工程測繪中GPS測量技術的應用

胡連柏 齊利強

摘 要:GPS測量技術的出現(xiàn)和發(fā)展給工程測繪工作很大的變化,GPS測量是傳統(tǒng)的測量技術和現(xiàn)代的電子技術相結(jié)合的一種新型技術,在工程測繪中應用GPS測量技術不僅能夠促進工程測繪工作方式發(fā)生根本性的變化,而且極大程度的提高了工程測繪的工作效率和工程測繪的服務項目。下面主要進行分析GPS測量技術在工程測繪中的應用。

關鍵詞:工程測繪GPS測量技術應用

中圖分類號:P2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0046-01

GPS是Global Positioning System(全球定位系統(tǒng))簡稱,其硬件部分主要有環(huán)球通訊衛(wèi)星和接受裝置組成,GPS基于衛(wèi)星無線電導航定位系統(tǒng)為用戶提供了導準確精密的導航、三維坐標以及時間信息。隨著GPS技術的發(fā)展,GSP技術已經(jīng)廣泛應用到各個領域中,下面主要進行探討GPS測量技術在工程測繪中的重要性。

1GPS測量技術的特點

1.1 GPS測量技術功能多、用途廣

GPS測量技術能夠為用戶提供時間信息、三維坐標以及三維速度,所以GPS測量技術不僅可以用于導航、時間測試、速度測試以及測量等,并且隨著技術的發(fā)展,目前GPS測量技術已經(jīng)廣泛應用到各個領域,尤其是在測量工作中,不僅能夠用于工程測量、大地測量以及海洋測繪、航空攝影測量、地籍測量等各個領域。

1.2 定位精度高

GPS測量技術在工程應用中表明,利用靜態(tài)相對定位模式,在50km以下的基線中,其定位精度可以達到,如果在100km～500km的基線上,其定位精度能夠達到,隨著技術的發(fā)展,將會在1000km以上的基線中,其定位精度達到或者高于10-8,GPS測量技術在實時差分定位和實時定位等方面中,其定位精度能夠達到分米級和厘米級。并且對工程測繪中各種要求都能滿足[1]。GPS測量精度如表1所示。

1.3 操作簡單、自動化程度高

GPS測量技術工程操作應用的過程中,其自動化程度是非常高的,操作非常簡便,操作者只需要進行采集氣象數(shù)據(jù)、安裝開關儀器以及量取儀器高度并監(jiān)測儀器的工作狀態(tài)即可。

比如在工程中的跟蹤觀測、衛(wèi)星的捕獲以及記錄等工作都有GPS系統(tǒng)中設備自動實現(xiàn)。在觀測結(jié)束后,操作人員只需關閉電源,收好接機就算完成數(shù)據(jù)采集工作。由此可見GPS測量技術在工程測繪中應用不僅提高工作效率,精度高,而且對提高工程測繪的自動化程度具有重要的作用。

2GPS測量技術在工程測繪中應用

2.1 水下地形測繪中GPS的應用

在海港的建設、海岸以及碼頭的施工設計、海洋資源的開發(fā)等工程中都需要采用水下地形圖。在進行測繪水下地形圖時首先應該進行測量平面位置的三維測定以及水深。在傳統(tǒng)的測繪工程中水深的測量主要采用測深儀,在測量時,主要根據(jù)超聲波測量水深的原理進行測量。在對水深測量的同時還采用潮位儀對潮位進行測量,這樣能夠使水深的測量值得以改正,最后測量出水下地形的高度。而對于平面位置的測量主要采用經(jīng)外測距儀、經(jīng)緯儀以及三應答器等設備進行測量。這些設備操作復雜、條件要求高,在使用時極不方便,隨著GPS測量技術的應用,不僅能夠解決平面位置的測量的問題,而且采用差分GPS定位系統(tǒng)能夠?qū)Υ蟊壤呦滤碌匦螠y繪[2]。

在水下地形測繪的工程中,通過將測深儀、差分GPS接收機以及潮位儀并與終端設備相連接從而構(gòu)成了完整的水下測繪系統(tǒng)。如下圖1所示:圖中的DGPS接收機主要接收GPS衛(wèi)星信號以及差分基站的信號,并采用基臺校正數(shù)據(jù)進行修正測量船蹬S的誤差。比如在船行駛之前,首先在計算中輸入測量階段的起始坐標,在測量的過程中采用DGPS接收機將測量的坐標值輸入到計算機系統(tǒng)中,然后進行坐標之間轉(zhuǎn)換以及參數(shù)的計算,并且系統(tǒng)中的顯示屏能夠?qū)崟r顯示航行的路線以及導航的參數(shù),如定位時間、定位序號以及基線方向角、偏離航線的距離、測量起點和終點的距離等參數(shù)。在測量中,測量工作者能夠根據(jù)導航監(jiān)視器進行修正航向,在測量、定位時,計算機系統(tǒng)能夠自動進行記錄,并保存在硬盤或者軟盤中。

2.2 監(jiān)測工程變形中GPS的應用

在工程建設的過程中,工程變形是最為常見的問題,工程變形主要由于人為造成地殼或者建筑物變形,或者建筑物位移等原因,GPS測量技術因其三維定位精度高,所以成為監(jiān)測工程變形的重要的工具。在工程建設的過程中,我們經(jīng)常遇到各式各樣的變形:建筑物沉陷、資源開采地面沉降、大壩變形等,比如在監(jiān)測工程變形時將GPS測量技術應用在大壩變形中,由于大壩受到水負荷的重壓,并且隨著時間的變化,就會造成大壩的變形,為了能夠及時控制大壩的變形造成意外,所以我們必須加強對大壩進行監(jiān)測,如果在監(jiān)測的過程中采用GPS測量技術,可以很快的監(jiān)測以及收集到大壩變形的數(shù)據(jù),并且測量的數(shù)據(jù)能夠精確到1.0PPm到0.1PPm,不僅能夠保證工程測量的準確性和安全性,而且對提高大壩測量工程的自動化技術具有重要的作用[3]。

3結(jié)語

綜上所述,GPS測量技術在工程測繪中應用,不僅能夠提高工程測繪的精確度和可靠性,而且對提高工作效率,降低工作強度,對提高工程測繪的自動化程度具有重要的作用,所以成為工程測繪中重要的工具。隨著GPS測量技術的快速發(fā)展,GPS測量技術將會得到更多的領域應用。

參考文獻

[1] 劉樹良.GPS測量技術在工程測繪中的應用[J]．商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展,2011(2):13-17.

[2] 何銘杰.GPS測量技術在工程測繪中的應用及特點[J]．科技風,2010(4):212-214.

[3] 常文智,韓小波.GPS測量技術在工程測繪中的應用[J]．商品與質(zhì)量:建筑與發(fā)展,2011(10):117-127.