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工程測量技術賞析八篇

發布時間:2022-12-30 05:24:30

序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的工程測量技術樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。

工程測量技術

第1篇

【關鍵詞】測繪;工程測量;進程

1.工程測量學新定義

工程測量學科是一門有著悠久歷史的應用學科,它直接為各項工程建設服務,并與生產實踐緊密結合,是測繪科學中最活躍的一個分支學科。對工程測量學科的一般定義是:城市建設、大型廠礦建筑、水利樞紐、農田水利及道路修建等在勘測設計、施工放樣、竣工驗收和工程監測保養等方面的測繪工作,統稱工程測量學。為了適應國民經濟的發展和社會進步的需求,有必要對工程測量學科進行新的定義。對工程測量學科的新定義是:工程測量學是研究地球空間(地面、地下、水下、空中)中具體幾何實體的測量描繪和抽象幾何實體的測設實現的理論方法和技術的一門應用性學科,它主要以建筑工程,機器和設備為研究服務對象,工程測量學科的研究服務領域主要包括以工程建筑為對象的工程測量和以設備與機器安裝為對象的工業測量兩大部分,在科學上可劃分為普通工程測量和精密工程測量。

2.工程測量技術的發展狀況

2.1先進的地面測量儀器在工程測量中的應用

20 世紀80年代以來出現了許多先進的地面測量儀器,為工程測量提供了先進的技術工具和手段,如:光電測距儀、精密測距儀、電子經緯儀、全站儀、電子水準儀、數字水準儀、激光準直儀和激光掃平儀等,為工程測量向現代化、自動化和數字化方向發展創造了有利的條件,改變了傳統的工程控制網布網、地形測量、道路測量和施工測量等的作業方法。三角網已被三邊網、邊角網和測距導線網所替代;光電測距三角高程測量代替三、四等水準測量;具有自動跟蹤和連續顯示功能的測距儀用于施工放樣測量;無需棱鏡的測距儀解決了難以攀登和無法到達的測量點的測距工作;電子速測儀為細部測量提供了理想的儀器;精密測距儀的應用代替了傳統的基線丈量。

2.2傳感器的研究應用與集成

傳感器是一個非常廣義的概念,可泛指各種能自動化、高精度地采集數據的設備。GPS 接收機、馬達驅動的全站儀、CCD 數碼相機以及工程巖士位移伸縮計等都屬于傳感器。當今,工程測量的高精度和實時性是保證結構復雜的大型工程安全施工和運營的重要保障。這就要求不同知識和專業領域的科技人員的共同合作,較全面地了解和掌握工程的安全狀態,以綜合分析建筑物的實時狀態。因此,也就需要充分利用傳感器的自動化和高精度的特點,來實現數據的自動采集、傳輸、處理和表達。這種需求極大地促進了各種傳感器的研發,并在各種工程中廣泛應用。

2.3激光掃描儀的研究與應用

激光掃描儀是近幾年出現的一種新型的傳感器,激光掃描儀的突出優點是不需要反射合作目標,速度快、精度高,主要用于快這、精確地測定物體的表面形狀,尤其適合于形狀和結構特別復雜的對象,如工業設備測定、古跡建筑等。在工業測量、古跡文物保護、土木工程文檔和交形雌測等方卣都得到廣泛的應用,高速激光掃描儀,每秒可掃l2 萬點,酉米之內每點精度僅幾毫米。

2.4數字化測繪技術在工程測量中的應用

測量工作者如何更好地使用和管理好長期積累或收集的人量測繪信息,更好地為經濟建設和國防建設服務,其最有效的方法足利用數據庫技術或GIS 技術建立數據庫或信息系統。火比例尺地形圖和工程的測繪,是城市與工程測量的重要內容和任務。常規的成圖方法足一項腦力勞動和體力勞動結合的艱莆的野外工作,同時還有大量的室內數據處理和繪圖工作,成圖周期長,產品單一,難以適應飛速發展的城市建設和現代化工程建設的需要。隨著電孑經緯儀、全站儀的應用和GEOMAP 系統的出現,把野外數據采集的先進設備與微機及數控繪儀三者結合起米,形成一個從野外或室內數據采集、數據處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統。

2.5三維工業測量技術的發展與應用

現代工業生產要求對生產的自動化流程、生產過程控制、產品質量檢驗與監控等進行快速、高精度的測量、定位,并給出運行軌跡或復雜形體的數字模型等。因此,興起了三維工業測量技術,它是以電子經緯儀、全站儀、近景攝影儀或激光掃描儀等為傳感器,在電子計算機和軟件的支持下形成了三維測量系統。三維工業測量系統分為三大類,以電子經緯儀或全站儀為傳感器的工業大地測量系統;以近景攝影機為傳感器的工業攝影測量系統;以激光掃描儀為傳感器的激光掃描測量系統。

2.6大比例尺測圖技術向數字化、信息化方向發展

全站儀的問世是現代地面測量技術發展的里程碑之,推動了傳統地形圖測繪技術向數字測圖技術轉換。應用數字測圖技術測繪數字線劃圖(DLG),并根據需要生成數字高程模型(DEM)。利用遙感影像,采用全數字攝影測量技術,測繪大比例尺地形圖,可生成DLG,DOM,DEM 圖及三維景觀模型,為各種工程或城市建設提供高質量,多形式的空間基礎信息支持。

2.7大型與精密工程測量成績顯著

隨著國民經濟建設的發展,火型工程建設、超高層建筑物與構筑物建設、火壩變形監測以及自動化生產線和超高精度的設備安裝等愈來愈多,對工程測量工作者來說是極大的挑戰。許多工程測量科技人員發揮了自己的聰明才智,以創造性的勞動,大膽地進行技術革新或技術攻關,解決各種技術難題,為各項大型和精密工程建設提供了可靠的測繪技術保障,出色地完成各項工程測量任務。

3.城市全球定位綜合服務系統技術的興起

隨著科學技術與社會經濟的飛速發展,信息化時代已經到來。空間數據基礎設施(SDI)是支撐并形成信息化社會的一個必備的基礎設施。一個開放性的空間數據基礎設施所要解決的主要問題和具備的基本功能就是實時地為所有的用戶提供精確可靠的時間和空間信息。連續運行的衛星定位參考站網綜合服務系統就是當代最為有效的空間數據基礎設施之一。利用全球衛星定位技術在一定地域建立若干永久性、連續性衛星跟蹤站(或基準站),及相應實時播發站組成,用戶通過各種數據通信手段,結合自身的衛星跟蹤觀測數據,實時地獲得帶有時間標志的仲置信息,用于.灰時精密導航、高精度快速實時定位、三維放樣和各類變形監測。從而為城市規劃、施工建設、國土與地籍管理、基礎測繪、環境監測、災害預測、天氣預報、交通監管、精細農業等服務,將為城市信息化提供了一個強有力的基礎設施和物質保障。為“數字城市”提供重要技術支撐,這是城市全球定位綜合服務系統技術興起發展的必然的趨勢。

第2篇

關鍵詞:建筑工程 測量技術 質量 現狀 發展 分析 應用

在建筑企業施工的過程中,工程測量有著極其重要的作用 。因此就需要測量人員在測量的過程中,能夠認真仔細地進行測量,同時將測量工作落實到每一個施工環節,只有這樣,才能從根本上保障工程的安全性。

1 建筑工程施工測量概述

人們把工程建設中的所有測繪工作統稱為工程測量。實際上它包括在工程建設勘測、設計、施工和管理階段所進行的各種測量工作。它是直接為各項建設項目的勘測、設計、施工、安裝、竣工、監測以及營運管理等一系列工程工序服務的。

建筑施工測量的目的是把設計的建筑物、構筑物的平面位置和高程,按設計要求以一定的精度設計在地面上,作為施工的依據。并在施工過程中進行一系列的測量工作,以銜接和指導各工序間的施工。施工測量的主要特點:①測量設計精度要求高,其取決于建筑物或構筑的大小、材料、用途和施工方法等因素。②施工測量工作與工程質量及施工進度有著密切的聯系。③施工現場工種多,交叉作業頻繁,并有大量土、石方填挖,地面變動很大,又有動力機械的震動,因此各種測量標志必須埋設穩固且在不宜破壞的位置。

施工測量的原則是非常重要的,施工測量和測繪地形圖一樣,也要遵循“從整體到局部,先控制后局部”的原則。即先在施工現場建立統一的平面控制網和高程控制網,然后以此為基礎,測設出各個建筑物和建筑結構的位置。 施工測量前的準備工作也需要引起我們高度重視,主要有以下幾點:①熟悉圖紙:總平面圖、建筑平面圖、基礎平面圖、基礎詳圖、立面圖、剖面圖等。②現場踏勘:了解現場的地物、地貌和原有測量控制點的分布情況。③平整和清理施工現場。④繪制測設草圖、擬定測設計劃。建筑施工測量的原則:先在施工建筑場地建立統一的平面高程控制網,再在此基礎上,測設出各個建筑物。

2 建筑工程測量的重要性

在工程建設的設計、施工、管理各階段進行測量工作的理論、方法和技術稱為工程測量。工程施工測量的主要任務是采用專用測量器具,通過一定的技術方法把設計圖紙的位置、數據、幾何形狀真實地放樣到實地。其測量放樣的成果直接影響著工程建設項目的質量等級、結構、安全及建成后的功能。

測量作為建筑工程建設最重要的方式之一,在建筑工程規劃階段,必須根據工程設計規劃要求,測繪不同類型的文件資料以及比例尺寸,保障建筑工程豎向設計、總體平面規劃以及管道線路。在施工中,根據圖紙以及施工要求,做好建筑物高程以及平面位置規劃,將放樣正確的標定出來;在測繪過程中,為了避免錯誤以及誤差發生,必須根據工程環境以及技術水平,不斷改進測量技術。

分析建筑工程規劃設計階段的測量工作主要是為工程建設提供大比例尺地形圖,通過地面人工測圖與攝影測量成圖方式完成建筑工程規劃設計階段的測量工作內容。地面人工測圖是根據建筑工程總體到局部的原則,在測區內建立平面和高程控制網點,根據控制點測繪地形、地貌。

3 工程測量技術現狀

3.1 地面測量儀器 自從1980年以來出現許多先進的地面測量儀器,使工程測量開始向現代化、自動化、數字化方向發展,同時也開始出現了先進的技術工具和手段,比如:電子經緯儀、數字水準儀、光電測距儀、激光準直儀、精密測距儀、全站儀、電子水準儀、激光掃平儀等,為工程測量創造了有利的條件,改變了傳統的工程控制網布網、地形測量、道路測量和施工測量等的作業方法。

3.2 GPS定位技術 目前,GPS精密定位技術已廣泛地滲透到經濟建設和科學技術的許多領域,尤其是在大地測量學及相關學科領域,如地球動力學,海洋大地測量學,地球物理勘探、資源勘察、航空與衛星遙感、工程測量學等方面的廣泛應用,充分地顯示了這一衛星定位技術的高精度和高效益。它的主要特點為:GPS點之間不要求相互通視,對GPS網的幾何圖形也沒有嚴格的要求,因而使GPS點位的選擇更為靈活,可以自由布設;定位精度高,目前采用載波相位進行相對移位,精度可達1ppm;觀測速度快。目前,利用靜態定位方法,完成一條基線的相對定位所需要的,根據要觀測的精度不同,一般約為1-3h;功能齊全,GPS測量可同時測定測點的平面位置和高程,采用實時動態測量可進行施工放樣;操作簡便。GPS測量的自動化程度很高,作業員在觀測時只需要安置和開啟、關閉儀器,量取天線高度,監視儀器的工作狀態及采集環境的氣象數據,而其它如捕獲、跟蹤觀測衛星和記錄觀測樓數據等一系列測量工作均由儀器自動完成;全天候、全球性作業。

在精密工程測量領域,由于工程項目種類繁多,精度需求變化大,工程規模和觀測的目的、條件、方法的多樣性,使GPS技術在精密工程測量中應用多具有設計方案上的獨特性。

3.3 數字化測繪技術 光電測距、GPS以及計算機處理能力以及相關軟件程序的快速發展直接推動了測繪技術的數字化發展。對于傳統測繪技術而言,數字化測繪技術帶來的測繪技術的革命化變化,具有更加精確、更加高效的測繪能力,是測繪技術在信息化時代進行自我完善的一種表現。目前,我國建成和完善了數字化測繪技術體系,并向信息化測繪體系邁進。通過國家財力、物力上的扶持和自身的努力,如今的我們擁有大量世界一流的數字化測繪技術裝備,如:全數字攝影測量系統、遙感影像處理系統、圖形圖像編輯系統、1000M數據處理傳輸網絡系統、高分辨率影像圖形掃描設備、AO以上幅面彩色噴墨繪圖儀、磁盤陣列存儲及數據備份系統、數字處理和編輯系統等,從輸入到加密、測圖、編輯、輸出的設備及與之配套的軟件均采用了當今國際上最先進的裝備和技術。

3.4 攝影測量技術 攝影測量技術起著越來越重要的作用,已越來越廣泛地在城市和工程測繪領域中得以應用,它的主要優點為:自動化程度比較高,方便操作,自動影像相關代替了人眼觀測;功能強大,速度快,全數字攝影測量技術不但包含了傳統攝影測量內業處理設備的所有功能,而且具有傳統攝影測量設備不具有的一些功能;信息量大,成圖精度高,對1318幅面攝影干板按15um分辨率掃描,采樣間隔為5個像元時,可得到四百多萬個離散點;成果多樣化和信息化,產品多樣化是全數字攝影測量的又一個重要特點,能生產出地形圖,正射影像地圖,DTM和DEM數據等。所獲得的成果都是信息化產品,這樣便于修測、復制、存檔、資源共享和綜合利用。航空攝影測量是進行城市大面積大比例尺地形圖、地籍圖測繪與更新以及大型工程勘測的重要手段與方法,它可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖成果。

4 結束語

總而言之,建筑工程測量是工程建設項目施工中最復雜的工作之一,如何控制本工程測量放樣的精度,如何進行系統地、高效地、全面地圖紙審核和快速準確地提供施工測量數據,是測量工作的重中之重,直接關系著最終工程的質量。從測量工作的逐級控制原則出發,嚴格執行“項目部測量組施工測量復核監理檢核”的三級管理程序,高標準、嚴要求、高精度,為確保工程質量獲結構優質的目標實現提供基本保障。

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第3篇

關鍵詞:工程測量,測繪技術,改進建議,應用

前言

在工程建設中工程測量是其中的重要環節。做好工程測量是順利實現工程建設的必然選擇。隨著科學技術的不斷進步,各種各樣的測繪技術迅速出現。這些現代意義上的測繪技術有效提升了測量精度。在工程測量中應用現代測繪技術能夠有效地提升測量水平,為工程施工提供了準確的數據。這對于推進工程順利施工有重要意義。

當前現代測繪技術主要指的是3S 技術,3S 技術主要指的是地理信息系統GIS、全球定位系統GPS、遙感技術RS等。這三種技術在工程測繪中的應用有效提升了測量精度。

1 現代測繪技術概述

3S 技術是現代測繪技術的代表。本文針對現代測繪技術在工程測量中的應用主要是從三個方面來進行分析的。下面就來詳細介紹3S 技術。

1)地理信息系統GIS

GIS 技術是一種以數據庫為數據源的,測繪測量為基礎的,利用計算機編程為信息平臺來對工程空間進行深度分析的技術。GIS 技術是基于數據庫管理系統建立起來的一種以地理空間數據為對象的地理信息系統。

2)遙感技術RS

遙感技術本身是一種傳感手段。遙感技術主要是依據所有物體都在不停吸收、反射的原理創造出的一種專業化的測繪技術。遙感技術主要運用幾何形態、相關的物理特性以及位置等相關指標來進行分析。利用遙感技術可以實現遠距離識別物體的功能,這對于工程測量的發展具有重要意義。

3)全球定位系統GPS

全球定位系統GPS 主要是一種為用戶提供高精度三維速度和三維坐標的定位技術。全球定位系統自從誕生以來就獲得了廣泛應用。這些技術本身在陸地和航天方面應用非常廣泛。在陸地上它可以應用在大氣物理觀測、地球物理資源勘探、變形檢測、地殼運動監測等領域。在航天領域主要應用在飛機導航、低軌衛星定軌、導彈制導、航空救援等領域。

2 現代測繪技術在工程測量中的應用

當前現代測繪技術在工程測量中的應用主要體現在兩個方面:高程控制測量和平面控制測量。

1)在高程控制測量中的應用

在工程測量過程中一般要每隔一定的距離就設置高程控制點。相鄰高程控制點還要設置水準路線,之后由各條水準路線構成網形就是高程控制網。現代測繪技術在工程高程測量中的應用主要體現在以下三個方面:一是建立起完整的高程控制網。在設計高程控制網的時候,一般要運用等外閉合水準路線控制的方法來進行設置。所謂采用等外閉合水準路線控制方法主要在測量過程中要根據后前前后的原則來對每一站進行觀測。在工程測量中一般要用自動安平水準儀順時針觀測,然后再利用微傾水準儀逆時針觀測。二是進行計算。在這個階段是要計算視距和高差。在計算視距的時候要按照一定的公式來進行計算。在計算高差的時候要高度重視誤差,嚴格限制兩次高差計算結果的誤差。針對兩次高差誤差大于5 mm 的情形,必須要認真找出原因。只有這樣才能符合要求。三是要進行檢核。在測量過程中還需要水準檢核。在水準檢核過程中必須要高度重視閉合差。當閉合差超過一定界限的時候要進行認真分析,找出其中原因。在工程測量過程中閉合差不超過容許值的時候,誤差產生的機會將會是均等的。

2)平面控制測量

平面控制測量是工程測量的關鍵環節,在工程測量中占據著重要位置。工程建設中所有資料的準確性都與平面控制測量有很大關系。平面控制測量直接關系到工程質量的好壞,針對平面控制測量一般是采用交會法定點、導線測量以及三角測量等手段來進行測量。

針對平面控制測量主要是通過在測量區域內構建出一系列的如四邊形、三角形、中點多邊形以及折線形等平面控制網來進行測量。在這幾種圖形之中三角形應用最為普遍。平面控制測量的主要目的是要實現對測定控制點的平面位置進行精確控制。而要想實現這個目的就必須要堅持分級布網、逐級控制、整體到局部的原則來進行測量。只有堅持這三個原則才能真正科學高效的控制。

3 改進建議

各種測繪技術的應用是當下工程測量的必然選擇。在今后的工程測量過程中我們必須要加強以3S 測繪技術為主要手段的測量。只有這樣才能在實際施工過程中實現有效測量。當然我們也要看到現代測繪技術在實際應用過程中還存在薄弱點。在今后的實際測量過程中還要進行不同程度的改進。針對測繪技術的改進,我們認為必須要從以下幾個方面來進行改進:

1)實時性的改進

在工程測量中實時性非常重要。工程管理人員及時獲取地理信息有利于及時做出科學決策,這對于提升科學決策水平是非常有利的。在今后的測量過程中要著重從實時性的角度來進行改進。當前在工程測量過程中主要是采用內頁電腦來實現數據傳輸和流通,采用這種技術雖然能夠達到工程測量的基本目的,但是這種測量方法的實時性不強。內頁電腦的實時性不強,在今后的測量過程中需要通過增強內頁電腦的實用性、及時性、準確性等來提升內頁電腦的性能并最終實現及時、有效、可控的數據。

2)地下數據的改進

工程建設不僅需要明確掌握地上平面數據,同時還要深刻了解地下的地理信息狀況。當前針對地下地理情形的分析主要是通過平面測量法來實現的,采用平面測量法雖然能夠獲得一些基本數據,但是對于實現整個目標還是非常不利的。因此我們需要對地下地理信息獲取數據的手段進行改進。對地下數據的改進可以從以下幾個方面來進行考慮:一是在利用平面測量法測量之前,要利用支導線進行導線計算。之后要對被測量物的形態進行高精度的設計,只有這樣才能保證被測量物數據的準確可靠;二是在測量過程中需要選擇高性能的設備以及制定科學的審計方案,只有這樣才能實現有效測量。在測量過程中要深刻把握測量時間、測量環境等關鍵點;三是要科學高效地進行測量,在測量過程中要注重數據的實時處理,要保證對地下數據的實時監測。

3)水下數據獲取的改進

在某些工程施工中需要掌握一些水下數據。當前針對水下數據的獲取還沒有一種專門的技術和設備。目前主要是采用實時動態差分法與測探儀結合起來進行觀測。還有一種方法是利用GPS 以及導航軟件對被測量船只進行定位,然后制定測量船到達指定位置來實現對水下數據的有效監控,在測量過程中還可以通過RTK等技術計算出平面坐標,從而最終實現測量。總的來說當前針對水下數據的測量主要是通過旁敲側擊的形式來實現的。所測的水下數據本身的準確性并不高。因此針對水下數據的測量,在今后的發展過程中我們必須要加強這方面的研究,在今后的研究過程中必須要研究出一門專門直接測量水下數據的方法。

第4篇

[關鍵詞]GPS 工程測量 實踐應用

中圖分類號:P228.4 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)40-0370-01

美國從上世紀七十年代開始研制全球定位系統,歷時二十年,耗費資金約200億美元,終于在1994年全面建成了利用導航衛星測時、測距,能夠在海陸空進行全方位實時三維導航和定位的全新的衛星導航和定位系統。如今,GPS技術已經成為了世界上最實用、應用最廣泛的全球導航、指揮和調度的系統。隨著我周交通和建筑事業的發展,高速度、高效率、高精度的GPS技術在我國工程測量中的應用正在逐步擴大。

1 GPS工程測量技術的特點

1.1 觀測站之間無需通視

在測量過程中對于通視的要求很高,但是又要保證測量網絡具有良好的幾何結構,二者之間存在著很大的矛盾,這個矛盾一直困擾著傳統的工程測量。GPS技術在工程測量中的使用有效的解決了這個矛盾, 需要觀測站之問能夠通視,也就不需要使用覘標,極大的降低了測量的成本,同時提高了測量的效率,除此之外,可以十分靈活的進行點位的選擇。

1 2 定位精度高

隨著技術的不斷的進步,GPS的測量精度也隨之不斷的提高,其相對定位的精度存500千米的基線范同之內能夠達到1-2×105,在500千米之內,100下米之外,其相對定位的精度能夠達到l06-107 。

1.3 觀測時間短

隨著GPS技術的不斷的發展,其觀測的速度不斷的提高,所用的時間在不斷的縮短,傳統的靜態定位方法受到接受衛星數目的多少以及精度的要求的影響,其定位所需要的觀測時間般在40分鐘到180分鐘之問,而RTK技術的興起能夠有效的縮短觀測的時間,只需要幾秒鐘就可以完成觀測。

1.4 提供三維坐標

傳統技術在工程測量中需要分別觀測和計算高程以及平面坐標,和傳統的工程測量技術相比,GPS技術在工程測量中的應用能夠有效地同時獲得平面坐標和高程,直接得出三維坐標。

2 GPS工程測量原理

GPS工程量在測距體制上使用高軌測距,工程測量最基本的觀測量為GPS衛星和觀測站之間的距離。通過兩種方法來得到距離觀測量 第一,偽距測量,即根據接收機接收到的GPS衛星發射的測距A/C碼和電文內容,通過信號從發射到到達用戶接收機的傳播時間,從而計算出衛星和接收機天線間的距離。但由于GPS衛星時鐘與用戶接收機時鐘難以保持嚴格的同步,存在有時鐘差,所以觀測的衛星與接收機天線間的距離均含有受到衛星鐘與用戶接收機鐘同步差的影響,并不是真實值,習慣上稱所測距離為“偽距”。第二是載波相位測量,測定GPS衛星載波信號存傳播路徑上的相位變化值,以確定信號傳播的距離的方法。其定位精度比偽距測量的精度更高,主要應用是進行相對定位。

3 GPS在工程測量中的應用

與傳統的工程測量技術一樣,GPS工程測量技術的測量的要求十分的嚴格。因此,在利用GPS技術進行工程測量的過程當中應該根據程的實際需要來選擇科學合理的測量方式,從而保證測量的精確性以及可靠性,為工程的順利建設提供參考依據,同時也可以減少測量過程中的資金消耗,縮短測量時間,提高經濟效益。

3.1 GPS在工程測量點位選擇中的應用

和傳統的丁程測量技術相比,GPS 工程測量技術的網具有靈活的圖形結構,而且在實際的測量過程當中不需要各個觀測站之間進行通視,因此其選點的工作比較簡單 首先對工程現場的相關的地理信息進行收集,掌握原有的控制點的分布的實際情況,以此為依據,選擇科學合理的觀測地點。觀測地點的選擇應該遵循以下的一些原則:

3.1.1 點位地形利于減小多路徑誤差

GPS的信號主要通過兩種形式被用戶的天線所接受,一種是直波,另一種是反射波。前者是用戶的天線直接接受來自GPS衛星的信號,后者則是GPS信號經過反射后形成的反射波被用戶天線所接受。大多數情況下用戶的天線都是同時的接受兩種波。所謂“多路徑誤差”,就是反射波對直接波的干涉而引起的站衛距離誤差。它的大小取決于反射波的強弱和用戶天線抗御反射波的能力。而反射波的強弱主要取決于地面覆蓋物的性質。如鄰近水面、特別是平靜的水面、平坦光滑的地面和金屬礦區等,反射波強。此外,還應避免往高壓輸電線、變電站以及電臺、電視臺等強電波輻射源附近設站。

3.1.2 點位視野要開闊

視場周同障礙物的高度角,一般小大于10~l5度。以減弱對流層折射的影響。

3.1.3 點位穩固,易于通達,便于通訊

3.2 GPS在工程測量觀測時段選擇中的應用GPS定位的實質,是利用數顆衛星的瞬時空間位置作為已知點,并觀測其至接收機的距離,按空間距離后交會原彈求取接收站的三維坐標。為保證以足夠的精度求解,既要求有足夠數量的可視衛星,又要求所測衛星對觀測站構成的幾何圖形有一定強度,即不超過規定的幾何精度因子GDOP數,以保證交會精度。為減弱大氣折射的影響,還要求所測衛星的高度角大于10~l5度。據此,觀測前應根據全部衛星星歷和觀測的概略坐標,選擇相適應的觀測時段和觀測衛星。

4 GPS工程測量方法研究

CPS外業測量即在制定優化的布網設計方案的基礎上,用GPS接收機野外采集數據。岡GPS作業時所采用設備軟、硬件不同,外業測量的作業模式亦有所差異。

4.1 靜態相對定位模式

在工程測量中,采用兩套以上接收設備,分別安置在一條基線的端點,同步觀測4顆衛星1小時左右,或同步觀測5顆衛星20分鐘左右當基線超過100km時,觀測時間應適當延長。定位精度:基線的相對定位精度可達5mm+1ppm×D,D為基線長度(km)。特點:這種作業模式所觀測過的基線邊,應構成某種閉合圖形,以便于觀測成果的檢核,提高成果的可靠性和GPS網平差后精度。基線長度可由二十公里至幾百公里。適用范圍:主要用于建立全球性或國家級大地控制網、地殼運動或工程變形監測網、建立長距離檢校基線、進行島嶼與大陸聯測、鉆井平臺精密定位等。

4.2 快速靜態相對定位模式

在測區的中部選擇一個基準站,并安置一臺接收設備連續跟蹤所有可見衛星;另一臺接收機依次到各點流動設站,并且在每個流動站上觀測1~2分鐘。該作業模式要求,在觀測時段中必須有五顆衛星可供觀測,同時流動站與基準站相距不能超過15km。定位精度:流動站相對基準站的基線誤差,可達5mm +lppm×D,D為基線長度(km)。特點:接收機在流動站之問流動時,不必保持對所測衛星的連續跟蹤,而可關閉電源降低能耗。該模式作業速度快、精度高。缺點是直接觀測邊不構成閉合圖形,可靠性較差。適用范圍:主要用于低等級控制測量及其加密、精密工程測量、邊界測量、地籍測量、碎部測量等。

5 結束語

通過上述對GPS技術及其應用的探討,我們可以看到GPS技術將在工程測量中發揮更重要的作用,同時在工程測量領域也有著巨大的發展前景。

參考文獻

[1] 陳秀忠.工程測量.清華大學出版社; 第1版,2013年8月.

第5篇

關鍵詞:GPS測量技術;工程測量;運用

近年來,隨著GPS測量技術的不斷發展,它在工程測量領域發揮著越來越重要的作用,給工程測量技術帶來了歷史性的變革。GPS測量技術在接收衛星發射的信號后,通過數據處理軟件得到測量點的準確位置。GPS不僅具有全球性、全天候、連續精密實時的三維導航與定位能力,而且具有良好的抗干擾能力和保密能力,這使得GPS測量技術受到廣大工程測量工作者的青睞,GPS測量技術在工程測量中發揮著越來越大的作用。

一、GPS系統的組成

GPS全球定位系統主要由空間衛星群、地面監控系統和衛星接收設備組成。24顆20萬公里高的衛星組成空間衛星群,均勻地分布在地球的6個軌道面上,每顆衛星的運行周期是11小時58分鐘,這樣的空間衛星群可以使地面的上監控系統隨時隨地同時接收4~11顆衛星發出的信號,保證了全球性、全天候、連續精密濕濕的三維導航和定位能力。

二、GPS測量技術的特點

1、定位精度較高

GPS測量精度遠遠高于普通的測量精度,在小于50km的基線上,定位精度可以達到 ,在100~500km的基線范圍內,定位精度可以達到 ,實驗證明,基線越長,GPS測量技術的定位精度越高。另外,GPS測量技術不受地形地勢等環境因素的影響,可以滿足測量工程的需要,適用于各種測量工程。

2、測站之間不需要相互通視

GPS測量技術不要求測站之間互相通視,這樣使得在選擇測量點的時候更加靈活,為測量工作節省了大量的時間,減少了經濟投入。

3、自動化水平較高

目前,GPS測量技術的自動化水平非常高,在進行測量工作時,測量人員只需要調整天線,就可以實現GPS接收設備自動監測,接收到衛星發送的信號后,數據處理軟件實時地處理數據獲得測量點的精確三維坐標。

4、可以全天候進行工作

由于空間衛星群均勻地分布在了地球的6個軌道面上,地球面被連續全面地覆蓋,因此應用GPS測量技術可以在任何時間、任何地點進行測量工作,并且現代的GPS衛星定位裝置和接收機都有防水功能,所以GPS測量技術基本不受天氣的影響。

5、提供精確的三維坐標

GPS測量技術可以為測量點提供精確的三維坐標,滿足各種測量工程的要求。

三、GPS測量技術在工程測量中的應用

1、靜態GPS相對定位的應用

靜態GPS相對定位是指通過兩臺或者兩臺以上的地面接收機同時接收衛星發送的信號,經過數據處理軟件進行數據處理,獲得測量點精確的三維坐標,并且可以根據其中一點的坐標,精確計算出其他點的坐標。靜態GPS相對定位技術具有很高的計算精度,最適合應用在野外的測量工程中。

靜態GPS相對定位測量技術在我國的公路工程測量中發揮了巨大的作用。在高速公路的建設中,需要對線路的勘探有著很高的精度,高速公路綿延數千里,需要進行測量的點數不勝數,常規的工程測量方式和手段,不能滿足高速公路工程高精度的測量要求,給我國的公路工程帶來很多麻煩,靜態GPS相對定位測量技術正好解決了這一難題。

通過靜態GPS相對定位測量技術在我國的公路工程中建設高精度的控制網。靜態GPS相對定位測量技術可以實時地定位公路的測量點,幾十公里的測量距離,出現的誤差僅僅在2cm之內,這極大地滿足了我國公路工程的建設要求。另外,靜態GPS相對定位測量技術幾乎不受外界環境的影響,操作簡單,使用方便,可以隨時隨地全天候連續地進行測量工程,并且具有較高的測量精度,這樣大大提高了測量工程的工作效率和質量,在測量工程中有著突出的作用。

靜態GPS相對定位測量技術還被廣泛地應用于我國的大型橋梁測量工程和隧道測量工程中。靜態GPS相對定位測量技術可以提供清晰的圖像畫面,不需要全線通視,這點在橋梁和隧道測量工程的支點測量中有著重要的作用。例如在建設江陰長江大橋時,在進行邊角網的檢測時變應用了靜態GPS相對定位測量技術,最終建立了高精度的邊角網。

2、動態GPS相對定位的應用

動態GPS相對定位測量技術是指通過GPS實時地獲得測量目標相對于某一參照系的位置、速度、形態等數據參數,這個過程是通過GPS定位系統實時監測來自于安裝在測量目標上的GPS接收裝置的天線位置來確定測量目標的狀態信息的,這個過程稱之為動態GPS相對定位測量。相對于靜態GPS相對定位測量技術,動態GPS相對定位測量技術可以實時地動態的測量目標的準確信息,通一臺固定GPS接收機,以此為基站,實時接收運動中的另一臺GPS接收機的信息,通過數據處理軟件進行處理獲得各個動態的測量目標的位移和準確的位置。動態GPS相對定位測量技術在處理接收數據時主要有兩種方式:及時處理和滯后處理。及時處理主要應用實時地導航和定位中,通過實時地傳送信息,形成實時地數據鏈;對于滯后處理主要是不需要及時地將數據進行傳送,后期再進行數據處理。

在測量工程的放樣應用中,動態GPS相對定位測量技術有著重要的作用。測量工程中的放樣主要是指把設計圖紙上的坐標在實地標定出來,之前主要是利用全站儀和棱鏡放樣進行放樣測量,這時需要放樣點和測站點進行同時,需要多個人合作完成這項工作。應用動態GPS相對定位測量技術進行放樣工作,只需要將放樣的點輸入到GPS系統中,測量員帶著GPS接受裝置,GPS系統會自動根據測量員目前的位置指導測量員找到放樣點的位置,這種高精度的放樣,給測量工程的順利實施奠定了基礎。

由于動態GPS相對定位測量技術可以進行實時定位并且可以達到厘米級的高精度測量,使得動態GPS相對定位測量技術很好地被應用在地形測量中,之前地形測量主要是利用全站儀采集測量點和地形地貌,再利用電腦繪圖軟件將地形測繪成圖,這要求測站點和測量點相互通視,并且需要3個人或者3個以上的人來完成。動態GPS相對定位測量技術應用在地形測量方面有很大的優勢,在進行地形測量時,只需要一個人在基準站安裝好GPS接收機,另一個人背著GPS裝置在每一個測量點立桿并輸入相關數據,測定完測量區域中的地形后,用傳輸線將數據輸送到電腦中,通過專業的繪圖軟件編制成地形圖,動態GPS相對定位測量技術給地形測量工作帶來了極大地便利。

應用動態GPS相對定位測量技術可以在地籍測量中精確地測繪地籍圖,精確地標定權屬界址點。由于動態GPS相對定位測量技術的采集數據的精度非常高,把采集的數據經過數據處理軟件處理后,直接輸送到GPS系統中,便可以獲得高精度的地籍圖。在對建設用地進行勘探界定測量時,動態GPS相對定位測量技術不僅可以實時地精確確定界樁的位置,還可以對確定土地的使用界限,計算建設用地的面積,在檢測土地的動態利用中,動態GPS相對定位測量技術可以隨時對土地進行檢測,提供準確地土地利用狀況,提高了土地檢測的精度和速度。

結束語:

GPS測量技術具有全球性、全天候、連續精密實時測量特點、給測量工程帶來了極大地便利,節約了大量的人力、物力和財力,GPS技術已經在各個領域發揮著越來越大的作用。

參考文獻:

[1]賴繼文.GPS測量技術及其在工程測量中的應用[J].湖南省衡陽地質測繪院,2013(02)

[2]李俊.GPS測量技術及其在工程測量中的應用[J].黑龍江齊齊哈爾工程學院,2011(04)

第6篇

關鍵詞:工程測量;GPS測量技術;運用

中圖分類號:P228.4 文獻標識碼:A

近年來,隨著GPS測量技術的不斷發展,它在工程測量領域發揮著越來越重要的作用,給工程測量技術帶來了歷史性的變革。GPS測量技術在接收衛星發射的信號后,通過數據處理軟件得到測量點的準確位置。GPS不僅具有全球性、全天候、連續精密實時的三維導航與定位能力,而且具有良好的抗干擾能力和保密能力,這使得GPS測量技術受到廣大工程測量工作者的青睞,GPS測量技術在工程測量中發揮著越來越大的作用。

一、GPS系統的組成

GPS全球定位系統主要由空間衛星群、地面監控系統和衛星接收設備組成。24顆20萬公里高的衛星組成空間衛星群,均勻地分布在地球的6個軌道面上,每顆衛星的運行周期是11小時58分鐘,這樣的空間衛星群可以使地面的上監控系統隨時隨地同時接收4~11顆衛星發出的信號,保證了全球性、全天候、連續精密濕濕的三維導航和定位能力。

在國內工程測繪行業的形成與發展過程中,經歷了數次較大規模的技術革新,其中GPS測量技術的出現促進了工程測繪領域的重大變革,而且成為國內工程測繪整體工藝與技術水平發展的重要影響因素。與傳統的測量技術相比,GPS測量技術在速度、精確度、操作程序、費用等方面都表現出了較為優越,而且GPS測量技術基本取消了常規的測距、測角手段,使得其測量范圍逐漸擴大。在國內工程測繪中,技術人員通過利用GPS所特有的衛星定位技術構建的GPS網,可以將實地測量的各類數據通過GPS網傳輸到工程測繪管理部門,相鄰點的距離可以達到上萬公里,而且有效保證了測量工作的連續性和精確性。

二、GPS測量技術的特點

1、定位精度較高

GPS測量精度遠遠高于普通的測量精度,在小于50km的基線上,定位精度可以達到 ,在100~500km的基線范圍內,定位精度可以達到 ,實驗證明,基線越長,GPS測量技術的定位精度越高。另外,GPS測量技術不受地形地勢等環境因素的影響,可以滿足測量工程的需要,適用于各種測量工程。

2、測站之間不需要相互通視

GPS測量技術不要求測站之間互相通視,這樣使得在選擇測量點的時候更加靈活,為測量工作節省了大量的時間,減少了經濟投入。

3、自動化水平較高

目前,GPS測量技術的自動化水平非常高,在進行測量工作時,測量人員只需要調整天線,就可以實現GPS接收設備自動監測,接收到衛星發送的信號后,數據處理軟件實時地處理數據獲得測量點的精確三維坐標。

4、可以全天候進行工作

由于空間衛星群均勻地分布在了地球的6個軌道面上,地球面被連續全面地覆蓋,因此應用GPS測量技術可以在任何時間、任何地點進行測量工作,并且現代的GPS衛星定位裝置和接收機都有防水功能,所以GPS測量技術基本不受天氣的影響。

5、提供精確的三維坐標

GPS測量技術可以為測量點提供精確的三維坐標,滿足各種測量工程的要求。

三、GPS測量技術在工程測量中的應用

1、靜態GPS相對定位的應用

靜態GPS相對定位是指通過兩臺或者兩臺以上的地面接收機同時接收衛星發送的信號,經過數據處理軟件進行數據處理,獲得測量點精確的三維坐標,并且可以根據其中一點的坐標,精確計算出其他點的坐標。靜態GPS相對定位技術具有很高的計算精度,最適合應用在野外的測量工程中。

靜態GPS相對定位測量技術在我國的公路工程測量中發揮了巨大的作用。在高速公路的建設中,需要對線路的勘探有著很高的精度,高速公路綿延數千里,需要進行測量的點數不勝數,常規的工程測量方式和手段,不能滿足高速公路工程高精度的測量要求,給我國的公路工程帶來很多麻煩,靜態GPS相對定位測量技術正好解決了這一難題。

通過靜態GPS相對定位測量技術在我國的公路工程中建設高精度的控制網。靜態GPS相對定位測量技術可以實時地定位公路的測量點,幾十公里的測量距離,出現的誤差僅僅在2cm之內,這極大地滿足了我國公路工程的建設要求。另外,靜態GPS相對定位測量技術幾乎不受外界環境的影響,操作簡單,使用方便,可以隨時隨地全天候連續地進行測量工程,并且具有較高的測量精度,這樣大大提高了測量工程的工作效率和質量,在測量工程中有著突出的作用。

靜態GPS相對定位測量技術還被廣泛地應用于我國的大型橋梁測量工程和隧道測量工程中。靜態GPS相對定位測量技術可以提供清晰的圖像畫面,不需要全線通視,這點在橋梁和隧道測量工程的支點測量中有著重要的作用。例如在建設江陰長江大橋時,在進行邊角網的檢測時變應用了靜態GPS相對定位測量技術,最終建立了高精度的邊角網。

2、動態GPS相對定位的應用

動態GPS相對定位測量技術是指通過GPS實時地獲得測量目標相對于某一參照系的位置、速度、形態等數據參數,這個過程是通過GPS定位系統實時監測來自于安裝在測量目標上的GPS接收裝置的天線位置來確定測量目標的狀態信息的,這個過程稱之為動態GPS相對定位測量。相對于靜態GPS相對定位測量技術,動態GPS相對定位測量技術可以實時地動態的測量目標的準確信息,通一臺固定GPS接收機,以此為基站,實時接收運動中的另一臺GPS接收機的信息,通過數據處理軟件進行處理獲得各個動態的測量目標的位移和準確的位置。動態GPS相對定位測量技術在處理接收數據時主要有兩種方式:及時處理和滯后處理。及時處理主要應用實時地導航和定位中,通過實時地傳送信息,形成實時地數據鏈;對于滯后處理主要是不需要及時地將數據進行傳送,后期再進行數據處理。

在測量工程的放樣應用中,動態GPS相對定位測量技術有著重要的作用。測量工程中的放樣主要是指把設計圖紙上的坐標在實地標定出來,之前主要是利用全站儀和棱鏡放樣進行放樣測量,這時需要放樣點和測站點進行同時,需要多個人合作完成這項工作。應用動態GPS相對定位測量技術進行放樣工作,只需要將放樣的點輸入到GPS系統中,測量員帶著GPS接受裝置,GPS系統會自動根據測量員目前的位置指導測量員找到放樣點的位置,這種高精度的放樣,給測量工程的順利實施奠定了基礎。

由于動態GPS相對定位測量技術可以進行實時定位并且可以達到厘米級的高精度測量,使得動態GPS相對定位測量技術很好地被應用在地形測量中,之前地形測量主要是利用全站儀采集測量點和地形地貌,再利用電腦繪圖軟件將地形測繪成圖,這要求測站點和測量點相互通視,并且需要3個人或者3個以上的人來完成。動態GPS相對定位測量技術應用在地形測量方面有很大的優勢,在進行地形測量時,只需要一個人在基準站安裝好GPS接收機,另一個人背著GPS裝置在每一個測量點立桿并輸入相關數據,測定完測量區域中的地形后,用傳輸線將數據輸送到電腦中,通過專業的繪圖軟件編制成地形圖,動態GPS相對定位測量技術給地形測量工作帶來了極大地便利。

應用動態GPS相對定位測量技術可以在地籍測量中精確地測繪地籍圖,精確地標定權屬界址點。由于動態GPS相對定位測量技術的采集數據的精度非常高,把采集的數據經過數據處理軟件處理后,直接輸送到GPS系統中,便可以獲得高精度的地籍圖。在對建設用地進行勘探界定測量時,動態GPS相對定位測量技術不僅可以實時地精確確定界樁的位置,還可以對確定土地的使用界限,計算建設用地的面積,在檢測土地的動態利用中,動態GPS相對定位測量技術可以隨時對土地進行檢測,提供準確地土地利用狀況,提高了土地檢測的精度和速度。

參考文獻:

第7篇

【關鍵詞】全球定位系統;GPS測量技術;工程測量;應用

全球定位系統(Global Positioning System,簡稱GPS)是美國從20世紀70年代開始研制的用于軍事部門的新一代衛星導航與定位系統。是一種可以通過定時和測距進行空間交會定點的導航系統, 可向全球用戶提供連續、實時、高精度的三維坐標、三維速度和時間信息。

1.GPS系統的組成

GPS定位系統由GPS工作衛星組成的空間部分、若干地面站組成的地面監控部分及以接收機為主的用戶部分組成。三者具有獨立的功能和作用, 又有機結合形成完整系統。

1.1空間星座部分

空間部分由7顆試驗衛星和24顆GPS工作衛星組成。

1.2地面監控部分

地面監控系統由1個主控站、3個注入站和5個監測站組成。

1.3用戶設備部分

用戶設備部分包括GPS接收機和數據處理軟件等。

2.GPS系統的衛星定位原理

GPS定位的基本原理是根據高速運動的衛星瞬間位置作為已知的起算數據,采用空間距離后方交會的方法,確定待測點的位置。

3.GPS測量的特點

3.1測量精度高

GPS觀測的精度明顯高于一般常規測量,在小于50km 的基線上,其相對定位精度可達1×10-6,在大于1000km 的基線上可達1×10-8。

3.2測站間無需通視

GPS測量不需要測站間相互通視,可根據實際需要確定點位,使得選點工作更加靈活方便。

3.3觀測時間短

進行GPS測量時,靜態相對定位每站僅需20min左右,動態相對定位僅需幾秒鐘。

3.4儀器操作簡便

觀測人員只需對中、整平、量取天線高及開機后設定參數,接收機即可進行自動觀測和記錄。

3.5全天候作業

GPS衛星數目多,且分布均勻,可保證在任何時間、任何地點連續進行觀測,一般不受天氣狀況的影響。

3.6提供三維坐標

GPS測量可同時精確測定測站點的三維坐標,其高程精度已可滿足四等水準測量的要求。

4.GPS在工程測量中的實施

4.1選點與建立標志

選點應滿足以下條件:點位應選在交通方便、易于安置接收設備的地方, 且視場要開闊;GPS點應避開對電磁波接收有干擾的物體。

4.2外業觀測

GPS外業觀測主要包括天線安置、觀測作業和觀測記錄等。天線安置的內容包括對中、整平、定向和量測天線高。觀測作業的主要任務是捕獲GPS衛星信號對其進行跟蹤、接收和處理, 以獲取所需的定位信息和觀測數據。觀測記錄是GPS定位的原始數據,也是進行后續數據處理的唯一依據, 必須要真實、準確。

4.3成果校核與數據處理

5.在工程測量中的應用

工程測量主要應用了GPS的兩大功能: 靜態功能和動態功能。靜態功能是通過接收到的衛星信息, 確定地面某點的三維坐標; 動態功能是通過衛星系統, 把已知的三維坐標點位, 實地放樣地面上。利用GPS靜態定位技術和動態定位技術相結合的方法可以高效、高精度地完成公路平面控制測量。當前, 用GPS靜態或快速靜態方法建立沿線總體控制測量, 為勘測階段測繪帶狀地形圖、路線平面、縱橫斷面測量提供依據; 在施工階段為橋梁, 隧道建立施工控制網。

5.1建立工程控制網

采用GPS定位的方法建立工程控制網,具有點位選擇限制少,作業時間短,成果精度高,工程費用低等優點。可應用于建立工程首級控制網,變形監測控制網,工礦施工控制網,工程勘探、施工控制網,隧道等地下工程控制網,等等。

5.2變形監測

變形監測主要是監測像大橋、水庫大壩、高層大樓等建筑物、構筑物的地基沉降、位移以及整體的傾斜等狀況。監測工作的特點是被監測體的幾何尺寸巨大,監測環境復雜,監測技術要求高。GPS技術在該領域有廣泛的應用。

5.3實時動態(RTK)定位技術

實時動態(RTK)定位技術是GPS測量技術發展的一個新突破, 在公路工程中有廣闊的應用前景。實時動態定位(RTK)系統由基準站和流動站組成,實時動態(RTK)定位有快速靜態定位和動態定位兩種測量模式, 兩種定位模式相結合, 在公路工程中的應用可以覆蓋公路勘測、施工放樣、監理和GIS(地理信息系統)前端數據采集。速靜態定位模式一般應用在控制測量中, 如控制網加密;工作。

5.4動態定位

第8篇

關鍵詞:GPS測量技術;工程測量;應用

1、GPS系統概述

1.1 GPS系統的組成

GPS全球定位系統的組成是由空間衛星和地面的監控系統組成的。此外,測量用戶還有衛星接收設備。

GPS的空間衛星群是由24顆大約高20萬公里的GPS衛星群組成,并且這些衛星群均勻的分布在六個軌道面上,各個領面之間成60度角,軌道和地球赤道的傾角是55度,衛星的軌道運行周期是11小時58分,以此保證在任何的時間,任何的地點,地平線上,都可以同時接受到4到11顆GPS衛星發送出來的信號。(下圖位GPS系統的組成)

GPS的用戶部分是由GPS接收機、數據處理軟件,并與對應的氣象儀器的計算機等設備,它主要用于接收GPS衛星信號,使用衛星信號進行導航定位。隨著時代的進步,現代科學技術和全球定位系統的不斷成熟,體積小,重量輕,便于攜帶的GPS定位設備,在工程勘察領域占據越來越重要的地位。

1.2 GPS測量原理

GPS系統主要是采用高軌測距,其基本觀測量為觀測站至GPS衛星之間的距離,主要采用兩種方式來獲取距離觀測量,即偽距測量和載波相位測量。偽距測量是指測量GPS衛星所發射的測距碼信號到達用戶接收器所用的傳播時間,其測量定位速度非常快;而載波相位測量是測量有載波多普勒頻移的GPS衛星載波信號和接收器所產生的參考載波信號之間的相位差,其測量定位精度很高。

2、GPS測量技術的特點

2.1定位精度高

其測量的數據精度可達到厘米級別,大大超過了導航型手持機所測量成果的精度,能夠完成除高等控制測量以外其它所有的測量工作。普通的雙頻GPS接收機的基線解精度是5mm+lppm,紅外儀標稱的精度達5mm+5pmm,GPS的測量精度和紅外儀基本相同,所以,如果加長距離,GPS更具有優越性。

2.2測量時間短

在采用布設控制網的方式時,每個測站點的觀測時間一般都在30~40min以內,如果采用快速靜態定位的方式,所需的觀測時間將縮到更短。在完成GPS測量時,動態相對定位中,每站點定位所需要時間僅為幾秒鐘,而靜態響對定位需20min左右。

2.3測站之間無需通視

在測量學中,測站之間進行相互通視一直以來都是一個難題。然而,GPS的這一特點,極大地方方便了選點環節,使選點更加靈活。

2.4全天候作業

GPS衛星分布均勻并且數量較多,使得觀測不受天氣狀況的限制,能夠在任何地方、任何時間進行。

2.5提供三維坐標

GPS測量不僅能精確地測量觀測站的平面位置,而且能完成觀測站大地高度的測定。GPS測量能實現觀測站點空間坐標的精確測定。

2.6操作簡單

GPS測量擁有極高的自動化程度,對于作業的條件要求不是很高,信息的輸入、計算、儲存能力較強,能方便地與計算機以及其它測量工具進行通信。當前,GPS接收機不斷趨向于操作傻瓜化和小型化。觀測人員僅需把天線整平、對中,量取天線高,再打開電源即能完成自動觀測,然后通過數據處理軟天線高,再打開電源即能完成自動觀測,然后通過數據處理軟件進行數據處理分析就能求出測點的空間坐標。對于跟蹤觀測、捕獲衛星等觀測工作,儀器可自動完成。

3、GPS技術在工程測量中的應用

3.1 GPS測量技術在點位選擇中的應用

GPS測量技術的應用中,其測量觀測站不需相互通視,其點位選擇范圍較廣,而且便于控制。

(1)點位選擇的準備工作

在采用GPS測量技術進行點位選擇之前,應當首先收集、了解工程測量區域的具體情況,包括地理位置、點位數量、點位分布情況及原有點位的實際分布情況,便于在進行點位選擇時選擇最恰當的觀測位置,為工程測量項目的順利開展拉開帷幕。

(2)GPS測量技術在點位選擇中的具體應用

a.為了保證GPS測量技術在整個工程測量項目中能順利進行觀測,減少多路徑誤差及便于發播傳送差分改正信號,應當選擇視野較為寬闊的地方,而且周圍障礙物的高度角必須在10°以下。

b.為了保證在GPS測量過程中,GPS衛星信號不被各類電磁波所干擾,必須保證所選擇的觀測點位穩固,而且周圍兩百米以內不能有強電磁波干擾源,包括高壓輸電線及無線電發射設施等,即點位的選擇應避免處于大片水域或者高層建筑之中。

3.2 GPS測量技術在靜態相對定位中的應用

(1)靜態GPS相對定位分析

GPS靜態相對定位主要是指通過兩臺或兩臺以上的衛星接收機進行衛星信號的接受,接著對采集到的數據進行分析、處理,求解出精確的測區空間位置,即三維坐標。GPS靜態相對定位的高精度性,可以根據測量區域中某點的具體坐標位置,從而求出其他點的精確坐標位置。

在工程測量中,靜態GPS測量技術一般用于建立工程控制網,接著使用其他測量方法對附合導線進行加密測量。當前,靜態GPS相對定位技術應用于我國野外工程測量愈來愈廣泛,包括地球定位測量、大型工程野外涵洞、隧道定位測量、位移監測等工程測量項目。

常規的工程測量技術不僅程序復雜,而且測量成果精度性比較低,而靜態相對定位技術的使用,使得我國工程測量事業發展前景更為廣闊。同時,靜態GPS相對定位技術的使用不受天氣環境、氣候所限制,不僅減少了成果干擾因素,而且提高了整體觀測精確度及觀測效率。

(2)靜態GPS相對定位應用實例分析

在我國的工程測量項目中,航空攝影測量對精度及技術的要求是相當高的,靜態GPS相對定位技術的使用,提高了航空攝影測量圖像的控制點數量及精度,以便圖像可以自行糾正。GPS靜態相對定位技術使得所觀測的圖像簡便易懂,便于工作人員對其進行分析、處理、研究。

3.3 GPS測量技術在動態相對定位中的應用

(3)動態GPS相對定位分析

GPS動態相對定位指的是通過使用GPS信號對觀測目標相對于其他參照物的位置、時間、形態、速度、加速度等動態參數進行觀測、分析。GPS實時動態定位主要是利用設置在運動載體上的GPS衛星信號接收機對GPS信號接收機天線所在的位置進行實時觀測。動態GPS相對定位主要是通過一臺固定的信號接收機作為基準站,而其他的接收機則處于運動狀態之中,作為流動站,它通過求解基準站與流動站直接的信號差別,得出各個流動站在各個時刻的位移及空間位置坐標。

a.動態GPS相對定位通過及時將基準站的觀測信息、數據傳播到流動站,形成數據鏈,便于基準站將觀測的信息及時傳播至流動站,從而對數據進行分析對比,此種數據分析方法稱為及時處理方法。

b.動態GPS在觀測后期對所測得的差分數據僅作相關數據處理,而非傳輸至流動站,即滯后處理方法。

(4)動態GPS相對定位的應用實例

動態GPS相對定位主要用于對道路的勘測工程之中,為道路勘測作出直線及曲線的定位,對于道路的維修與養護具有極大意義,不僅可以減少工程量,還可以降低整體養護費用,提高效率。

參考文獻

[1]李俊.GPS測量技術及其在工程測量中的應用[J].齊齊哈爾工程學院學報,2012,03

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