期记录和处理动态相对定位,选择载波观测和控制基站,使接收设备能从不同角度进行观测,随时传送动态信息。
        3.1GPS测量技术在矿山工程测绘中的应用
        该区地形复杂,地貌稳定性差。传统的测量技术已不能满足高精度测量的要求,使得测量成本增加。因此,GPS测量技术能够更准确地反映局部信息。分析整理有关资料,使有关人员掌握矿产资源分布情况,合理制定开采方案,降低安全风险。
        3.2GPS流量测量技术
        在人口密度的影响下,中国的交通状况也很复杂,交通线路也多方位布置。道路系统作为一项惠及民生的基础性工程,对人们的出行安全影响很大。鉴于此,相关人员应合理运用GPS技术,提高图像测量的精度,提高道路建设的合理性,并与其他信息技术相结合,以降低道路系统的设计质量。
        3.3 GPS测绘在城市建设中的应用
        加快城镇化是中国经济发展的核心目标。在我国,城市是重点建设内容。城市规划随着当地经济的发展而变化。利用GPS技术,可以定位城市的建设地点,分析地形特征,准确测量城市的各种数据,扩大城市建设的范围。同时,可以准确测量一些地形条件较差的地区,以便在不影响当地地形和生态平衡的情况下采取相应的施工措施。
        结语
        总之,GPS测量技术具有定位精度高、观测时间短、操作简单、24小时运行等特点,不仅可以应用于一般工程测量,而且可以应用于精密工程项目。科研人员应不断挖掘GPS技术的潜力,使其能够准确、快速地在工程测绘中应用,促进工程项目的建设。
        参考文献
        [1]杜芳华.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].低碳世界,2013(12):113-114.
        [2]张延忠.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技传播,2011(7):191,195.
        [3]何铭杰.GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技风,2010(4):212,261.
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