土木工程GPS测量技术施工策略论文
摘要:随着我国测量技术的不断发展,GPS测量技术在现代的土木工程施工中使用的越来越多。尤其是对于一些视野开阔和卫星信号较强的大部分地区,GPS应用更加广泛。因此,研究GP在测量技术中的应用具有非常重大的意义。本文介绍了GPS测量的优点,阐述了GPS测量的基本原理,分析了GPS测量的操作要点,最后提出了GPS测量的一些控制措施。
关键词:GPS;全站仪;测量放线技术
引言
随着GPS技术的快速发展,尤其是GPS差分技术的广泛应用,促进了我国地形测量技术的进一步发展。由于应用GPS技术不仅可以进行平面位置的精确定位,还能用来进行图根点的加密及施工放样的实时确定。同时,GPS技术具有单人单机布设图、操作灵活和点位误差不会累积等优点。GPS测量技术可以准确地定位到平面和高程坐标,从而达到实时和高速地采集地形点三维数据的效果,大大提高了地形测量工作效率。因此,GPS技术的应用显得至关重要。
1GPS测量的优点
1.1作业效率高
GPS测量需要的控制点比较少,因而不需要进行迁站,一般情况下,一个基准站数据链可以控制十几千米的测程距离。同时,GPS测量投入的人力比较少,尤其是在山岭建设区高速公路的测量应用中,路基路面工程更能发挥其优势。因此,GPS测量的首要优点就是作业效率高。利用GPS进行测量,可以大大节省人力物力,从而提高测量工作效率。
1.2定位精度高
在线路测量工作中采用GPS技术,可以保证各次测量的点位误差各自独立而互不影响,而且已经产生的误差,也不会累积和叠加。同时,在使用GPS测量技术时,测量的精度可以达到厘米级别。因此,GPS具有定位精度的优点。
1.3测站点间无须通视
GPS测量技术在测站之间的应用时不需要进行通视,只需要采用电磁波等设备就可以进行测量。同时,由于GPS测量受到自然环境的影响一般较小,使得其测站选点更加灵活方便,从而提高工作效率。
1.4自动化程度高
目前,GPS设备朝着小型化和轻便化的方向发展,因而进行测量的工作人员只需要进行天线对中和整平处理。测量仪器一般可以自动进行观测,当利用数据处理软件对获取的数据进行处理后,就能求得测点的三维坐标,大大减少了工作量。
2GPS测量的基本原理
GPS测量一般包括动态测量和静态测量两种测量模式。①动态测量。动态测量技术是指以载波相位观测量为依据的实时差分测量技术,一般是由于基准站接收机,流动站和数据传输链路三个部分组成的。同时,基准站接收机一般是架设在已知坐标的参考点上,通过连续接收所有GPS卫星信号,然后进行定位计算,就可以显示出流动站所处位置的三维坐标。为了判断出测量是否满足要求,也可以显示出测量的精度。通过系统内差分处理求解载波相位整周模糊度,实时求算出流动站的平面坐标和高程。②静态测量。动态测量技术是指将多台GPS接收机同步进行观测,然后对观测值进行处理,利用GPS控制器的实时处理软件进行参数的转化和求解,从而确定测点的坐标。
3GPS测量的操作要点
3.1控制网点
GPS测量技术一般需要结合路线的地形特点等进行施工放样,从而保证施工放样的精度,同时还需要进行加密控制点的设置。加密的控制点的布设方案如下:以路线走向布设一级加密点,每隔400m左右布设一点。同时,采用多台GPS接收机进行观测,加强对网点的控制。当然,每个网点交接出都要进行联测,以满足一级测量点的设计要求。GPS测量技术对于平面控制和高程控制也有一定的'要求,从而保证测量的准确度。
3.2外业实施
外业实施主要包括以下两个方面:①观测。在多个不同的位置安装多台GPS接收机。操作步骤主要包括以下几点:a.架站。提前认真架好仪器,同时对其进行对中和整平处理。b.量测天线高度。GPS天线高的量测一般测量的都是其斜高,而不能改为垂直高度,并且需要进行多次测量,然后取其平均值。c.观测过程。在进行观测时,首先需要关掉仪器的开关,GPS就可以自动进行观测。同时,工作人员需要做好记录,要求观测时段长度要对每个测站点至少观测一个小时以上。d.观测结束。当观测结束后,应该立即关掉开关,同时还需要测量天线高,以判断观测仪器的位置。②数据处理。在采用GPS测量技术测量完成后,需要将数据传输到电脑中,然后采用GPS软件进行处理。通过平差法处理后,可以减小网点中的误差,平均误差可以保持很小。但是,如果采用常规的测量方法,进行测量的时间会更长,并且测量的精确度不高。
4GPS测量在土木工程中的控制措施
4.1观测卫星的图形强度要高
GPS测量后还需要进行坐标解算,这时所采用的卫星数量越多,并且分布越广,使得测量的精确性和可靠性越高。同时,测量时进行初始化的时间也更短。因此,观测卫星的图形强度很高,一般需要进行严格控制,才能进行GPS测量,从而更好地保证测量的精度。
4.2作业人员的责任心要强
GPS测量不仅要求工作人员具有较高的专业测量技术,还要求测量人员具有较高的责任心。由于测量人员的专业水平、经验和责任心等会直接影响测量的结果。在进行测量时,首先需要将GPS接收机进行对中和整平处理,防止输入的已知点坐标、坐标参数转换和天线高等数据出现误差,这些环节出现误差都会影响GPS测量的精度。因此,测量工作人员应该具有极强的责任心,严格按照规范进行测量等操作过程。同时,测量人员还需要对仪器基座和测杆上的水准器等必须定期严格校正,以避免系统误差的影响。
4.3观测成果要进行复核
GPS测量具有实时和快捷等显著的优点,但是,GPS测量的初始化置信度通常也较高,并且在测量的过程中缺乏检核条件,造成个别控制点出现测量误差。因此,为了更好地保证GPS测量的精度和可靠性,必须要对观测成果要进行复核。成果的复核一般分为作业前复核和作业中复核两个组成部分。①作业前复核是指在进行GPS测量之前进行的操作,提前在已知控制点上进行检测,然后将新的控制点与已知的控制点进行对比,只有当新的控制点满足一定的要求后,才能进行GPS测量。②作业中复核。作业中复核是指在测量过程中,采用GPS测量技术对其进行检测,以保证测量的精度。
5总结
总而言之,通过GPS测量技术能够保证一定的测量精度,因而可以为全站仪测量下的数据结果提供参考。通过对比动态测量和静态测量两种测量模式,可以发现GPS测量技术不会存在误差积累等问题,可以从大量的测量数据中分析出测量控制点的精度,从而保证测量的精度能够满足施测控制和碎部测量的要求。但是,当满足一级测量的精度后,由于高程精度不是太稳定,因而还需要采取相应的措施提高测量的精度。然而,全站仪施测过程中则不会产生这样的情况。所以,通过分析可以认为GPS测量技术的测量结果是可信的。虽然GPS测量技术具有测量速度慢的缺点,但是测量精度准确。同时,从测量结果来看,GPS测量技术对控制点的测量精度可以达到毫米级,从而可以满足工程测量的需要。因此,现阶段研究GPS在测量技术中的应用具有非常重大的现实意义。
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