GPS測繪技術在測繪工程中運用

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GPS測繪技術在測繪工程中運用

摘要:本文主要對gps測繪技術測繪工程中的應用進行了簡要分析。供大家一起學習。

關鍵詞:GPS測繪技術;測繪工程;測繪控制網

GPS測繪技術發展迅速,具有作業范圍廣、操作便捷度高以及自動化水平高等優勢,在測繪工程中的應用較為普遍??梢詫PS測繪技術應用在測繪工程中的精密工程測繪、城市建設工程測繪、工程變形監測、工程定位測量、工程水準測量等諸多方面當中,同時也應當通過控制測量誤差、優化測繪控制網的布置以及加強人員培訓等手段提高測繪質量。

1GPS測繪技術分析

(1)GPS測繪技術的概念。GPS即全球定位系統,指的是以人造地球衛星為基礎的高精度無線電導航的定位系統,在全球任何位置都可以提供準確的地理位置、時間信息以及車行速度,具有高精度、全球覆蓋、全天候以及方便靈活等特點。而測繪指的是以計算機技術、空間科學、光電技術等為基礎,以GIS、RS以及GNSS等技術為核心,選取地面的界線與特征并通過相應的測量手段獲取反映地面狀況的圖形信息與位置信息,從而為工程建設、行政管理以及規劃設計等提供便利。而GPS測繪技術主要是利用GPS技術獲取位置信息,并通過立體圖形展示位置信息,從而完成測繪。

(2)GPS測繪技術的優勢。GPS測繪技術的優勢較為明顯。第一,作業范圍廣泛。利用GPS測繪技術進行工程測量可以利用GPS技術的定位功能進行遠距離定位。傳統的測繪技術在進行定位測量時具有較大的局限性,在一些工程測繪當中需要通過多次測量才可以達到精度要求,測量誤差相對較大,而利用GPS測繪技術可有效開展遠距離測量,彌補傳統測繪技術的不足,提高測量精度,減小誤差,提高整體的測繪質量。第二,操作簡便。GPS測繪技術主要是利用GPS接收設備與衛星定位系統采集地面信息,不需要太多的人為操作,可降低人力成本,也可以減少人工操作失誤,提高測繪精度。在設定相關衛星參數與程序模型之后,可以對某一時間段以及空間點進行定位。在時間定位的過程中也可以利用信息節點傳輸技術以及載波相位測量進行整周未知數的計算,控制累積誤差,提高作業效率與精準度。與傳統的測繪技術相比,GPS測繪技術的工作量相對較少,所需的測繪人員少,操作較為簡便。第三,測量精度高。在應用GPS測繪技術時,可以利用GPS接收系統采集地面位置信息,所采集的測繪數據會經過專用程序或隨機程序的計算,同時可以通過GPS衛星系統的準確定位獲取地理空間的坐標數據,從而提高測繪精度。相比于其他測繪手段,GPS測繪技術的準確度更高,可減小誤差累積,且后續數據是利用計算機處理的,無需人工處理,可提高數據處理的價值。第四,自動化水平高。GPS測繪技術的自動化操作水平相對較高,耗時較少,可在短暫時間內完成數據采集工作,且數據處理屬于自動化處理,有利于提高數據處理效率。在計算時,系統可以根據數據信息以及計算模型之間的映射關系判斷基線數據的殘差與誤差。

2GPS測繪技術在測繪工程中的應用策略

(1)在精密工程測繪中的應用。首先,在進行數據采集時,應當構建符合測繪需求的高等級控制網。一般情況下,都會利用C級或D級GPS控制網并結合三等水準高程控制網布設控制網,并在工程區域當中設置控制點[1]。之后,需要利用GPS接收機對各個控制點進行連測,從而獲取測繪數據,并利用專業處理軟件或隨機處理軟件進行數據校驗,若存在精度超限的數據需及時進行重新測量,進行數據分析與平差計算,從而提高測繪結果的準確性。

(2)在城市建設工程中的應用。GPS測繪技術可以為控制網的設計與布設提供基礎地理信息數據,并為城市規劃提供定位支持。城市發展需要諸多資源的支持,而土地資源的存量阻礙了城市的發展。利用GPS測繪技術可以有效評估土地資源的損耗情況,并在此基礎上進行土地資源的規劃,提高土地資源的利用率。同時,GPS測繪技術可以為城市建設提供可靠的數據信息,可以完善城市規劃的內容。

(3)在工程變形監測中的應用。GPS測繪技術在工程變形的監測中具有重要價值,可以憑借其速度快、精度高的優勢為工程變形監測提供位置變化信息。在應用過程中,技術人員需先在作業區域當中設置一些變形監測點,采集數據信息,并根據工程施工進度進行跟蹤監測,分析每次觀測得到的變形量從而描述數據信息的變化情況。若工程的變形量超出了規定范圍,就需要通過錨固技術、支護結構等措施糾正工程變形。

(4)在工程定位測量中的應用。GPS測繪技術在工程定位測量中的應用主要體現在動態定位法與靜態相對定位法的應用上。其中,動態定位測量具有較高的繁瑣度,需要利用多個參考點定位獲取轉換參數,從而明確未知控制點的坐標信息。由于GPS測繪技術具有較高的自動化水平,所以在進行動態測量時,系統可以自動處理數據并發現數據當中的問題,可提高數據處理效率與準確率。而靜態相對定位指的是采集某一個時間節點的靜態數據,觀測時間相對較長,但是操作簡單,只需要在點位上安裝接收機設備便可以自動采集數據信息。

(5)在工程水準測量中的應用。工程水準測量是測繪工程中的關鍵環節,利用傳統的工程水準測量方法很容易出現誤差累積的情況,降低數據的準確性。但是利用GPS測繪技術可以根據地球曲率以及高度數據計算點位之間的高差,控制水準誤差累積值,并對比分析水準測量點之間的高差。其次,利用GPS測繪技術也可以不間斷測量高程監測點,利用平臺同步數據處理功能規范處理數據信息,準確反映空間模型數據的變化,提升測繪的準確性。

(6)在動態差分測量中的應用。測繪工程工作常用動態差分測量,即利用這種方式對作業區域當中的點位進行無差別測量,獲取更多的測繪數據,準確反映高程的變化信息。為降低數據整合處理的難度,在前提處理時,需要將作業區域分為多個模塊,并從不同模塊入手整理測繪數據,準確定位空間數據,檢驗數據信息是否準確合規,明確其中的錯誤信息。此外,在進行動態差分測量是,需要明確基準點的具體位置以及測量邊界線的具體位置,避免出現重測等情況,尤其是需要做好邊界線位置數據的編號區分工作,以免遺漏。

(7)在控制測量網布設中的應用。GPS測繪技術在控制測量網的布設當中也具有重要作用。在布設控制測量網時,可以利用GPS測繪技術采集數據信息并利用大數據技術高效分析數據,增強測繪數據的全面性、實時性與準確性。GPS測繪技術的輻射范圍較大,可以超過5公里,因此在開闊區域當中進行控制測量工作時,可以適當縮減數據采集密度,降低測繪負擔。同時,在測繪過程中也需要明確控制網的邊界線與基準點的位置,在此基礎上測量其他控制點的坐標。

3提升GPS測繪技術在測繪工程中應用效果的措施

(1)加強測量誤差的控制。將強測量誤差的控制就是為了提升測量精度,即保障數據信息的精確度,第一,技術人員應全面掌握測繪對象的具體情況,充分了解工程區域的地形等各方面情況并繪制工程地形圖,方便后續工作的開展。第二,為了提升數據分析的準確度,技術人員需針對不同層次構建統一的樣本與格式,根據一致標準開展測繪,為后續工作提供依據。此外,技術人員需利用合適的技術方法繪制不同地形的特點,更生動地展現地形的特點,使測繪結果更加精準,提高工程建設的質量。

(2)優化測繪控制網。首先,需要堅持工程測繪控制網的布設原則。在進行測繪控制網的布設時,技術人員需要堅持從實際情況出發的原則。無論是做什么工作都是為了更真實地反映實際情況,因此技術人員需要根據地形的特點選擇合適的布局方式,提升布網工作的匹配度,保障測繪工作的順利進行。同時,技術人員需將測量位置點都納入到測繪控制網當中,從而增強數據獲取的全面性,豐富一手資料。也需要彌補項目之間的空白界線,避免數據分析不全面。其次,技術人員在布設測繪控制網之前需合理設計測繪基準。工程項目與內容不同,對測繪工作的要求會有一些差別,但是差別不大,所以可以根據各個項目的實際情況制定統一標準,從而依據統一標準開展不同項目的測繪工作。即需要明確規定測繪單位的刻度、工作開展的方向以及信息獲取點的位置選擇,科學選擇測繪方式,使測繪結果更加理想[2]。在后續處理數據信息時,技術人員需根據統一標準進行測算。此外,技術人員應科學選擇測繪控制點并合理制定測繪方案。GPS采用的技術較為先進,不會過于依賴人力因素、環境因素等因素,因此技術人員可選擇的測繪方式較多。但是,在選擇測繪方式時,應當以優化工作環節為目的,延長基準點的物理距離,降低信息獲取難度。

(3)科學處理測繪數據。第一,需要對測量數據信息進行預處理。利用GPS測繪技術獲取測繪數據之后,并不能直接利用這些數據信息,需要專業的技術人員利用相關技術進行數據辨析,明確其中有異議的信息并補充信息,增強數據信息的全面性與準確性,為后續的測算工作奠定基礎。第二,加強數據信息的后續處理。在完成信息數據的初步處理之后需要進行精確計算,即利用平差計算等方式結合使用三維計算與二維計算,從不同層面開展測繪,增強數據處理的可靠性。技術人員從諸多角度入手分析數據可以保障處理結果的真實性,更準確地反饋具體情況。

(4)加強測繪人員培訓。雖然GPS測繪技術的自動化水平較高,但是有一些環節仍需要人工操作,而人工操作可能會出現失誤的情況,影響測量數據與結果的準確性,因此需要加強測繪人員培訓,提高測繪人員的專業能力與綜合水平,保障測繪工作的順利開展。首先,測繪單位需要提高聘用門檻,優先選擇專業能力、操作能力以及執行能力強的人員,提升測繪隊伍的整體水平。其次,測繪單位需定期對測繪人員進行專業培訓。測繪單位可以將培訓內容劃分為兩部分,即理論培訓與實踐培訓,增進測繪人員對GPS測繪技術等新型測繪技術原理、技術以及設備的了解,提高測繪人員的技術應用水平,從而滿足測繪工程的測繪要求。

4結語

GPS測繪技術具有多重優勢,其作業范圍較為廣泛、測量精度較高、自動化水平高且操作簡便,在測繪工程中具有重要作用。可以充分發揮GPS測繪技術在精密工程測繪、城市建設工程測繪、工程變形監測、工程定位測量等各個方面的作用,提高測繪精度,提升工程建設水平。

參考文獻

[1]賈中甫.GPS測繪技術在測繪工程中的應用探究[J].地礦測繪,2021,4(3):90-91.

[2]聶昌龍.淺析GPS測繪技術在測繪工程中的應用研究[J].科技創新導報,2019,016(022):22,24.

作者:劉建輝 單位:龍巖市勘察測繪大隊

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