工程測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

胡連柏 齊利強(qiáng)

摘 要:GPS測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展給工程測(cè)繪工作很大的變化,GPS測(cè)量是傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)和現(xiàn)代的電子技術(shù)相結(jié)合的一種新型技術(shù),在工程測(cè)繪中應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)不僅能夠促進(jìn)工程測(cè)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(cè)繪的工作效率和工程測(cè)繪的服務(wù)項(xiàng)目。下面主要進(jìn)行分析GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:工程測(cè)繪GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號(hào):P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)07(a)-0046-01

GPS是Global Positioning System(全球定位系統(tǒng))簡(jiǎn)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(dǎo)航定位系統(tǒng)為用戶提供了導(dǎo)準(zhǔn)確精密的導(dǎo)航、三維坐標(biāo)以及時(shí)間信息。隨著GPS技術(shù)的發(fā)展,GSP技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中,下面主要進(jìn)行探討GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的重要性。

1GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 GPS測(cè)量技術(shù)功能多、用途廣

GPS測(cè)量技術(shù)能夠?yàn)橛脩籼峁r(shí)間信息、三維坐標(biāo)以及三維速度,所以GPS測(cè)量技術(shù)不僅可以用于導(dǎo)航、時(shí)間測(cè)試、速度測(cè)試以及測(cè)量等,并且隨著技術(shù)的發(fā)展,目前GPS測(cè)量技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域,尤其是在測(cè)量工作中,不僅能夠用于工程測(cè)量、大地測(cè)量以及海洋測(cè)繪、航空攝影測(cè)量、地籍測(cè)量等各個(gè)領(lǐng)域。

1.2 定位精度高

GPS測(cè)量技術(shù)在工程應(yīng)用中表明,利用靜態(tài)相對(duì)定位模式,在50km以下的基線中,其定位精度可以達(dá)到,如果在100km～500km的基線上,其定位精度能夠達(dá)到,隨著技術(shù)的發(fā)展,將會(huì)在1000km以上的基線中,其定位精度達(dá)到或者高于10-8,GPS測(cè)量技術(shù)在實(shí)時(shí)差分定位和實(shí)時(shí)定位等方面中,其定位精度能夠達(dá)到分米級(jí)和厘米級(jí)。并且對(duì)工程測(cè)繪中各種要求都能滿足[1]。GPS測(cè)量精度如表1所示。

1.3 操作簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高

GPS測(cè)量技術(shù)工程操作應(yīng)用的過程中,其自動(dòng)化程度是非常高的,操作非常簡(jiǎn)便,操作者只需要進(jìn)行采集氣象數(shù)據(jù)、安裝開關(guān)儀器以及量取儀器高度并監(jiān)測(cè)儀器的工作狀態(tài)即可。

比如在工程中的跟蹤觀測(cè)、衛(wèi)星的捕獲以及記錄等工作都有GPS系統(tǒng)中設(shè)備自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。在觀測(cè)結(jié)束后,操作人員只需關(guān)閉電源,收好接機(jī)就算完成數(shù)據(jù)采集工作。由此可見GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中應(yīng)用不僅提高工作效率,精度高,而且對(duì)提高工程測(cè)繪的自動(dòng)化程度具有重要的作用。

2GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中應(yīng)用

2.1 水下地形測(cè)繪中GPS的應(yīng)用

在海港的建設(shè)、海岸以及碼頭的施工設(shè)計(jì)、海洋資源的開發(fā)等工程中都需要采用水下地形圖。在進(jìn)行測(cè)繪水下地形圖時(shí)首先應(yīng)該進(jìn)行測(cè)量平面位置的三維測(cè)定以及水深。在傳統(tǒng)的測(cè)繪工程中水深的測(cè)量主要采用測(cè)深儀,在測(cè)量時(shí),主要根據(jù)超聲波測(cè)量水深的原理進(jìn)行測(cè)量。在對(duì)水深測(cè)量的同時(shí)還采用潮位儀對(duì)潮位進(jìn)行測(cè)量,這樣能夠使水深的測(cè)量值得以改正,最后測(cè)量出水下地形的高度。而對(duì)于平面位置的測(cè)量主要采用經(jīng)外測(cè)距儀、經(jīng)緯儀以及三應(yīng)答器等設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。這些設(shè)備操作復(fù)雜、條件要求高,在使用時(shí)極不方便,隨著GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用,不僅能夠解決平面位置的測(cè)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(cè)繪[2]。

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

2.2 監(jiān)測(cè)工程變形中GPS的應(yīng)用

在工程建設(shè)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(cè)量技術(shù)因其三維定位精度高,所以成為監(jiān)測(cè)工程變形的重要的工具。在工程建設(shè)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(cè)工程變形時(shí)將GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用在大壩變形中,由于大壩受到水負(fù)荷的重壓,并且隨著時(shí)間的變化,就會(huì)造成大壩的變形,為了能夠及時(shí)控制大壩的變形造成意外,所以我們必須加強(qiáng)對(duì)大壩進(jìn)行監(jiān)測(cè),如果在監(jiān)測(cè)的過程中采用GPS測(cè)量技術(shù),可以很快的監(jiān)測(cè)以及收集到大壩變形的數(shù)據(jù),并且測(cè)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(cè)量的準(zhǔn)確性和安全性,而且對(duì)提高大壩測(cè)量工程的自動(dòng)化技術(shù)具有重要的作用[3]。

3結(jié)語

綜上所述,GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中應(yīng)用,不僅能夠提高工程測(cè)繪的精確度和可靠性,而且對(duì)提高工作效率,降低工作強(qiáng)度,對(duì)提高工程測(cè)繪的自動(dòng)化程度具有重要的作用,所以成為工程測(cè)繪中重要的工具。隨著GPS測(cè)量技術(shù)的快速發(fā)展,GPS測(cè)量技術(shù)將會(huì)得到更多的領(lǐng)域應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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

[2] 何銘杰.GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用及特點(diǎn)[J]．科技風(fēng),2010(4):212-214.

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