GPS测量技术在工程测绘中应用剖析

作者:未知

  摘要:工程测绘是工程建设的基础,直接影响着工程建设的质量。近年来,工程测绘技术发展迅速,尤其是GPS技术的应用,使得工程测绘的精度和效率得到了极大的提高。本文对GPS测量技术的优点进行了分析,并从矿山测量、公路测量和城市测绘三个方面对其在工程测绘中的应用进行了研究,以供参考。
  关键词:GPS测量技术;工程测绘;应用
  测绘技术是工程建设中非常重要的技术,广泛应用于施工准备阶段和施工阶段。工程测绘包含了建设工程、交通工程、海洋工程以及矿区工程和军事工程等的测绘作业。工程测绘的精度直接关系着工程建设的质量,是工程建设的基础。目前科技技术飞速发展,工程测绘也在自动化和数字化的方面取得了极大的发展,尤其是GPS测量技术在工程测绘中的应用更是让工程测绘精度得到了极大的提高,应用效率更高,对我国工程测绘的发展起到了非常积极的促进作用。本文在GPS测量技术的优点进行了分析,并在此基础上就如何更好地将GPS测量技术应用于工程测绘中进行了研究。
  一、GPS测量技术简介
  美国国防部在卫星的基础上研制了无线导航系统GPS,为全球提供了实时的高精度三维位置、速度、时间等信息。GPS由24颗距地面12000公里的卫星组成,这些卫星围绕着地球运转,运转周期为12小时/圈。因此,在地球上的任何地点都可以随时观测到4颗以上卫星,地面接收装置可以通过分析卫星发射的数据得出经纬度坐标哦等一系列有用的信息。目前,GPS测量技术主要应用于导航和测绘领域,尤其是在测绘领域,给传统的测量技术带来了非常大的技术突破,对测绘技术的发展意义重大。
  GPS侧量技术可以提高工程测绘的质量,GPS测量技术主要具有定位精度高、操作简单且效率高、功能多、应用广泛等优点。
  首先GPS测量技术的定位精度高,与传统测绘技术相比,其精度具有无可比拟的优势。在50千米以内精确度可达100%,在300-1800千米的范围内且一小时的工作时间内,平面信号几乎不存在误差,即GPS系统在1800千米内误差非常小。GPS测量技术的精度远远超出传统测绘技术,使得工程测绘质量得到了极大的提升,同时也为工程建设提供了准确的建设依据。
  其次,传统测绘方式操作繁琐、测量时间长、操作不便,导致测绘工作效率低下。GPS测量技术设备简单,且数字化和自动化程度高,操作简便,操作人员的工作量大大降低,而测绘信息的效率却得到了极大的提高,测绘结束也只需关闭接收器就行了。另外GPS系统的观测时间短,在25千米内定位静态物体只要13-15分钟。如果移动目标在标准的15千米范围内,只需1-3分钟就可以对其进行定位,流动站的观测往往几秒就够了。
  第三,GPS测量技术应用范围广泛,功能强大,GPS测量技术可以测绘出三维坐标信息以及空间和时间层面的动态变化。因此,GPS测量技术不但可以应用于导航和地理位置测绘,还可以进行实时监测,反应监测区域的变化。GPS测量技术可以通过监测全球气候变化和地质运动,对地质灾害及时发出预警,帮助人们及早做出准备。
  第四,传统测绘技术中观测站之间需要有通視关系,确保测绘过程中不会出现遮挡物,才能达到测绘的精度要求。因此,传统测绘站的位置确定难度大、成本高,且精度无法保证。所以传统测量技术在大范围工程建设中始终无法得到有效应用。而GPS测量技术是通过卫星系统实现的,因此观测站之间不需要通视,使其选址更加灵活,且测绘结果精度更高。
  第五,GPS测量技术中的卫星可以在全球范围内定位,测绘不受空间和时间限制,可以实现全天候不间断测量。另外,GPS测量技术不受天气影响,应用效率得到了极大提高。
  二、GPS测量技术流程
  GPS测量技术主要分为三部分,分别是定位测量点、构建测量标点和测量观测。
  首先是测量点的定位,其定位原则是安全便捷为前提,通常会选择比较广阔的环境中进行作业,另外要避免一切会影响GPS定位系统传输和接收的影响因素。所以,要准确记录GPS的测量点,作为以后工程测绘的依据。
  其次是测量标志的构建,在定位好测量点后要在其位置上安装测量标志。测量标志会随着工程测绘环境的不同而不同,一般情况下都是在测量点下埋入标石作为测量标志。
  最后是测量观测,GPS測量技术通过室外的观测所接收卫星定位系统传达的数据,并对其进行分析。
  三、GPS测量技术在工程测绘中的应用分析
  本文从矿山测量、公路测量和城市测绘方面对GPS测量技术在工程测绘中的应用进行了分析研究。
  首先是矿山测量,矿山的地形复杂,且要求定位准确。而GPS测量技术测量精度高、高效便捷,在矿山测量中,数据的准确度直接关系着矿区工程建设和矿产资源开发的安全和效率。GPS测量技术可以优化矿山工程测量的控制模式,其获得的三维坐标可以方便后期测量工作的开展,并为其他煤矿工程提供参考依据。GPS测量技术可以提升测量精度,在矿山测量中要选点要避免障碍物和磁场对信号产生干扰。另GPS测量技术主要是应用计算机程序计算测量结果,其质量和准确度得到了大大提升。同时,GPS测量技术受距离以及其他的因素影响较小,在高程测量中具有和平面测量相当的精度,对于复杂的矿山地区具有非常大的优势。因此,在复杂的矿区测量作业中会得到更加广泛地应用。
  其次是公路测量,公路建设是我国交通系统中的非常重要的部分,是国家的基础建设工程,在公路建设中,工程测绘的准确性直接关系着公路工程的规划是否合理,同时还影响着其完工后的使用性能。GPS测量技术对提高公路测绘的自动化和数字化水平非常重要,其快速的数据处理能力,可以和公路工程设计软件快速配合,提高勘测设计效率。同时通过快速静态等方式可以实现公路沿线的总体控制测量,确保公路工程的顺利进行,以及后期使用的安全性。总之,公路建设是我国的基础工程,工程量非常大,GPS测量技术的应用可以加快工作进程,降低成本,确保公路规划的合理性和建设的高质量。
  最后是城市测绘,城市建设是我国城镇化建设的重要项目,在进行城市测绘时要做好标准化以实现城市建设的多样化。在城市测绘中,GPS测量技术中使用最多的功能为定位和遥控等,提高测绘数据的精确度。例如,在城市测绘中,三级测绘导线需要高的精确度,而传统的测绘技术由于施工建筑等原因,会对测绘精度产生一定的影响。但是GPS测量技术可以通过定位城市内部进行静态测量,同时可以对城市两个测试点进行直接测量,避免破坏城市原有的建筑,可以快速完成城市测绘。总之,在城市测绘中,GPS测量技术不但精度高、速度快,还可以保护城市原有建筑,对于城市规划和建筑非常重要。
  四、结语:
  随着科学技术的飞速发展,工程测绘技术也在自动化和数字化方面取得了极大的发展。尤其是GPS测量技术的应用使得工程测绘的精确度和效率都得到极大的提高。本文对GPS测量技术的优势进行了阐述,并从矿山测量、公路测量和城市测绘三个方面对GPS测量技术在工程测绘中的应用进行了分析研究。目前我国在GPS测量技术方面的应用还需要进一步完善,以便能够更好的进行工程测绘,更好地进行工程建设。
  参考文献:
  [1]彭渊,黄宗健.GPS测量技术在工程测绘中应用剖析[J].江西建材,2015(07):220-221.
  [2]蔡炳堃.关于GPS测绘技术在工程测绘中的应用研究[J]. 山东工业技术,2016(01):75.
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