1、GPS 测量技术在工程测绘中的应用探析摘要:随着社会的发展,科学技术也在以飞快的速度发展着,我国的给水工程测量技术也受到了国内外各种设计技术的影响,传统的控制测量方法逐渐被 GPS 高程测量技术取代了。本文首先简单介绍了 GPS 技术以及其在给水工程测量中的应用现状,然后详细介绍了 GPS 技术的原理和特点,最后介绍了 GPS 技术在实际的给水工程测量中的应用步骤,及需要注意的地方。 关键字:GPS;测量技术;工程测绘;应用探析 Abstract: with the development of society, technology and science in fast speed in
2、the development, our countrys water supply engineering survey technology has been all sorts of design technology at home and abroad, the effects of the traditional measuring method of control is gradually GPS height measurement technology replaced. This paper first introduced the GPS technology in t
3、he water supply engineering and the present situation of the application of measurement, and then introduced the principle and characteristics of GPS technology, at last, the paper introduces the GPS technology in the actual water supply engineering application to the measurement of the steps, and t
4、he need to pay attention to place. Key word: GPS; Measuring technology; Surveying and mapping engineering; Application analysis 中图分类号:P228.4 文献标识码:A 文章编号: 与传统的给水工程中高程测量法相比较,GPS 高程测量在其操作上面更加省力、省时,在操作上面也更加简便了,同时,GPS 高程测量法在精度上面的也明显本传统测量法有了很明显的提高。而且,GPS 高程测量法不受天气因素的影响,所以,目前 GPS 测量技术很受包括给水工程在内的各类工程工作人员的青
5、睐。 一、GPS 技术在给水工程测量中的应用现状 现今,随着社会经济的发展,给水工程测绘也越来越受到重视了,各种新型的测绘设备和技术也逐渐被应用到工程的测绘当中,GPS 技术就是在这样的一个过程中被发现的。GPS 测绘技术有着精度高、成本低、效率高等特点,因此在给水工程测绘过程中不断地被应哟,很受人们的欢迎。GPS 全称为全球卫星定位系统,是一种以已发射的卫星作为基础的无线导航系统,GPS 测绘主要通是过测量地面的三维坐标来定位和实现导航。同时,GPS 技术在我国给水工程测绘中还有着更高一级的应用,其主要是采用了 GPS-RTK 技术,及实时动态定位技术,这个技术在未来的给水工程测绘中将会有着
6、广阔的应用前景。 ?传统的给水工程中的一些大型的管道阀门施工图都是以电线杆或者周围的建筑物等等为参照物,以米尺为工具量管道阀门的相对位置。传统的给水工程测量方法操作虽然方便简单,但是在施工现场场地地貌变化较大时,可能会导致一些管道和阀门埋失的问题出现,这样很可能引起给水管网的安全性等问题。尤其是在一些新敷设的大型的沿途建筑物变化很大的大型给水管网上,传统的测量技术已经满足不了管道工程建设的需要了。因此在给水工程的施工初始阶段采用 GPS 测量技术不仅能够提高测量工作的效率,还能使得其可靠性和准确性大大提高。 二、GPS 技术原理及其特点 1、GPS 技术的工作原理 GPS 系统是一个采用距离交
7、会发为基础的卫星导航定位系统。距离交会法的基本原理是:以 GPS 接收机所设置的位置为基准点,接收由 GPS卫星发射出来的信息;然后由计算系统对接收信号的时间进行计算,算出 GPS 卫星与 GPS 接收机之间的距离;最后通过 GPS 卫星与 GPS 接收机之间的距离可以计算得出卫星的三维坐标,即空间距离。GPS 主要采用的坐标系统有两种:空间固定坐标系统和固定坐标系统。在使用 GPS 技术的过程中为了促进观测的效果和有效地表达控制点的位置,我们还可以对其坐标系进行转换。 2、GPS 的组成部分 GPS 系统的组成主要由三部分组成:卫星接收设备、地面控制系统和空间卫星群。以下是对这三部分的详细介
8、绍:(1)卫星接收设备,其作用是用来接收卫星发出的信号,同时使用接收的信号对卫星进行定位导航。主要构成部分有气象仪、数据处理软件和接收机。 (2)地面控制系统,由两个注入站,五个监测站和一个主控站组成。监控站的作用是接收卫星信号,注入站是的作用是将修改参数注入主控站,而主控站的作用是计算卫星的卫星钟和星历的修改参数。 (3)空间卫星群,指的是分布在宇宙空间轨道上的二十四颗夹角均为六十度 GPS 卫星组成的一个群体。 3、GPS 技术的特点 GPS 测绘技术主要有用途广、功能多、全天候作业、操作方便、提供三维坐标、测站间无需通视、观测时间短和定位精度高等特点。GPS 的自动化程度很高,由此就能体
9、现其操作方便的特点;GPS 技术不仅能够用于给水工程中的定位测绘,还可以用于测时和测速,由此便体现出了其用途的广泛性;由于 GPS 测绘中不需要有通视,这一点就解决了工程测量中信号被干扰的难题;在 GPS 的定位精度上面,其平面误差已经达到了小于一毫米的程度。由上可知,GPS 测绘技术有着很多明显的优点,其技术的先进性将会不断地在我们的测绘实践中体现出来。 三、GPS 技术在给水工程测绘中的应用 1、采用 GPS 技术对管道进行坐标定位 给水管道的阀门的 GPS 定位有着节省了物力、人力和时间等优点,而且测站之间是不需要通视的,还具有全天候和快速的特点。针对传统测量方法的不足有了很大的改进,在
10、对阀门进行 GPS 定位完毕之后,若现场的地理位置发生改变,可以根据之前测得的 GPS 数据,计算出埋失的阀门的位置,以保证给水管网和阀门的延续性。给水管网工程的 GPS测量技术在应用中分为动态 GPS 测量和静态 GPS 测量,其中动态 GPS 测量指的是在信号接收机在接收信号的过程中是出于运动的状态;而静态GPS 测量指的是接收机天线在接收的过程中是出于固定状态的。 给水工程 GPS 测量技术跟传统测量技术相比具有以下特点:(1)经济效益高,GPS 测量技术不需要通视,由此可以减少很多的测量经费和观测时间;(2)操作简便,自动化程度高;(3)定位的精度很高,功能强大;(4)全天候连续测量定
11、位。 2、采用 GPS 技术对顶管进行沉降监测 对于一些地处城区,人工堆积物较多的地面管网工程中,在坑道开挖的过程中,可能会有地下水渗漏等问题,同时道路两旁的高层和多层建筑物较多。在其施工的过程中,为了防止水位下降,可能会造成地面塌方,对周围建筑物的安全带来威胁,因此需要对附近的建筑物进行沉降监测。在采用 GPS 技术对顶管进行沉降监测的时候,我们可以根据沉降监测的要求,把监测点设置在被监测建筑物里面的固定位置。根据沉降观测的基本要求,把被监测的变形点设在被监测楼房里的固定位置。在沉降监测的过程中,观测工作人员是固定的,仪器和设备也是不变的,在是在基本相同的环境条件下,还是避免不了监测的误差。
12、在采用了 GPS测量技术之后,则其测量的误差将会得到消减。 总而言之,通过对以上的 GPS 测量技术在给水工程测量中的应用,我们逐渐充分把握了 GPS 测量技术的应用方法和过程,这位以后 GPS 更广发应用奠定了基础。随着 GPS 技术的发展以及在给水工程测绘中的应用扩展,GPS 技术的性能将会得到更加先进的发展,其功能也将更加的完善,与此同时,GPS 技术将会给给水工程测绘带来更好的发展。在 GPS 技术应用于给水工程测绘过程中,将会不断提高我们的测绘成果的质量,而且还会为我们的社会经济效益的提高做出贡献。 参考文献: 1徐昌荣;陈艳梅;GPS 控制网中基准点的几何分布对精度的影响研究J;安徽农业科学;2011 年 03 期 2孙晓明;吴邵芳;GPS RTK 单基站和虚拟参考站技术的特征及比较A;测绘通报测绘科学前沿技术论坛摘要集C;2008 年 3陈汉如;陈伦伟;GPS 简介及在工程测量中的应用分析J;广东科技;2008 年 16 期 4胡其勇;中国给水可持续发展内部条件分析D;河海大学;2002 年