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GPS测量技术在工程测绘中的应用及特点

归档日期:08-08       文本归类:火力控制点      文章编辑:爱尚语录

  GPS 是在现代科学发展中随之兴起的一种先进的导航定位技术。GPS 测量较之传统的测量技术有着十分明显的优点,并在工程测量中占据着越来越重要的地位。本文根据笔者多年来的实践工作经验,就 GPS 技术在工程测量中的有效应用展开探讨。

  应用实践已经证明 ,一般双频 GPS 接收机的基线ppm,红外仪标称的精度是 5mm + 5ppm。GPS 的定位精确度和红外仪的精度基本相当,而 GPS 系统存作业时不会受到距离或环境的限制,因此适用于地形条差、局部重点工程中。且它定位实时 ,可以实时准确地定位运动目标的三维位置与速度。其次它的定位精度较高 ,1 分钟的快速定位法所能取得的观测精度可达到 ±0.1m 距离 ,若是不超过 20 分钟的载波相位的相对定位 ,其距离精度可达 ±5mm,而若通过实时差分定位 ,其定位精度可达厘米级。

  GPS 技术定位耗时较短 ,实时动态定位模式自用几秒时间就可完成流动站 1 分钟 ~5 分钟才能完成的观测 ,大大提高了测绘效率。并且 ,运用 GPS 技术的观测站间不需要通视 ,只要求观测站 15°以上空间开阔性 ,这就大大降低了观测环境与通视条件方面的限制 ,不仅缩减了测量时间及经费 ,而且使测量选点更具灵活性

  目前我国 GPS 接收机已经趋向操作简单化、体积小型化,观测人员只要将天线整半、对中即可实现自动观测,再通过数据处理软什对数据进行即时处理并获得测点三维坐标,其他观测工作如捕获卫星、观测跟踪等都可由机器自动化完成。

  GPS 卫星的数目较多,且分布均匀,保证了全球地面被连续覆盖,使得地球上任何地方的用户在任何时间至少可以同时观测到 4 颗 GPS 卫星,能有效保障在任何时间、任何地点实现连续观测,并不会受到天气变化的影响。

  GPS 定位测量技术具有使用范围广的特点 ,在多个领域都得到广泛应用,而在房地产工程房屋地形测图方面也发挥重要作用,

  尤其是实时动态差分法的应用,为房屋地形测图提供许多便利,房屋地形测图中应用 RTK 实时动态差分法技术 ,可实时准确地获取土地权届界址点及相应界桩具体位置等的测量数据 ,测量精度可达厘米级 ,而且降低了传统用电子手薄利用测图软件及全球仪进行地形图绘制的工作量 ,只需一人即可完成原来必须2至3人才能完成的测绘工作 ,在提高测绘效率的同时 ,还有效降低了人工成本 ,使得 GPS 定位测量技术在房地产工程测量中的应用更加深化 ,而 GPS 技术在房地产工程测量方面发挥更大的作用。作为工程调查重要部分的工程细部测绘 ,利用 GPS 定位测量技术 ,可以对所需测定的土地权属界址点、位置及数量等进行准确定位 ,有效缩小了街坊外围界址点与内界址点之间的间距误差 ,提高了测绘精准度 ;

  城市控制网具有较高的精度要求 ,而且面积大且使用频次多 ,而多数城市的导线都位于地面 ,这使得现代化城市建设进程不断加快的同时 ,不同程度的破坏状况也层出不穷 ,为城市建设的健康发展带来很多不利因素。因此 ,要想保证城市控制网建设中的测量工作效率与质量 ,必须提高控制点提供的快速精准性 ,而常规控制测量如导线测量 ,要求点间通视 ,费工费时 ,且精度不均匀。而 GPS 定位测量技术以其高精准度、操作简便且速度较快等优势 ,在城市建设中得到广泛应用 ,大大提高了城市控制网建设中的项目测绘精度与效率 ,在符合城市规划标准要求的同时 ,在城市控制测量的测量速率与准确性改善方面 ,也发挥了重要作用。并且 ,城市建设中应用 GPS 定位测量技术的实践过程中 ,成功取代了传统的导线测量方式 ,而随着 GPS 技术的发展 ,也必将大大提高城市建设测量水平 ,为促进现代化城市建设进程奠定良好的技术基础。

  海洋资源的开发利用、海岸码头和港口的建设、航道的整治等水下工程都需要精度非常高的地形测绘图,GPS 技术的三维测定技术能够对水下工程的横向和纵向位置进行高精度测定,然后利用计算机进行地形图的绘制。在水下工程纵向方面的测量利用测深仪,根据超声波在水下传播的时间得出水深,与此同时潮位仪还要进行潮位测定,来更正水深和地形的高程。横向位置的测量采用差分GPS 技术,解决了以前采用经纬仪等传统定位仪器而产生的操作繁琐、抗外界干扰性低等问题,提高了水下工程的测绘。

  2.4在大型桥梁以及隧道工程测量中的具体作用 在传统的大型桥梁工程测量控制网的建立过程中,由于技术条件的限制,多采用常规的控制测量手段,也就是通过经纬仪、测距仪、全站仪、水准仪等测量设备来建立测角网、测边网或边角网。这些常规的控制测量手段工作量大,作业时间长,受气候、环境等条件影响显著,而且误差积累显著。随着大型桥梁工程的不断涌现,尤其像杭州湾跨海大桥这样跨海长度达到30千米的大桥亦出现了。对于这些大型桥梁工程,由于两岸通视极为困难,要用传统测量方法直接布设大桥工程控制网及进行大桥施工测量是非常不容易的。为此,研究一种适合于大型桥梁工程建设的高精度控制测量及施工测量的方法非常必要。而GPS技术的产生和发展给此类问题的解决提供了可能。

  综上所述 ,GPS 定位测量技术以其独具优势的高精度、经济高效等特点 ,更重要的是不受自然天气因素影响,另外设备本身轻巧方便,操作科学简单,在工程测绘中的应用相当广泛 ,为促进工程测绘的良好发展提供了有力的技术保障 ,也为现代化城市建设及工程控制网建设奠定了扎实的技术基础 ,为提高工程测绘的测量精度 ,确保测绘结果的科学、可靠创造了良好条件 ,大大加快了信息全球化趋势的发展及社会经济的发展与进步。

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