【摘要】隨著時代的發(fā)展,信息技術(shù)的不斷更新進(jìn)步,在原有的定位技術(shù)基礎(chǔ)之上,通過結(jié)合新的衛(wèi)星技術(shù)而產(chǎn)生了GPS定位技術(shù)。在人們?nèi)粘5纳町?dāng)中,GPS技術(shù)的地位已經(jīng)越來越明顯,人們的手機(jī)、電腦、追蹤器等高科技數(shù)碼產(chǎn)品都離不開GPS技術(shù)的使用。早期,在工程的測量當(dāng)中使用的是光學(xué)的水準(zhǔn)儀、全站儀等儀器,這類儀器操作技術(shù)復(fù)雜,對操作人員的要求較高,而且測得的數(shù)據(jù)精確度也達(dá)不到要求。隨著GPS技術(shù)的產(chǎn)生,人們結(jié)合GPS技術(shù),發(fā)明了新的用于工程測量的儀器。而隨著這些儀器的產(chǎn)生,工程的測量方式也得到了改善,測量的精度也極大的得到提升。本文主要對工程控制測量當(dāng)中GPS技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行敘述,分析GPS技術(shù)測量與傳統(tǒng)光學(xué)測量在測量精度方面的差別。
【關(guān)鍵詞】工程測量;光學(xué)儀器;GPS技術(shù);精度分析
GPS(全稱是:全球定位系統(tǒng),英語:Global Positioning System),又稱全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),是一個中距離圓型軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它可以為地球表面絕大部分地區(qū)(98%)提供準(zhǔn)確的定位、測速和高精度的時間標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)由美國國防部研制和維護(hù),可滿足位于全球任何地方或近地空間的軍事用戶連續(xù)精確的確定三維位置、三維運動和時間的需要。GPS系統(tǒng)擁有如下多種優(yōu)點:使用低頻訊號,縱使天候不佳仍能保持相當(dāng)?shù)挠嵦柎┩感?;全球覆蓋(高達(dá)98%);三維定速定時高精度;快速、省時、高效率;應(yīng)用廣泛、多功能;可移動定位;不同于雙星定位系統(tǒng),使用過程中接收機(jī)不需要發(fā)出任何信號增加了隱蔽性,提高了其軍事應(yīng)用效能。由于GPS技術(shù)所具有的全天候、高精度和自動測量的特點,作為先進(jìn)的測量手段和新的生產(chǎn)力,已經(jīng)融入了國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和社會發(fā)展的各個應(yīng)用領(lǐng)域。
1GPS技術(shù)與傳統(tǒng)測量技術(shù)相比的優(yōu)勢
1.1測量精度高
與傳統(tǒng)的光學(xué)測量設(shè)備相比,GPS技術(shù)在工程控制測量當(dāng)中精度得到了很大的提升,傳統(tǒng)的光學(xué)測量只能精確到厘米以上,而GPS測量技術(shù)則可以達(dá)到毫米單位。通常,建筑工程在建設(shè)過程當(dāng)中要保證數(shù)據(jù)精度得到要求,只有這樣才能保證建筑建設(shè)沒有與設(shè)計產(chǎn)生過大的誤差。在對建筑物和大型構(gòu)件的變形測量上,GPS技術(shù)可以使測得的數(shù)據(jù)達(dá)到毫米單位,方便了施工人員對建筑變形的監(jiān)測和評估。
1.2儀器適應(yīng)性強(qiáng)
傳統(tǒng)的光學(xué)測量儀器極易受到測量環(huán)境的影響,比如水準(zhǔn)儀,它在測量的時候要保證測量當(dāng)?shù)毓饩€達(dá)到要求,過暗的環(huán)境會影響讀數(shù),而且由于地況的限制,會導(dǎo)致水準(zhǔn)尺無法垂直防止,影響最后測得的數(shù)據(jù)。而GPS測量技術(shù)則在一定程度上避免了環(huán)境的影響,只要是GPS接收機(jī)能夠接受到衛(wèi)星信號的地方,都能夠進(jìn)行精確的工程控制測量。由于GPS接收機(jī)是直接采用衛(wèi)星進(jìn)行信息的傳輸和定位,只要沒有較大的微波干擾,所測得的數(shù)據(jù)就不會產(chǎn)生較大誤差。
1.3可操作性強(qiáng)
傳統(tǒng)的光學(xué)測量儀器,測量的過程不光需要兩個以上的專業(yè)人員進(jìn)行操作,且操作的過程較為復(fù)雜,測量耗費的時間也比GPS儀器多。而在使用GPS技術(shù)進(jìn)行接收機(jī)的操作時,則不需要操作人員的進(jìn)行那么復(fù)雜的步驟,只需要一個人把天線在檢測站上準(zhǔn)確地安置好,然后接通電源和啟動其接收單元,這時候儀器就可以開始工作,整個過程對操作人員的專業(yè)水平要求并不高。測量完成之后,操作人員只需要將儀器的電源關(guān)掉,儀器就會自動完成數(shù)據(jù)的采集、保存和傳輸,傳輸會數(shù)據(jù)中心的各項數(shù)據(jù)再經(jīng)過處理就轉(zhuǎn)化成我們能看懂的文字?jǐn)?shù)據(jù),從而完成整個GPS測量。
2GPS技術(shù)在實際測量當(dāng)中的應(yīng)用
2.1靜態(tài)定位
靜態(tài)定位在實際實施過程當(dāng)中,首先要在每一個流動的站點內(nèi)都設(shè)置GPS接收機(jī),再通過靜止?fàn)顟B(tài)的觀測,同時接收衛(wèi)星信號和基準(zhǔn)點的同步觀測數(shù)據(jù),最后將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維的坐標(biāo),通過解三維坐標(biāo)以及周圍的未知數(shù)來達(dá)到測量的目的。只有最后測量的數(shù)據(jù)達(dá)到精度的要求之后,才能停止測量。實際數(shù)據(jù)的測量會受到很多因素的影響,導(dǎo)致數(shù)據(jù)的精度達(dá)不到要求,因此靜態(tài)定位采用的是加密控制的測量方式,這樣一來就避免了測量數(shù)據(jù)因為環(huán)境的惡劣而產(chǎn)生誤差。
2.2 動態(tài)定位
動態(tài)定位的測量方式首先要做好準(zhǔn)備工作,在進(jìn)行測量之前要在控制點觀查一段時間,再通過提前準(zhǔn)備的流動站點測量得到的數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)點同步得到的數(shù)據(jù)相結(jié)合,最后得到測量點的實際位置。目前,動態(tài)定位的測量方式在實際應(yīng)用當(dāng)中得到廣泛的推廣,主要是因為其測量精度達(dá)到厘米單位,同時還能夠獨立完成樁測量、地形圖測繪、縱橫斷面測量等工作。
2.3 測繪地形圖
傳統(tǒng)的測量方式對于操作人員要求較大,而且碎部測量站點間必須通視,在進(jìn)行地圖的拼接時精度得不到保證。而采用GPS技術(shù)則避免了這些問題,只需要一個人就能進(jìn)行測量,測量完成的數(shù)據(jù)只要再經(jīng)過電腦的處理就能夠變成地圖。
2.4 選線和放樣
將GPS接收機(jī)作為流動站,在一定的距離接收測量數(shù)據(jù),對重要的物質(zhì)進(jìn)行定位,然后將獲得的信息輸入接收機(jī),并利用CAD繪圖軟件進(jìn)行選線。采用GPS技術(shù)進(jìn)行放樣測量,僅需輸入點位坐標(biāo),接收機(jī)能夠?qū)⑻嵝研畔?zhǔn)確的傳輸至任何放樣點,這樣不僅能夠提高放樣精度,還能夠降低勞動量,加快放樣速度。
3精度控制措施
3.1 建立了工程控制網(wǎng)絡(luò)
工程整個的建設(shè)和后期的維護(hù)工作十分的負(fù)責(zé),實際完成過程當(dāng)中需要一定的控制機(jī)制來進(jìn)行詳細(xì)的管理,不然就會極大的影響工作完成效率。目前,工程的管理和建設(shè)維護(hù)都是依靠的工程控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實際的控制,工程控制網(wǎng)絡(luò)對于網(wǎng)型與精度的要求和工程的性質(zhì)與規(guī)模有著密切的關(guān)系,一般的工程控制網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的實際面積都很小,但是實際的占位密度卻很大,對于測量的精度要求較高,所以實際當(dāng)中一般采用邊角網(wǎng)的方式。
3.2 PTK碎部測暈
PTK技術(shù)(載波相位差分技術(shù))是對載波的相位測量進(jìn)行處理的差分方式,TPK系統(tǒng)當(dāng)中主要有基準(zhǔn)站和移動站這兩部分。PTK系統(tǒng)運行的基本原理是:將基準(zhǔn)站所采集到的載波相位傳輸給用戶,而用戶需要對基準(zhǔn)站差分信息求差解算,從而找到用戶位置的相應(yīng)坐標(biāo)。
3.3 區(qū)域差分網(wǎng)絡(luò)中的碎部測量
在碎部測量出現(xiàn)在區(qū)域性的GPS的差分系統(tǒng)中時,放樣和基準(zhǔn)網(wǎng)會為所有基準(zhǔn)站提供差分信息的分信息的權(quán),其主要是依據(jù)非等權(quán)在平等之后所形成的自身差分改正的數(shù)量,以此來實現(xiàn)差分的定位。
4結(jié)語
在工程控制測量當(dāng)中,GPS技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,且成果顯著。所以,加強(qiáng)GPS技術(shù)的更新和研究,將有助于工程的建設(shè)。
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