1、GPS 测量技术在工程绘测中的应用探析【摘要】 随着科技的不断发展,GPS 技术由于其独特的优越性被广泛的应用于社会的多方面。GPS 的发展也给测量技术的发展提供了一个新的契机,如今 GPS 测量技术被广泛的应用在工程绘测中。GPS 测量不仅仅使测量时间有所减少,还使得测量的精确度有了大幅度的提高。工程绘测本文就GPS 测量技术在工程绘测中的实际应用、应用特点以及应用优势等多方面进行深入分析。 【关键词】GPS 测量技术工程绘测 特点 中图分类号:O4-34 文献标识码:A 文章编号: 引言 GPS 因为其精确度高,速度快、操作简单的优势被广泛的运用到各类工程绘测中。可以说,GPS 几乎完全取
2、代了传统的各种测量技术,建立起了更加精确,更加简便的测量技术。在工程测量领域的很多方面,GPS 都发挥了很重要的作用,给工程绘测提供了更多的方便。 一、GPS 测量技术概况 我国的工程绘测行业经过多次的技术革新,最终形成了 GPS 测量技术占据主导地位的局面。GPS 测量技术大幅度的提高了工程绘测的质量,成为影响工程绘测整体水平的重要因素。和传统的测量技术相比,GPS 测量技术拥有更高的精确度、大幅度的节约了时间、减少了花费,同时,GPS 测量有着不同于传统测量技术的测距和测角,所以,它测量的范围也更加的大。在实际工程的绘测中,GPS 定位系统将会构建一张 GPS 网,然后利用 GPS 网将对
3、定点进行测量的各项数据传送到绘测工程部门,技术人员可以通过得到的数据进行实际的工程绘测。 二、GPS 测量技术在工程绘测方面的优势 1、提供准确的三维坐标 GPS 测量技术不仅能够准确的提供出工程绘测所需要的平面坐标,还能同时提供观测点的高度,形成精确的三维坐标。尤其是在对大地水准面的确定以及地面点的高程上两方面发挥着很大的作用。 2、观测更加方便 GPS 在进行定位时,所需要的时间极短,对小于 20 千米的线路上进行定位只需要花费大约 5 分钟的时间。与传统的定位方法相比,大大缩短了定位所需要的时间。并且 GPS 观测不受时间、地点、天气状况的控制,可以在任何时间任何地点随时进行观测。这样不
4、仅仅节约了大量人力,还节约了大量的工作时间。 3、操作更加简单 GPS 测量有着极高的自动化程度,全机械工作,只需要测量人员调节开关,测量仪器的高度,对仪器的工作状态随时进行检测。仪器会自动完成余下的捕获卫星以及测量工作。除此之外,GPS 接收器的重量比较轻,体积比较小,能够随时携带。 4、测量精确度极高 GPS 测量技术相比于传统的测量技术,高其精度度更加的高。在动态定位精度上 GPS 定位技术可以达到厘米级别,在静态定位精度上可以达到毫米级别,远远高于常用的惯性测量和电磁波测距。 三、测量技术的特点 1、缩短观测时间 如果是采用静态相对定位模式,那么观测 20 千米之内的距离只需要花费 1
5、5 分钟到 20 分钟左右,如果是采用动态相对定位模式,那么只需要 1 分钟到 5 分钟左右的时间。同时还可以做到随时进行观测,通过 GPS建立起来的控制网,可以大幅度的缩短观测所需要的时间,大幅度的提高工作效率。 2、观测站之间不需要通视 传统的测量技术需要在良好的通视条件下进行,这样才能保证测量的效果。但是 GPS 测量只需要观测站点维持在 15 度左右的视野空间,能够保持与卫星通视即可。观测不需要通视这样就大幅度的减少了测量所花费的时间,更加节约了测量所需要的经费。同时,这样也使得对观测点的选择更加方便,更加的灵活。但是应该注意的就是虽然 GPS 观测不需要通视,但是仍要保证至少一个方向
6、的通视。 3、GPS 测量的自动化程度较高 GPS 测量中使用的是智能型的接收机,在观测的过程中,只需要测量员安装开关、采集相关数据、对仪器的工作状态进行检测。其他对卫星的捕获、跟踪观测以及对数据的记录只需要靠仪器自动来完成,即使在测量工作完成之后,也只需要关闭电源,收好接机。如果是需要对一个观测点进行长时间的观测,甚至还可以完全取消认为操作,通过网络或者其他的通讯工具来收集所需要的各种数据。这样 GPS 测量工作就真正实现了自动化,测量工作开展起来也更加的顺利,简单。 四、GPS 测量技术在工程绘测中的实际运用 工程绘测试一项非常繁杂的工作,对精确度以及技术含量有着非常高的要求。随着 GPS
7、 测量技术自身的不断完善,GPS 测量技术已经发展成为多种应用模式,并且被广泛的应用在各种领域,发挥着不同的作用。 1、GPS 定位技术的运用 GPS 定位技术技术在工程绘测中的应用是几何学和物理学科两者的结合作用,一方面是应用了 GPS 空间卫星的分布,一方面利用了地面的接收装置,对地点进行全方位的观测。目前,国内外工程绘测中对 GPS 测量技术的应用主要表现在两个方面:静态相对定位以及动态相对定位。静态相对定位的工作过程相对比较简单,主要是靠地面的多台接收装置排列成基线。然后由专业的技术人员进行 45min 左右的观测,最后对得到的测量结果进行处理。动态相对定位就是选取一个相对精确的定点作
8、为测量工作的基点,然后通过地面的多台接收装置通过多角度的观测获取信息,这样的信息更加动态、更加实时。 2、虚拟现实技术的运用 传统的工程绘制大都是依靠人力手工操作,所以难免在工程绘测的过程中出现失误,最后导致各类工程安全隐患的出现。但是,在 GPS 绘测技术的支持下,对那些地质情况比较复杂的地区能够进行更加准确的测量。最后融合了虚拟现实技术,能够快速的在计算机上显示出三维立体图像,这样进行的绘测效果也更逼真,更加有现实感。除此之外,虚拟现实技术还能够将工程绘测的所有流程细节显示出来,并且对重点的测量项目以及要注意的地方标示出来,这样就能够有效的分清出绘测工作的重点。在实际进行测量之前进行必要的
9、模拟流程既能够提前发现工程绘测中可能出现的问题,还能够保证实际测量过程的顺利进行,更是对安全性和技术性的一个有效保障。目前虚拟现实技术已经被广泛的应用到大多数的工绘测中,以便提前进行绘测工作的演练,这也是一个发现问题改正问题,提高绘测工作的有效途径。 3、施工临时水准点的测量 在工程实施的过程中,确立一个临时的水准点是非常重要的。但是在传统的操作中,设计单位往往没有进行非常严密的现场测量,并且还有传统测量技术的限制。通常得出的水准点都会出现很大的误差,这就给施工操作带来了很大的阻碍,但是 GPS 测量技术能够有效的避免误差的出现。利用 GPS 测量技术对水准点进行测量就是根据 GPS 接收机接
10、受的信号数据来进行观测记录。在对公路进行绘测工作时,测量的工作人员可以通过 GPS 传送的信号来随时的观测卫星图片,对公路路基进行全面分析。在分析的同时还可以根据实际的路面情况在公路沿线 200 米左右的地方安置水准点。利用 GPS 测量技术既能够保证水准点设置的准确性,还能够随时对水准点进行详细记录。 结语 通过不断的实践证明,GPS 测量技术在工程绘测中起着非常重要的作用。GPS 测量技术一方面提高了工程测量工作的准确性,一方面提高了工程测量工作的效率。同时,在这个生活节奏极快的社会,GPS 测量技术无疑是大大解放了测量人员,测量人员免去了实地勘测的繁重工作。可以说 GPS 测量技术节约了
11、绘测人员的工作时间,大大降低的工作的强度。但是我们也应该看到 GPS 测量技术目前仍存在很多的不足,在日后的实践过程中将会不断展现,这就需要工程绘测人员在不断的实践中去摸索,去完善。 参考文献 1李雷;GPS 定位技术在工程测量中的应用J;金属矿山,2003. 2荆永明;GPS 在高程测量中的应用J;内蒙古煤炭经济,2004 3高秀娟;GPS 测绘新技术与工程测量的内在联系J;黑龙江科技信息,2010 4何铭杰;GPS 测量技术在工程测绘中的应用一特点J;科技风,2010 5吕琰辉;陈鹏;浅析工程测绘中的 GPS 测量技术J;门窗,2012 6胡连柏;齐利强;工程测绘中 GPS 测量技术的应用J;科技资讯,2012