摘 要:随着经济的快速发展和科技的不断进步,越来越多的先进技术应用在工程测绘中,GPS技术是现代科学技术中,发展起来的一种先进的卫星系统定位技术,和传统的测绘技术相比较,GPS技术在工程测绘中有很大的优势,能极大的提高工程测绘的准确性。文章重点介绍了GPS测绘技术及其在工程测绘中的应用。

关键词:工程测绘;GPS测绘技术

工程测绘是指在工程建设中,需要进行的所有测绘工作,按测绘对象划分,可以将工程测绘分为建筑工程测绘、矿区测绘、水利工程测绘、海洋工程测绘、军事工程测绘、交通基础设施测绘等,在工程建设中,只有保证工程测绘的准确性,才能为工程建设的施工质量提供保障。GPS测绘技术具有多功能、高精度、观测时间短、提供三维坐标等优点,将其应用在工程测绘中,能极大的提高工程测绘的准确性。

1 GPS测绘技术的概述

1.1 GPS系统的组成。GPS系统主要由GPS卫星星座、地面监控系统、GPS信号接收机等三大部分组成,其中GPS卫星星座是由3颗轨备卫星、21颗工作卫星共同组成的,这24颗卫星按照每组4颗卫星平均分配在6条相互成60°的轨道平面上运转,其运转周期为24h,因此无论在地球那个方位,都能在任何时间观测到最少有4颗属于GPS系统的卫星,GPS空间星座的主要作用是观测目标,并将观测信息转换成载波信号,传输到地面监控系统中,实现目标定位。地面监控系统主要由主制约站、监测站、地面天线几部分组成,主要负责收集空间卫星传输回来的信息,然后利用这些数据计算出卫星星历等数据。GPS信号接收机也就是用户端,它能搜索、捕捉卫星,然后卫星传输的数据进行处理,计算出GPS信号接收机所在位置的经纬度及高度。

1.2 GPS工程测量原理。在工程中,GPS测绘技术有两种策略测量出被测对象的信息,一种是测量伪距离,另一种利用载波相位进行测量。测量伪距离是根据接收机接收到的GPS卫星发出的测距码及电文内容,根据信号发射到用户接收信息的时间,计算出卫星与接收机天线之间的距离,由于用户接收机的时钟难以与GPS卫星时钟保持同步,计算出来的数据有一定的误差,因此,称为伪距离。用载波相位进行测量是测定GPS卫星载波信号在传播路径上的相位变化,从而计算出信号传播距离。

2 GPS测绘技术的特点

2.1 定位精度高。随着科技的不断进步,GPS测量精度也在不断的提高,GPS测绘技术的测量精度十分高,在100km以外、500km以内,其测量精度能达到106-107,对于500km的基线范围,其测量精度能达到1-2×106。

2.2 观测时间短。GPS测绘技术的观测时间很短,尤其是在近几年,随着GPS技术的快速发展,其观测时间也越来越短,传统的静态定位策略,受卫星数目及精度的影响,需要花很长时间进行观测,但新兴的GPS技术只需要在几分钟,甚至是几秒钟就能完成观测。

2.3 观测站之间不需要通视。在进行工程观测时,对通视有很高的要求,同时对测量网络的几何结构也有很高的要求,由于两者间存在很大的矛盾,对工程测绘造成很大的影响。GPS技术能有效地解决这个理由,它不需要各观测站之间通视,能灵活的选用观测点,极大的提高了观测效率。

2.4 提供三维坐标。在传统的工程测绘中,需要通过观测、计算得出高程及平面坐标,采用GPS测绘技术能同时获得高程以及平面坐标,直接提供三维坐标。

3 GSS测绘技术在工程测绘中的应用

在工程测量中,GPS测绘技术有很大的优势,对于一些大型的工程项目,如水利工程、铁路工程,需要进行全局把握,全面制约,如果采用传统的测量策略会存在很大缺陷,而采用GPS测绘技术则能有效地解决这些缺陷,为工程的顺利进行提供保障。

在大型工程建设及城市建设中,制约网的面积比较大,精度要求比较高,并且测量数据会随着工程的施工发生变化,需要高频率的进行测量,这时如果采用传统的测量策略就会存在很大的难度,如传统的测量定位点处于地面,在工程施工过程中,会对这些定位点造成破坏,并且在测绘过程中,还要求点与点进行通视,这极大的增大的测绘成本。采用GPS测绘技术能实时了解测量精度和测量进度,不存在计算结果不达标后,需要返工的现象,极大的缩短了施工工期,节省了施工成本。

在进行施工放样时,传统的测量策略,如全站仪边角放样、经纬仪交会放样等,都需要人为的设计好测量点,然后在实地标出来,整个过程中需要2-3人完成,并且还要来回移动目标,如果遇到特殊情况,还需要采用其他策略进行放样,这不仅增加了施工周期,还加重了工作人员的劳动强度。采用GPS技术只需要1个人进行操作,将放样点的坐标位置输入到终端,然后根据相关提示,直接走到放样点即可,这极大的减轻了工作人员的工作强度,提高了放样效率。

在某输油管道项目建设中,GPS技术发挥了很大的作用,在该工程中,由于当地的地形地貌比较复杂,采用传统的测绘策略,会花费很大的精力,并且还无法解决点与点之前通视理由,如果采用无线电策略进行测绘,会存在信号不好等理由,而采用GPS测绘技术,能有效地解决这些理由,在工程设计中,发挥出不可替代的作用,同时,GPS技术还能对工程进度进行动态跟踪监控,极大的提高了该输油管道项目的实施效率。

GPS测绘技术在矿山测量中也有很大的作用,主要用于矿区地形测量、近井点、地质点、钻孔、坑口、探井、剖面点等位置点的坐标放样及测量中。将GPS测绘技术应用在工程测量中,能极大的提高测量结果准确性,为工程项目的施工质量提供保障。

结语

GPS测绘技术具有定位精度高、观测时间短、观测站之间不需要通视、提供三维坐标等优点,在工程测绘中有很大的优势,因此,在进行工程测绘时,要根据实际情况,合理的采用GPS技术,从而推动工程建设的顺利进行。

参考文献

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