李玉淋
摘要:GPS是現(xiàn)代社會(huì)一種高度先進(jìn)的導(dǎo)航定位技術(shù),在生活生產(chǎn)中均發(fā)揮著十分重要的作用,尤其是在測(cè)繪工程中有著廣泛的應(yīng)用,對(duì)提升測(cè)繪工程的測(cè)繪效率與質(zhì)量均十分有利。本文重點(diǎn)分析論述GPS測(cè)量技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與要點(diǎn),期望可以為從事此類研究的朋友們提供一些建設(shè)性意見。
關(guān)鍵詞:GPS測(cè)量技術(shù);測(cè)繪工程;靜態(tài)定位方法;動(dòng)態(tài)定位方法
GPS系統(tǒng)主要由三大部分所組成,即空間衛(wèi)星、地面監(jiān)控系統(tǒng)、衛(wèi)星接收設(shè)備。以地面監(jiān)控系統(tǒng)為例來說,是GPS測(cè)量技術(shù)得以有效應(yīng)用的中央控制系統(tǒng),可同步完成衛(wèi)星定軌的跟蹤。再以衛(wèi)星接收設(shè)備為例來說,主要包括GPS接收機(jī)、氣象觀測(cè)儀器設(shè)備,可以通過接收GPS衛(wèi)星信號(hào)來導(dǎo)航與定位。基于GPS系統(tǒng)的構(gòu)成優(yōu)勢(shì),GPS測(cè)量技術(shù)實(shí)際應(yīng)用時(shí)的優(yōu)勢(shì)是較為顯著的,尤其是有著定位精度高、觀測(cè)時(shí)間短、自動(dòng)化水平高的顯著優(yōu)勢(shì),這讓GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用更為廣泛。在測(cè)繪工程中,GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景主要有房屋地形測(cè)圖、城市建設(shè)、水下工程測(cè)繪、橋梁及隧道工程,均有著很好的應(yīng)用效果,值得推廣。
1.GPS測(cè)量技術(shù)的原理與優(yōu)勢(shì)
GPS測(cè)量技術(shù)主要是通過高軌測(cè)距的方式來完成測(cè)量任務(wù),觀測(cè)站與GPS衛(wèi)星之間的距離屬于基本觀測(cè)量,在此基礎(chǔ)上可以通過一定距離運(yùn)算來確定所測(cè)位置的三維坐標(biāo)。在確定觀測(cè)量的距離數(shù)據(jù)時(shí)可以采取兩種方式,一種是偽距測(cè)量,另一種是載波相位測(cè)量。在偽距測(cè)量中,需要測(cè)量GPS衛(wèi)星信號(hào)傳播至地面接收器的時(shí)間,借助偽距測(cè)量這一方法可以很快確定出觀測(cè)點(diǎn)的位置。在載波相位測(cè)量中,需要去計(jì)算衛(wèi)星載波信號(hào)和接收器分別產(chǎn)生的參考載波信號(hào)之間的相位差距,這一種方式有著測(cè)量精度高的顯著優(yōu)勢(shì)。
GPS測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是多個(gè)方面的,顯著優(yōu)勢(shì)是定位精度高、作業(yè)效率高,在多種工程測(cè)繪場(chǎng)景中均可以有效的應(yīng)用。從定位精度高這一角度來說,GPS測(cè)量技術(shù)在使用過程中主要依靠強(qiáng)大的衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)與定位技術(shù),現(xiàn)代衛(wèi)星無論是設(shè)計(jì)還是制造均較為先進(jìn),所以實(shí)際定位可以更加的精準(zhǔn),且測(cè)量不會(huì)出現(xiàn)遺漏和死角的情況。再從作業(yè)效率高這一角度來說,衛(wèi)星的運(yùn)作不會(huì)受到地面環(huán)境因素的影響,測(cè)量精度也不會(huì)受到時(shí)間的限制而出現(xiàn)變化。另外,在一般性的測(cè)量工作中必須確保待測(cè)站之間可以相互通視,但GPS測(cè)量技術(shù)可以在不通視的條件下順利完成測(cè)量工作,這讓測(cè)量工作更加的靈活,對(duì)提升測(cè)量工作效率有十分大的裨益。
2.GPS測(cè)量技術(shù)在測(cè)繪工程中的運(yùn)用方法
在測(cè)繪工程中,GPS測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用方法包括兩種,一是靜態(tài)定位方法,二是動(dòng)態(tài)定位方法。
①靜態(tài)定位方法:這一方法是指將接收機(jī)安置在固定站點(diǎn)上,繼而在靜止?fàn)顟B(tài)下來觀測(cè)。以大型橋梁工程的測(cè)量來說,若是施工控制網(wǎng)精度要求高,則可以不去使用傳統(tǒng)的全站儀導(dǎo)線法,而是選擇GPS測(cè)量技術(shù),這樣可以確保和提升測(cè)量的精度??偟膩碚f,在運(yùn)用靜態(tài)定位方法來開展工程測(cè)繪時(shí),要重點(diǎn)做好選點(diǎn)、觀測(cè)、數(shù)據(jù)處理這三個(gè)環(huán)節(jié)的工作。
②動(dòng)態(tài)定位方法:動(dòng)態(tài)定位方法即RTK(實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)),由數(shù)據(jù)鏈、基準(zhǔn)站接收機(jī)、流動(dòng)站接收機(jī)組成,測(cè)量精度可以達(dá)到厘米級(jí),非常適合應(yīng)用在市政、公路這一類工程的日常測(cè)量中。
3.GPS測(cè)量技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用
3.1房屋地形測(cè)圖
GPS測(cè)量技術(shù)在房屋地形測(cè)圖中的應(yīng)用是十分廣泛的,且基于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法的應(yīng)用,可以讓房屋地形測(cè)圖的開展更加的便利。具體來說,在房屋地形測(cè)圖中,通過應(yīng)用RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法技術(shù)可以準(zhǔn)確獲取到相關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù),比如土地權(quán)屆界址點(diǎn)、相應(yīng)界樁,有著非常高的測(cè)量精度。另外,在房地產(chǎn)工程測(cè)量中GPS技術(shù)也有著廣泛的應(yīng)用,可以準(zhǔn)確定位土地權(quán)屬界址點(diǎn)、位置及數(shù)量,對(duì)降低外圍界址點(diǎn)與內(nèi)界址點(diǎn)之間的間距誤差十分有利。
3.2現(xiàn)代化城市建設(shè)
對(duì)于城市建設(shè)工程來說,其控制網(wǎng)的精度有著很高的要求,而且城市有很多的導(dǎo)線在地面,這對(duì)于測(cè)量工作的有效開展較為不利。針對(duì)于此,為有效確保城市控制網(wǎng)的測(cè)量效率與質(zhì)量,需要選用科學(xué)的測(cè)量方法。導(dǎo)線測(cè)量方法的實(shí)際應(yīng)用是存在著較大局限性的,比如費(fèi)工費(fèi)時(shí),且精度是不均勻的。在近些年來的城市建設(shè)工程測(cè)量中,GPS測(cè)量技術(shù)已經(jīng)成為取代了導(dǎo)線測(cè)量方法,借助操作簡(jiǎn)便和精準(zhǔn)度高的優(yōu)勢(shì)大大提升了城市控制網(wǎng)建設(shè)的效率,可很好的助力于現(xiàn)代城市的建設(shè)。
3.3水下工程測(cè)繪
對(duì)于航道整治、海洋資源的開發(fā)利用、港口的建設(shè)這一類水下工程來說,均需要精度非常高的地形測(cè)繪圖。GPS測(cè)量技術(shù)的三維測(cè)定技術(shù)非常適合應(yīng)用水下工程測(cè)繪中,可以同時(shí)精準(zhǔn)測(cè)定水下工程的橫向和縱向位置,而后由計(jì)算機(jī)來完成地形圖的繪制。以水下工程的橫向位置測(cè)量為例來說,主要是采用差分GPS技術(shù),應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯高于經(jīng)緯儀等傳統(tǒng)定位儀器。再以水下工程的縱向位置測(cè)量來說,主要是利用測(cè)深儀,可結(jié)合超聲波在水下傳播的時(shí)間得出水深??偟膩碚f,GPS測(cè)量技術(shù)在水下工程測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)是十分明顯的,值得推廣應(yīng)用。
3.4橋梁及隧道工程測(cè)量
對(duì)于大型的橋梁及隧道工程來說,因?yàn)槭艿蕉喾N技術(shù)條件的限制,只能去使用經(jīng)緯儀、測(cè)距儀、全站儀等常規(guī)的控制測(cè)量手段,不僅耗時(shí)費(fèi)力,而且誤差積累顯著。但GPS測(cè)量技術(shù)基于多種優(yōu)勢(shì)可以很好的解決這一問題,可以較為順利的便完成大橋工程控制網(wǎng)的布設(shè)和大橋施工測(cè)量任務(wù)。
4.結(jié)語
GPS測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是毋庸置疑的,非常值得推廣應(yīng)用在多種類型的測(cè)繪工程中。當(dāng)前GPS測(cè)量技術(shù)在房屋地形測(cè)圖、城市建設(shè)、水下工程測(cè)繪、橋梁及隧道工程中有著很廣泛的應(yīng)用,對(duì)精度控制有十分大的裨益。后續(xù)要進(jìn)一步加大對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)的研究力度,以便掌握更多GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn),更好滿足測(cè)繪工程的需求。
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