论文部分内容阅读
摘要：科学技术的发展及其延伸技术的进步为工程测量提供了大力的技术支持，GPS技术是一种发展相对成熟的测量技术，在当今的工程测绘中发挥了巨大的作用。文章在实践和理论研究的基础上，探讨了GPS技术在工程测绘中的应用。
关键词：GPS测量技术；工程测绘；应用
中图分类号：P228文献标识码： A
引言
GPS技术是现代社会，科技在进行发展过程中所研发出来的一种定位技术。该技术由于自身所具有的精确定位性能。所以该技术已经被广泛的使用在了各种各样的有定位需求的工作中。而GPS技术也确实带来了较好的施工效果，尤其是现代进行工程测绘的过程中，GPS技术极大的提升了测绘的精确性、准确性，从而使得整个工程具有更高的经济效益安全性，可靠性、稳定性。
一、GPS技术概述
GPS全称是全球定位系统，该系统进行工作的依托条件是卫星导航系统，基本的工作原理是将进行高速运动的卫星在空间中的瞬时位置作为起算数据，然后运用空间距离后方交汇的技术方法，计算出待测地点的实时位置。由于具有全天候作业和高精度实时地理信息确定等优点，GPS目前在交通导航中运用最为广泛。在工程测绘中，GPS能够为用户提供连续的三维位置信息、时间信息和速度信息等，具有操作简便、精确度高等优点，已经很大程度地取代了传统的测角测距工作方式，成为现代测绘领域的主要技术。
二、工程测绘中GPS测量技术的应用
1、像控点测量
在航空航天的摄影摄像中，一般都会运用到像控点测量技术，过去的测量方法是利用多个导线来进行水平位置的确定。当GPS测量技术繁盛以后，只需要设置一个高等级基站，就可以每个像控点平面中进行高精度的测量任务。即使在一些无法设置基站的像控点情况下，仍然可以采用间接的方式来进行测量，例如交会法等等。GPS技术的测量精度已经完全能够满足像控点的测量要求，和过去的航空航天测量相比而言，GPS技术并不需要设置控制点。
2、控制城市建设中测绘精度
为满足城市建成区和规划区测绘的需要，城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级导线大多位于地面，随着城市建设的飞速发展，这些点常被破坏，影响了工程测量的进度，如何快速精確地提供控制点，直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。GPS静态测量，点间不需通视且精度高，但数据采集时间长，还需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用RTK技术将无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。
3、工程变形情况的测量
工程建设涉及面很广，常常会遇到一些人为因素或者地质运动造成的建筑物变形和整体位移，这种情况的发生往往会造成较为严重的后果，使经济效益和社会效益面临巨大的挑战。经过近些年的研究可以发现，工程变形主要有以下几种类型：建筑物沉陷、矿业现场地面沉降、大坝变形等等。如果能够及时对工程变形进行测量和分析，评估变形造成的影响，将会大大减少工程变形的破坏。目前GPS技术已经在很多地区被采用到工程变形的监测工作中，利用高精度的三维定位技术能够将工程建筑发生的微小变化计入分析范围之内，增强了防范工程风险的能力。
4、GPS变形监测
变形监测主要是监测像大桥、水库大坝、高层大楼等建筑物、构筑物的地基沉降、位移以及整体的倾斜等状况。常规的监测技术是应用水准测量的方法,监测地基的沉降;应用三角测量(或角度交会)的方法监测地基的位移和整体的倾斜,由于被监测物体通常都是几何尺寸巨人,监测环境复杂,监测技术要求较高,因此应用常规技术不仅观测时间长、劳动强度大,而且难以实现自动化监测。而GPS技术由于定位精度高,不需要通视、可全天候工作等特点。研究表明,利用GPS进行水平位移观测可获得小于士2mm精度的位移矢量,高程的测量也可获得不大于士10mm的精度。因此,GPS在变形监测中越来越受到广泛的应用。
5、水下工程测绘中的应用
水下作业通常难度较大，需要处理水下压强、流体力学、信号干扰等很多方面的问题，但是随着资源的开发逐步向海洋进发以及码头、航运等对国民经济的影响越来越大，进行水下工程测绘已经成为测绘领域的必要内容。GPS技术中具有较高性能的三维测量技术，能够从纵向和横向两个角度进行下水空间信息的高精度测量，将测量结果运用专业的计算机分析软件和制图软件可以以直观的形式展示出水下地形特征。在进行具体的水下作业时，横向测量应选用差分GPS技术，能够有效减少环境的干扰，使操作程序变得较为简便；进行纵向测量时可采用测探仪，利用超声测量方式得出水下深度。
6、GPS定位技术的应用
在工程测绘中，GPS定位技术应用的原理主要是将几何与物理学科一些基本原理的结合，并且利用GPS系统空间分布的卫星及其与地面接收装置，实现测量物体的多角度定位。目前，国内外工程测绘中应用GPS测量技术中的定位技术主要包括：静态相对定位和实时动态相对定位两种模式，其中静态相对定位的操作流程较为简单，需要由多台地面接收装置排列成一条或数条基线，同步观测时间可以达到45分钟左右，其测量结果需要由专业的技术人员进行统计和处理。实时动态相对定位则是以载波相对观测量为基本依据，一般需要选取点位较为精确的控制点作为测量工作的控制基站，并且通过安装一台或多台地面连续接收装置连续观测不同角度传送的实施动态信息。一个GPS接收机必须同时接收4颗卫星才能进行三维定位。对于实时厘米级定位精度，则要求同时接收5颗以上的卫星。在理想情况下，因为GPS系统有24颗卫星环绕地球运动，通常在水平角l0度以上都能观测到7颗卫星。但如果附近有山、建筑物或其他遮挡物，则所能观测到的卫星会更少，这样接收机就很难定位，故有些应用还要与惯性导航技术相结合。
7、建筑规划放线
GPS测量技术还可以在建筑物的规划放线中得到广泛应用，然而实际使用过程中也需要考虑整个城市的规划要求，建筑的几何参数对于放线具有较高的精度要求，例如在一栋居民楼进行放线工作，如果周围的场地较为开阔，并且地面的情况也较为平整，那么这样进行GPS测量工作就非常容易。可以通过每个楼房三个点的方式，进行全站检查。
8、线路中线定线
GPS测量技术还可以有效地应用在城市道路的定线中，通过对城市道路中央放样，就可以仅仅由一个人来快速完成，具体操作时，只需要将线路的实际参数输入到GPS接收机中进行测量，然后再进行放样就可以。当然还有许多其它的方式，例如可以根据坐标进行放样，或者根据桩号放样，还有同时结合着使用，可以有效降低测量误差。这样就可以大大地提高道路中线的放样的精度，例如道路并没有控制点，而有一段三公里的道路需要能够在一个工作日之内完成定线任务，那么借助GPS测量技术就可以有效完成这样的工作和精度要求。
结束语
总之，随着国家现代化进程的不断前进，工程测量技术在工程建设中的作用越来越重要，GPS定位测量技术以其高精准度、经济效益高等特点、优势，在工程测绘中的应用相当广泛，为促进工程测绘的良好发展提供了有利的技术保障，也为现代化城市建设及工程建设奠定了扎实的技术基础，为提高工程测绘的测量精度确保测绘结果的科学可靠创造了良好条件，大大加快了信息全球化趋势的发展及社会经济发展与进步。
参考文献
[1]孙彦龙.刍议工程测绘中GPS测量技术的应用[J].中国信息化，2012，（18）.
[2]叶毕升.浅谈GPS测绘在水利水电工程中的应用.[J].科技创新导报.2011.
[3]胡连柏，齐利强.工程测绘中GPS测量技术的应用[J].科技资讯，2012，（19）.
[4]李园园，马仲华，刘方.GPS技术在测绘工程的运用探究[J].北京：建筑遗产，2013（12）.
[5]朱秉友，刘峰.GPS技术在测绘工程相关领域的应用[J].北京：科技与生活，2012（9）
关键词：GPS测量技术；工程测绘；应用
中图分类号：P228文献标识码： A
引言
GPS技术是现代社会，科技在进行发展过程中所研发出来的一种定位技术。该技术由于自身所具有的精确定位性能。所以该技术已经被广泛的使用在了各种各样的有定位需求的工作中。而GPS技术也确实带来了较好的施工效果，尤其是现代进行工程测绘的过程中，GPS技术极大的提升了测绘的精确性、准确性，从而使得整个工程具有更高的经济效益安全性，可靠性、稳定性。
一、GPS技术概述
GPS全称是全球定位系统，该系统进行工作的依托条件是卫星导航系统，基本的工作原理是将进行高速运动的卫星在空间中的瞬时位置作为起算数据，然后运用空间距离后方交汇的技术方法，计算出待测地点的实时位置。由于具有全天候作业和高精度实时地理信息确定等优点，GPS目前在交通导航中运用最为广泛。在工程测绘中，GPS能够为用户提供连续的三维位置信息、时间信息和速度信息等，具有操作简便、精确度高等优点，已经很大程度地取代了传统的测角测距工作方式，成为现代测绘领域的主要技术。
二、工程测绘中GPS测量技术的应用
1、像控点测量
在航空航天的摄影摄像中，一般都会运用到像控点测量技术，过去的测量方法是利用多个导线来进行水平位置的确定。当GPS测量技术繁盛以后，只需要设置一个高等级基站，就可以每个像控点平面中进行高精度的测量任务。即使在一些无法设置基站的像控点情况下，仍然可以采用间接的方式来进行测量，例如交会法等等。GPS技术的测量精度已经完全能够满足像控点的测量要求，和过去的航空航天测量相比而言，GPS技术并不需要设置控制点。
2、控制城市建设中测绘精度
为满足城市建成区和规划区测绘的需要，城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级导线大多位于地面，随着城市建设的飞速发展，这些点常被破坏，影响了工程测量的进度，如何快速精確地提供控制点，直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。GPS静态测量，点间不需通视且精度高，但数据采集时间长，还需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用RTK技术将无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。
3、工程变形情况的测量
工程建设涉及面很广，常常会遇到一些人为因素或者地质运动造成的建筑物变形和整体位移，这种情况的发生往往会造成较为严重的后果，使经济效益和社会效益面临巨大的挑战。经过近些年的研究可以发现，工程变形主要有以下几种类型：建筑物沉陷、矿业现场地面沉降、大坝变形等等。如果能够及时对工程变形进行测量和分析，评估变形造成的影响，将会大大减少工程变形的破坏。目前GPS技术已经在很多地区被采用到工程变形的监测工作中，利用高精度的三维定位技术能够将工程建筑发生的微小变化计入分析范围之内，增强了防范工程风险的能力。
4、GPS变形监测
变形监测主要是监测像大桥、水库大坝、高层大楼等建筑物、构筑物的地基沉降、位移以及整体的倾斜等状况。常规的监测技术是应用水准测量的方法,监测地基的沉降;应用三角测量(或角度交会)的方法监测地基的位移和整体的倾斜,由于被监测物体通常都是几何尺寸巨人,监测环境复杂,监测技术要求较高,因此应用常规技术不仅观测时间长、劳动强度大,而且难以实现自动化监测。而GPS技术由于定位精度高,不需要通视、可全天候工作等特点。研究表明,利用GPS进行水平位移观测可获得小于士2mm精度的位移矢量,高程的测量也可获得不大于士10mm的精度。因此,GPS在变形监测中越来越受到广泛的应用。
5、水下工程测绘中的应用
水下作业通常难度较大，需要处理水下压强、流体力学、信号干扰等很多方面的问题，但是随着资源的开发逐步向海洋进发以及码头、航运等对国民经济的影响越来越大，进行水下工程测绘已经成为测绘领域的必要内容。GPS技术中具有较高性能的三维测量技术，能够从纵向和横向两个角度进行下水空间信息的高精度测量，将测量结果运用专业的计算机分析软件和制图软件可以以直观的形式展示出水下地形特征。在进行具体的水下作业时，横向测量应选用差分GPS技术，能够有效减少环境的干扰，使操作程序变得较为简便；进行纵向测量时可采用测探仪，利用超声测量方式得出水下深度。
6、GPS定位技术的应用
在工程测绘中，GPS定位技术应用的原理主要是将几何与物理学科一些基本原理的结合，并且利用GPS系统空间分布的卫星及其与地面接收装置，实现测量物体的多角度定位。目前，国内外工程测绘中应用GPS测量技术中的定位技术主要包括：静态相对定位和实时动态相对定位两种模式，其中静态相对定位的操作流程较为简单，需要由多台地面接收装置排列成一条或数条基线，同步观测时间可以达到45分钟左右，其测量结果需要由专业的技术人员进行统计和处理。实时动态相对定位则是以载波相对观测量为基本依据，一般需要选取点位较为精确的控制点作为测量工作的控制基站，并且通过安装一台或多台地面连续接收装置连续观测不同角度传送的实施动态信息。一个GPS接收机必须同时接收4颗卫星才能进行三维定位。对于实时厘米级定位精度，则要求同时接收5颗以上的卫星。在理想情况下，因为GPS系统有24颗卫星环绕地球运动，通常在水平角l0度以上都能观测到7颗卫星。但如果附近有山、建筑物或其他遮挡物，则所能观测到的卫星会更少，这样接收机就很难定位，故有些应用还要与惯性导航技术相结合。
7、建筑规划放线
GPS测量技术还可以在建筑物的规划放线中得到广泛应用，然而实际使用过程中也需要考虑整个城市的规划要求，建筑的几何参数对于放线具有较高的精度要求，例如在一栋居民楼进行放线工作，如果周围的场地较为开阔，并且地面的情况也较为平整，那么这样进行GPS测量工作就非常容易。可以通过每个楼房三个点的方式，进行全站检查。
8、线路中线定线
GPS测量技术还可以有效地应用在城市道路的定线中，通过对城市道路中央放样，就可以仅仅由一个人来快速完成，具体操作时，只需要将线路的实际参数输入到GPS接收机中进行测量，然后再进行放样就可以。当然还有许多其它的方式，例如可以根据坐标进行放样，或者根据桩号放样，还有同时结合着使用，可以有效降低测量误差。这样就可以大大地提高道路中线的放样的精度，例如道路并没有控制点，而有一段三公里的道路需要能够在一个工作日之内完成定线任务，那么借助GPS测量技术就可以有效完成这样的工作和精度要求。
结束语
总之，随着国家现代化进程的不断前进，工程测量技术在工程建设中的作用越来越重要，GPS定位测量技术以其高精准度、经济效益高等特点、优势，在工程测绘中的应用相当广泛，为促进工程测绘的良好发展提供了有利的技术保障，也为现代化城市建设及工程建设奠定了扎实的技术基础，为提高工程测绘的测量精度确保测绘结果的科学可靠创造了良好条件，大大加快了信息全球化趋势的发展及社会经济发展与进步。
参考文献
[1]孙彦龙.刍议工程测绘中GPS测量技术的应用[J].中国信息化，2012，（18）.
[2]叶毕升.浅谈GPS测绘在水利水电工程中的应用.[J].科技创新导报.2011.
[3]胡连柏，齐利强.工程测绘中GPS测量技术的应用[J].科技资讯，2012，（19）.
[4]李园园，马仲华，刘方.GPS技术在测绘工程的运用探究[J].北京：建筑遗产，2013（12）.
[5]朱秉友，刘峰.GPS技术在测绘工程相关领域的应用[J].北京：科技与生活，2012（9）