王誼 黃利強(qiáng) 李建雄
摘 要:GPS是由軟件部分和硬件部分組成的,軟件主要是指利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)開發(fā)出來的各種測量軟件,根據(jù)不同的行業(yè)實(shí)現(xiàn)不同的計(jì)算方式,同時(shí)得到不同的圖形結(jié)構(gòu),滿足各行業(yè)需求;硬件主要是由環(huán)繞地球運(yùn)行通信衛(wèi)星及地面信號(hào)接收裝置組成。硬件與軟件缺一不可,共同協(xié)作才能得到精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。在GPS技術(shù)中,最為主要的關(guān)鍵技術(shù)就是衛(wèi)星無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng),通過衛(wèi)星對用戶區(qū)域進(jìn)行掃描測繪,向用戶提供三維坐標(biāo)、導(dǎo)航等服務(wù)。
關(guān)鍵詞:GPS技術(shù);工程測量;應(yīng)用
1 GPS測量技術(shù)特點(diǎn)
1.1 即時(shí)定位
GPS是現(xiàn)代化技術(shù),通過硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物體的隨時(shí)定位,也就是說,通過GPS應(yīng)用,對全球任意一個(gè)事物均能夠提供精準(zhǔn)定位,保證了目標(biāo)的精準(zhǔn)度,這樣通過GPS直觀體現(xiàn),就能顯示精確經(jīng)緯度和運(yùn)動(dòng)速度,在實(shí)際應(yīng)用中,我們最為常見的是GPS導(dǎo)航,通過軟件管理,為人們指導(dǎo)方向,更好保證運(yùn)動(dòng)載體速度與方位,導(dǎo)航系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)好的路線保證人們運(yùn)動(dòng)精確度,全天候、全方位的精確定位系統(tǒng),為現(xiàn)實(shí)生活提供了良好的保障。
1.2 定位精度高
GPS系統(tǒng)定位精度非常高,主要是根據(jù)實(shí)驗(yàn)及實(shí)際情況進(jìn)行了疊加,工程測繪應(yīng)用中,最高不超50km的基線上,采用載波相位觀測量實(shí)施靜態(tài)相對定位,其相對定位精度能夠達(dá)到1×10-6至2×10-6,在100km至500km的基線上,已經(jīng)能夠達(dá)到10-6至10-7的精度標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)在不斷的發(fā)展與創(chuàng)新,在未來的應(yīng)用中,測量精度也會(huì)不斷提高,全面滿足各種工程建設(shè)需要。
1.3 數(shù)據(jù)生成時(shí)間短
觀測20km以內(nèi)基線所需要的時(shí)間很短,對數(shù)據(jù)的生成要求較高,傳統(tǒng)的測繪工作中,沒有應(yīng)用GPS測量技術(shù),其整體工作效率并不高,對靜態(tài)定位測量,至少的時(shí)長較多,一般是十五分鐘以上,但是通過GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位模式后,其觀測時(shí)間大大縮短,在五分鐘內(nèi)就能夠全面完成,對一些簡單處理的數(shù)據(jù),幾秒鐘就能完成。
1.4 功能多
GPS技術(shù)有著各種各樣的功能,根據(jù)不同的使用頻率做出不同的調(diào)整與應(yīng)用,多功能、多用途特點(diǎn)使GPS測量技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,因?yàn)檫@種特點(diǎn),使GPS技術(shù)在各個(gè)行業(yè)均有所體現(xiàn),滿足了各業(yè)需要。
1.5 實(shí)現(xiàn)了互動(dòng)
GPS測量觀察站對15°以上的空間開闊性非常良好,確保了觀測站間的互通互視,只要具備和衛(wèi)星之間必要的通視就能夠保證各種測量的對接,提高工作整體效率,保證工作品質(zhì)。應(yīng)用GPS測量技術(shù)不需造標(biāo)就能靈活測量和選點(diǎn),節(jié)省了費(fèi)用,保證了效果。
1.6 操作簡便
GPS測量技術(shù)是一種自動(dòng)化程度較高的技術(shù)形態(tài),其智能化進(jìn)程不斷增強(qiáng),通過智能管理,保證了測量整體效果,應(yīng)用GPS技術(shù)時(shí),整體操作簡便,不需要太多的觀測人員,只需要使用必要的儀器設(shè)備,就能夠通過衛(wèi)星捕捉、跟蹤觀察,形成定位和測量。各類收集到的數(shù)據(jù),利用網(wǎng)絡(luò)傳輸,能夠快速匯集到后臺(tái)服務(wù)器,通過服務(wù)器的有效處理,把各處數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與簡化,確保冗雜工作得到更加高效簡化。
2 GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用
2.1 大型工程測量的應(yīng)用
一般情況下,工程測量不僅測量數(shù)據(jù)較多,而且測量的難度較大,會(huì)花費(fèi)許多的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。尤其是一些大型的工程,比如,鐵路工程、水壩工程等,為了對工程有著全局把控,需要對工程進(jìn)行全面的工程測量。采用傳統(tǒng)的測量方法進(jìn)行大型工程測量,非常吃力。GPS技術(shù)的使用,則可以較為便捷地實(shí)現(xiàn)工程數(shù)據(jù)的測量。利用GPS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)工程三維數(shù)據(jù)的測量,尤其是工程的勘探和設(shè)計(jì)階段,保證工程數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性,有助于工程設(shè)計(jì)更加地科學(xué)合理。
2.2 測設(shè)方格網(wǎng)
利用GPS技術(shù)進(jìn)行方格網(wǎng)的測設(shè)時(shí),可以表現(xiàn)出GPS技
術(shù)的適應(yīng)性和靈活性。由于GPS技術(shù)在工程測量時(shí),不需要各基站之間建立通信,這樣測量時(shí)的選點(diǎn)工作就變得十分簡單。由于省去建立視標(biāo)的環(huán)節(jié),可以節(jié)約測量的經(jīng)濟(jì)成本。GPS技術(shù)在進(jìn)行工程測量時(shí),對于點(diǎn)位選擇有著一定要求:要求方便到達(dá)、實(shí)現(xiàn)開闊、周圍沒有障礙物和金屬物等,以免出現(xiàn)干擾電磁波的情況。通常情況下,高壓線網(wǎng)、大面積的水域、大量金屬等這些物品都會(huì)對電磁波產(chǎn)生干擾,為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,應(yīng)該在選點(diǎn)時(shí),避開這些位置。
2.3 RTK技術(shù)在大型工程測量中的應(yīng)用
GPS技術(shù)運(yùn)用到工程測量中,使用最為頻繁的技術(shù)要屬RTK技術(shù),RTK是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法,是一種新型的GPS測量方法,在傳統(tǒng)的GPS測量方法中,靜態(tài)測量、快速靜態(tài)測量及動(dòng)態(tài)測量都需要在測量后進(jìn)行解算,才能最終得到厘米級(jí)的測量精度,RTK技術(shù)是GPS技術(shù)發(fā)展的重大突破,RTK技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)地獲得厘米級(jí)精度的測量數(shù)據(jù),其采用載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)查分方法,在野外測量時(shí),可以在不到一秒的時(shí)間內(nèi),獲得厘米級(jí)的測量數(shù)據(jù),對于大型工程的地形勘測以及工程放樣都有著重要意義。
2.4 RTK技術(shù)在施工放樣中的應(yīng)用
在施工放樣中,采用傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀、全站儀進(jìn)行交會(huì)放樣和邊角放樣,首先要進(jìn)行點(diǎn)位的設(shè)計(jì),在實(shí)地將點(diǎn)位標(biāo)識(shí)出來,然后需要2-3人共同操作完成,操作過程中,來回移動(dòng)目標(biāo),才能完成放樣。這種操作方式,不僅耗費(fèi)人力,而且耗費(fèi)較多時(shí)間。將GPS技術(shù)中的RTK技術(shù)用于施工放樣,不再需要2-3人共同操作,一個(gè)人即可完成操作,只需在終端設(shè)備中,輸入放樣點(diǎn)的坐標(biāo),按照終端的要求,移動(dòng)到放樣點(diǎn)就可以完成操作,這種施工放樣方式,不用點(diǎn)位之間建立通信,坐標(biāo)直接放樣的方式,放樣均度得到極大提升。如在某輸油管道項(xiàng)目建設(shè)中,就使用到的RTK技術(shù)。在施工區(qū)域地形較為復(fù)雜,使用無線電進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)姆绞?,?huì)受到地形的影響,導(dǎo)致信號(hào)不良。使用GIS技術(shù)進(jìn)行測量數(shù)據(jù)的采集,通過GPS實(shí)現(xiàn)工程測量數(shù)據(jù)的高精度采集,實(shí)現(xiàn)工程進(jìn)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)對工程設(shè)計(jì)和工程放樣的有效控制,讓施工人員可以精確地掌握到工程數(shù)據(jù)的變化,保證工程項(xiàng)目的施工效率和質(zhì)量。
3 結(jié)束語
綜上所述,隨著技術(shù)不斷的發(fā)展,GPS工程測量技術(shù)得到了廣泛的運(yùn)用,其保證了工程測量結(jié)果的精準(zhǔn)度,確保了工程的施工質(zhì)量。雖然在實(shí)際的工程測量中,GPS工程測量技術(shù)的運(yùn)用還存在著一定的局限性,且隨著GPS工程測量技術(shù)不斷的研發(fā)與運(yùn)用,不斷的縮小了工程測量技術(shù)產(chǎn)生的誤差,為我國的工程建設(shè)提供了技術(shù)保障。
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