工程测量中GPS技术的应用及精度分析吕凌峰

工程测量中GPS技术的应用及精度分析吕凌峰

山东省地质矿产勘查开发局第三地质大队山东烟台264004

摘要:随着GPS技术发展及其在工程测量领域的应用,传统测量工具弊端一一克服,既提高了工程定位测量精度,也节约了工程测量工作成本、时间,为后续工程建设创造良好的基础条件,确保了工程建设质量与效率。鉴于GPS技术有如此大的重要性,对其在工程测量中的应用进行探讨分析是有必要的。

关键词:工程测量;GPS技术;应用;精度

一、GPS技术在工程测量中的应用优势

工程测量一般测量范围较小,在实地测量时通常结合经纬仪、全站仪、水准仪等设备,要求在测量过程中点和点之间要互通,而采用GPS技术能很好的解决这类问题,保证数据准确GPS技术中方格网点的误差也相对较小,而且控制范围较大,能提高增强图形的准确系数和点位的趋近速度,采用GPS测量建筑方格网与常规测量法相比,效率可提高一倍以上,并能大幅度降低作业人员的劳动强度一个参考站可有多台流动站作业,流动站不需由基准站指挥,单人即可独立作业。除此,GPS技术在工程测量中所具有的主要优势包含以下三个方面。

1、具有较高的自动化程度

采用GPS技术应用在工程控制测量过程中,主要是通过GPS接收机对测量信号进行传输的,将天线安装在检测站上,同时启动接收单元,GPS接收机就可以正常的进行工作,随后在完成测量工作以后,将电源关闭,接收机就结束自动接收的任务,同时将其传输到数据处理中心中,并对相关的数据进行计算。

2、具有广阔的适用范围

无论是在我国的各个领域中,GPS技术的应用都十分的广泛,尤其是在工程测绘时,施工人员对GPS技术十分青睐。工程测绘补偿中,不仅需要对地壳板块的运动情况进行检测,还需要对大地以及其他工程开展测量工作,所以将这一技术应用在工程控制测量中的发展前景是十分广阔的,并且这一技术能够进行自动化的检测,在今后的研究过程中将是一个重要的研究内容。

3、具有较高的测量精度

GPS技术在测量精度方面,如果进行短距离的测量,那么能够满足毫米的级别,如果进行差分导航,那么精度可以达到厘米的级别,因此在对工程建筑以及构造物进行监测的过程中,通过这一技术可以实现精准的定位测量,在相应的处理软件以后,可以对数据进行及时高效的处理效果,这样让相应的高程以及平面精度都达到毫米的精确度。

二、工程测量中GPS技术的应用

1、在公路测量中的应用

公路工程的施工环境较为复杂,其工程测量工作的任务也更为艰巨,而GPS技术在广场测量工作中的引入则很好的缓解了测量工作的压力。现代化的公路工程测量工作,利用计算机网络技术以及多种强大软件的支持来进行公路工程的设计和测绘,促使我国公路工程在现代化的道路上更进一步。但是,在公路工程施工要求和质量规格不断提高的今天,往常的公路工程技术所产生的测量任务较重,而且测量效率不高。通过GPS技术建立控网,利用静态或者快速静态的方法来进行测量工作,极大的提高了测量数据的处理效率,而且数据处理质量得到了较大保证,为公路施工打下了坚实的基础。

2、在矿山测量中的应用

我国可建设的土地资源相对较少,特别是部分沿海地区,要想扩大利用土地资源,就必须采取对城市进行围垦的方法。这一方法部分施工会在水上进行或者是在受潮汐影响的地区进行,这些施工地点的测量工作极为艰难,传统的测量方法在这些地区基本寸步难行,而GPS技术的引进则很好的解决了工程测量工作的这一问题。在对矿山进行加密施工的过程中,地形测量工作以及诸多地标安放工作都能够有效的运用GPS技术。

3、虚拟现实技术的广泛应用

工程测量工作是为工程施工做准备的,但是不是说所有的工程测量工作都需要在工程施工地点进行现场技术测量。一项大型工程的施工,不可避免的会发生诸多突发和意外状况。而GPS技术的引进则很好的解决了这一问题,利用该技术的虚拟现实技术能够模仿现场施工环境进行各种施工状况提前预知,从而避免施工事故的发生。将现场测量数据输入到虚拟网络系统中,建立三维立体图,再结合施工的具体流程和环节将整个工程施工进行预演。此外,利用该技术还能够很好的规划施工技术方案和测量方案,从而提高施工效率,保证施工质量。

4、变形监测中的应用

一项建筑项目的施工不可避免的会对周边环境和建筑物产生影响,从而导致其产生形变,尤其是建筑物地基形变和下沉,这是就需要利用形变测量和监测技术对这些形变具体情况进行了解。工程建筑施工对形变监测数据要求较高,必须保证数据的精准、正确性,而这种数据监测本身就受到事故环境的限制,因此形变监测工作难度较大。但是,GPS技术的引入则很好的降低了形变监测工作的工作难度,极大的提高了其数据监测的准确性,保证了监测结果的科学合理性。而且,利用GPS技术还能够对周边形变进行预演和预测,环节了形变监测工作的压力和工作量。

三、工程测量中GPS技术精度分析

通过GPS技术在工程测量中的应用,高效实现了工程测量质量的完成。该项技术不仅容易操作,而且具有非常强的使用效果。通过了解GPS技术应用的具体内容,实现GPS应用水平的提升。由于GPS测量技术在使用的过程中受到诸多因素的影响,需要加强影响GPS测量精度相关因素的了解,在测量的过程中,实现测量精度的提升。

1、分析GPS卫星对测量结果造成的影响

在进行工程测量的工作中,GPS技术的运用主要利用的是卫星定位的作用,因此,卫星定位的准确度直接关系着GPS技术测量的准确度,通过加强卫星定位内容的了解,实现GPS测量水平的提升。就目前而言,卫星定位的方式主要是通过单点定位的方式实现的,这种定位的方式会使得实际距离和测量距离存在着一定差距,使得GPS技术测量的结果出现误差。因此,需要加强卫星运行轨道的跟踪。由于通过单点定位的方式实现的GPS技术测量的结果存在着一定的误差,使得精准度下降,因此,在考虑测量误差的过程中,应该忽略卫星的运行轨道,直接将导航电文所得到的卫星轨道作为依据。与此同时,需要加强跟踪站坐标精度的分析,减少外界因素对其造成的影响,从而实现GPS技术测量精度的提升。

2、分析接受设备对GPS测量结果造成的影响

GPS技术的使用中,定位的准确非常的重要,接受设计的信号强弱对于定位结果有着直接的影响,使得理想的位置和实际测量的位置之间存在着一定得差距,因此而造成的对测量结果的影响。为此,加强接受设备接受信号的稳定性具有非常重要的作用,同时还需要加强相位中心的确定,这样才能够实现测量精确度的提升。此外,还需要加强对设备野外测量的环境影响因素分析,通过了解不同的测量情况对应的不同变化结果,实现测量精确度的提升。在进行GPS技术的工程测量时,环境因素是没有办法完全控制的,这样使得测量精度没有办法控制。加强对接受设备各项指标的分析,在GPS测量上实现计划的制定,从而使测量精度的得到提升。

结束语

总之,GPS技术在工程控制测量中具有测量精度高、自动化程度高、适用范围广、费用低等众多优点,致使其被广泛的推广和应用在工程控制测量中。但是,GPS技术在工程控制测量的实践应用中,对操作要求相对较高,并且随着现代工程测量对精度要求的不断提高,工程控制测量人员应该熟练的掌握GPS技术在工程控制测量中的应用流程,并采取有效的措施提高测量精度,才能为工程的控制测量提供更好的服务。

参考文献:

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[2]方顺贤.GPS技术在公路工程测量中的应用思路探讨[J].科技资讯,2011,(9):20-21.

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[4]赵峻天,刘方圆.工程测量中GPS技术的应用及精度分析[J].江西建材,2016(04):241+244.

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