■吳蕓蕓,陳 青 ■.星子縣建設(shè)規(guī)劃局,江西 九江 33000;.星子縣國土資源局 江西 九江 33000
GPS 技術(shù),是近年來研發(fā)的最新型的定位技術(shù)。GPS 技術(shù),能夠更加精準(zhǔn)、高效的鎖定目標(biāo)位置。GPS 系統(tǒng)組成包括三個部分:GPS 衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)以及GPS 信號接收機(jī)。由此可見,GPS 系統(tǒng)是全方位目標(biāo)搜索,以信號傳感方式進(jìn)行定位。GPS 技術(shù)應(yīng)用于道路測繪工作中,比傳統(tǒng)的人工網(wǎng)測,不僅濃縮了工作量,同時提高了工作效率,最重要的是測量數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。筆者對GPS 測繪技術(shù)應(yīng)用于道路測量中的效果極為期待,通過本文對其應(yīng)用及發(fā)展做出詳細(xì)的研究。
GPS 測繪技術(shù),是利用GPS 系統(tǒng),按照道路施工建設(shè)的要求,收集擬建道路的相關(guān)資料、踏勘定線、中線測量、縱橫斷面測量、道路施工測量、竣工測量,貫穿整個道路施工建設(shè)過程,指導(dǎo)道路工程的建設(shè)施工。近年來,豐富的實踐經(jīng)驗證明了GPS 測繪技術(shù)應(yīng)用于道路測量中具有高精準(zhǔn)度、高效率、靈活、簡單、方便等領(lǐng)先優(yōu)勢。其具體優(yōu)勢特點(diǎn)具體如下。
在道路測量中,GPS 測繪技術(shù)極高的觀測速度是其顯著的優(yōu)勢特點(diǎn)。傳統(tǒng)的人工網(wǎng)測量技術(shù),需要的測繪人員數(shù)量多,工程量大,工序復(fù)雜。GPS 測繪技術(shù),用時15min,就能對20km 范圍內(nèi)的靜態(tài)目標(biāo)進(jìn)行超精準(zhǔn)定位。當(dāng)目標(biāo)測繪站間距在1.5km 范圍內(nèi)時,GPS 測繪技術(shù)則可使用不到2min 的時間對兩站進(jìn)行高速定位。GPS 測繪技術(shù)的高觀測速度,對道路測量工作節(jié)省了大量時間,且觀測的誤差極小。
GPS 測繪技術(shù)應(yīng)用于道路測量的第二項領(lǐng)先優(yōu)勢,莫過于其極高的測量準(zhǔn)度。從豐富的道路測量案例中統(tǒng)計,GPS 測繪技術(shù),測量5km范圍以內(nèi)的目標(biāo)時,其測量誤差在6mm -10mm 之間;測量范圍在100km-500km 以內(nèi)時,其測量誤差在7mm -10mm 之間;測量范圍在1000km 時,其測量誤差在9mm-10mm 之間;而對500m 以下的目標(biāo)進(jìn)行測量,其觀測誤差可低于1mm。由此可見,在對大范圍距離進(jìn)行測繪時,GPS 測繪技術(shù)產(chǎn)生的測量誤差不高于10mm,而小距離范圍的測量誤差竟低于1mm,比電磁波測距儀的測量準(zhǔn)度還要高。
GPS 測繪技術(shù),是利用GPS 衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)以及GPS 信號接收機(jī)進(jìn)行道路測量的。其全方位的目標(biāo)搜索與鎖定,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信號、計算機(jī)技術(shù),操作起來更加簡單化與人性化。GPS 測繪技術(shù)操作簡單,大大濃縮了工程量,不僅能夠快速獲取測量結(jié)果,還可大大減少道路測量工作人員。系統(tǒng)便捷的操作性,降低了測量人員的專業(yè)知識與技術(shù)水平。GPS 測繪技術(shù)的低操作難度,不僅能夠即時測量,還能即時復(fù)測。
在道路測量中,最常用的GPS 測繪技術(shù)是GPS -RTK(Real -time kinematic)實時動態(tài)差分定位法。GPS -RTK 測量方法,建立在兩個測站的載波相位基礎(chǔ)之上,將觀測點(diǎn)的三維坐標(biāo)實時顯示,并可達(dá)到厘米級的極高精度。RTK 實時動態(tài)定位技術(shù),是GPS 測量技術(shù)的全新里程碑,在道路測量中,為工程放樣、地形測圖以及控制測量等工作帶來了新希望。
GPS-RTK 測量技術(shù)在道路測量工作中的主要操作方法是選取一個精度較高的點(diǎn)位作為基準(zhǔn)點(diǎn),在此基準(zhǔn)點(diǎn)部位安裝一臺接收機(jī)。通過地面監(jiān)控系統(tǒng)對衛(wèi)星進(jìn)行觀測,在接收衛(wèi)星信號的同時,基準(zhǔn)點(diǎn)上感應(yīng)到的信號數(shù)據(jù)也能被同時接收。將衛(wèi)星信號以及基準(zhǔn)點(diǎn)信號數(shù)據(jù)錄入計算機(jī),通過計算機(jī)系統(tǒng)中設(shè)定的特定計算方程式,便可精確的計算出目標(biāo)流動站的具體數(shù)據(jù)。對于動態(tài)站點(diǎn)的測量,傳統(tǒng)測量方法若出現(xiàn)了較大誤差需要重新測量的,一般是延長觀測時間,以保證動態(tài)站點(diǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,并且要通過復(fù)雜的計算過程,方能得出動態(tài)站點(diǎn)的具體坐標(biāo)值。
如下為某公路勘測公司,為目標(biāo)路段公路勘測設(shè)計制定的RTK 作業(yè)模式數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)疽鈭D,充分體現(xiàn)了如何從基準(zhǔn)站接受信號數(shù)據(jù),以獲取流動站的信號。
圖1 RTK 作業(yè)模式的數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)疽鈭D
快速靜態(tài)定位測量,是GPS 信號接收機(jī)在靜止的狀態(tài)下對道路進(jìn)行觀測。在地勢復(fù)雜、條件惡劣的道路路段,受這些客觀因素的影響,無法使用常規(guī)的測量方法進(jìn)行道路測量。因此,使用快速靜態(tài)定位測量,道路測量中代替全站儀測量導(dǎo)線,不僅克服了惡劣路況的測量條件,降低了測量難度,還能夠保證較高的測量精準(zhǔn)度。所謂快速動態(tài)定位測量,則是通過GPS 測繪技術(shù)測量流動站上的信號數(shù)據(jù)。此模式的操作方法是,在測量流動站信號數(shù)據(jù)之前,先進(jìn)行短暫幾分鐘的快速靜態(tài)定位測量,以定位流動目標(biāo)信號。快速動態(tài)定位測量的優(yōu)勢是,流動站觀測數(shù)據(jù)可達(dá)到與基準(zhǔn)站同步接收。
在道路測量中,GPS 測繪技術(shù)的快速靜態(tài)定位測量與動態(tài)定位測量模式,是針對不同道路情況而研發(fā)的優(yōu)于傳統(tǒng)測量的測繪模式。兩種模式所測量的數(shù)據(jù)均比較精確,且具有GPS 測繪技術(shù)基本的簡潔操作性能。在道路測量中,將這兩種定位測量模式結(jié)合使用,將具有更廣闊的應(yīng)用范圍,對道路勘測、施工放樣以及GIS 前端數(shù)據(jù)采集,均具有不可小覷的作用。
GPS 測繪技術(shù)在道理測量中的領(lǐng)先優(yōu)勢,是電磁波測距儀等高科技測量儀器所不能比擬的。其之所以能夠達(dá)到顯著的測量效果,是經(jīng)過了漫長的實驗?zāi)M過程,方能應(yīng)用于實踐道路測量之中。GPS 測繪技術(shù)雖然在道路測量中的應(yīng)用率越來越高,但其有效發(fā)展還需注意以下幾點(diǎn)。
GPS 測繪技術(shù)要普及于道路測量之中,必須要有更多的道路測量人員深諳GPS 測繪技術(shù),基于這一點(diǎn),道路勘測企業(yè)或者相關(guān)單位,要注重培養(yǎng)GPS 測繪技術(shù)專業(yè)人才。首先,要鼓勵優(yōu)秀測繪人員積極學(xué)習(xí)GPS 測繪技術(shù),通過單位之間交流學(xué)習(xí)或者組織深造的形式,針對性的培養(yǎng)優(yōu)秀人才。其次,讓優(yōu)秀的GPS 測繪人員,對道路測量員工進(jìn)行培訓(xùn),讓廣大測量人員加入到GPS測繪技術(shù)的學(xué)習(xí)行列,并由優(yōu)秀GPS 測繪人員作為技術(shù)指導(dǎo),通過實踐提高全體測繪人員的GPS 測繪技術(shù)。
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科技信息技術(shù)的發(fā)展也有著日新月異的變化。GPS 測繪技術(shù)雖然已成熟應(yīng)用于道路測量工作之中,但是其還具有一定的優(yōu)化空間。我國道路勘測機(jī)構(gòu),應(yīng)在工作之余竭心盡力對GPS 測繪技術(shù)進(jìn)行深化研究,積極嘗試GPS 測繪技術(shù)的創(chuàng)新,使GPS 測繪技術(shù)能夠再上一個里程碑。另一方面,可以汲取國外GPS 測繪技術(shù)的精髓,學(xué)習(xí)各個國家的GPS 測繪技術(shù)特點(diǎn),融入我國道路測量實踐之中。
加強(qiáng)GPS 測繪技術(shù)的宣傳,不僅能夠吸納更多有志之士進(jìn)入道路測量行業(yè),同時能夠讓群眾百姓知道,我國道路建設(shè)事業(yè)發(fā)展的可靠性與創(chuàng)新精神。道路建設(shè)項目的啟動,必須提前告知于社會,在宣布道路規(guī)劃建設(shè)過程中,建設(shè)部門可將應(yīng)用于道路測量GPS 測繪技術(shù)內(nèi)容同時發(fā)布。
中國作為發(fā)展中國家,社會經(jīng)濟(jì)的快速增長告訴我們,我國道路工程的建設(shè)也在不斷發(fā)展之中,且必須更好更快的繼續(xù)發(fā)展。GPS 測繪技術(shù)在道路測量工作中,測量速度快、精度高、操作簡單等重要作用是不可爭議的。并且,在道路測量中,能夠應(yīng)對各種復(fù)雜惡劣的地勢環(huán)境,并可隨時對有爭議的測量結(jié)果進(jìn)行檢測,極具可靠性。因此,我國道路勘測機(jī)構(gòu)必須善于應(yīng)用GPS 測繪技術(shù)于道路測量工作,提高了工作效率,才能贏得時間創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。
[1]劉文娟.GPS 在地籍測量中應(yīng)用的研究[D].燕山大學(xué),2014-05-01.
[2]劉明學(xué).GPS 高程轉(zhuǎn)換在公路高程控制測量中的應(yīng)用研究[D].長安大學(xué),2012 -04 -25.