GPS测量测绘技术

GPS测量测绘技术（精选十篇）

GPS测量测绘技术 篇1

随着信息技术的快速发展, 许多新技术逐渐应用在工程测绘领域。工程测绘是一种综合性作业, 对技术有着严格要求, 而传统测绘技术存在许多缺陷, 无法满足工程实际需求。智能化测量技术应用非常广泛, 尤其是GPS测量技术的应用, 大大提高了测量速度和质量。利用卫星定位系统进行实时作业, 对工程测绘进行严格监测, 形成系统化的测量处理机制。

1 GPS测量技术概况

随着测绘行业的快速发展, 测量技术经历了数次改革。其中最大的改革是研发了GPS测量技术。目前, GPS测量技术在工程测绘领域得到了广泛应用, 直接影响着测绘行业的工艺发展水平, 与传统施工工艺相比, GPS测量技术具有高技术含量、精确度高等优势。GPS测量技术取消了常规的测角和测距手段, 扩大了测量范围。在开展测绘工作过程中, 技术人员可以利用定位技术构建GPS网, 通过GPS网将测量的数据信息传输到测绘管理部门, 相邻点甚至能达到上万里, 且测量的连续性和准确性都非常高。常见的GPS网布设形式有跟踪站式、同步图形扩展式以及会战式等。

2 GPS测量技术的特征

1) 实时定位。

实时定位是指对任何运动或者静止的目标进行准确定位, 显示目标运动速度和经纬度, 利用GPS技术进行导航, 保证运动载体按照事先设计好的路线运动。所以GPS定位系统用来导航非常合适。

2) 定位精度高。

根据GPS测量技术在测绘工程中的应用可以看出, 在低于50 km的基线上, 通过载波相位观测量进行静态相对定位, 定位精度非常高, 达到1×10-6~2×10-6, 在100 km~500 km范围内的基线上, 精度高达1×10-7。随着经济的发展, 测量技术也在不断提高, 大大优化了观测数据处理措施, 当基线距离高于1 000 km时, 观测数据精度也能达到1×10-8。科技的发展, 测量精度的提高充分满足了测量工程的实际需求。

3) 观测时间短。

在未采用GPS测量技术之前, 当基线距离低于20 km时, 一般采取传入静止相对定位模式来测量数据, 测量所需时间为15 min。如果使用实时动态定位模式进行测量, 所需时间在5 min以内。因此, 采用GPS测量技术进行测量, 有效地缩短了观测时间, 提高了观测效率和质量。

4) 功能齐全。

将GPS测量技术应用在工程测绘中, 能提高导航效果和测量精确度, 有助于缩短测量时间, 提升测量效率。由于GPS具有诸多优势, 所以在各种测时和测速等领域得到广泛应用。

5) 观测站之间不需要通视。

对于传统测量技术而言, 对图形结构、通视条件等方面要求比较严格, 如果各观测站之间的通视条件不理想, 或者图形结构不完善, 则会影响测量结果。但是采取GPS测量技术后, 观测站15°以上的空间都非常开阔, 所以对观测站的通视条件要求不高, 只需要满足和卫星间的通视条件即可。采取传统测量方式进行工程测量时, 需要耗费大量的资金在建设觇标, 选择合适的测量点。但是采用GPS测量技术即使不需要建造觇标也能选择测量点, 这样不仅节省了大量的资金, 还提高了测量效率。

6) 可操作性强。

GPS测量技术是智能化测量, 不需要人员参与, 一起自动跟踪、捕捉和观察卫星运行状况, 进行自动测量和定位。在工程测量过程中, 如果需要对某个观测站进行长时间的观测, 则可以采用无人数据采集技术, 将收集到的数据信息传输到处理中心, 统一处理, 简化工作程序。另外, GPS技术中的接收机具有使用方便、小巧轻便等特征。

3 GPS技术在工程测绘中的应用

1) 虚拟现实技术在工程测绘中的应用。

在工程测绘过程中, 经常会碰到恶劣的天气或者复杂的地形, 在这种环境下进行测绘, 无法保证测绘的准确度, 也大大增加了测绘难度, 容易引发安全事故。而GPS虚拟现实技术具有交互作用、仿真等优势, 在恶劣天气或者复杂地形环境下, 使用GPS虚拟现实技术, 在电脑上构建三维图像, 在三维图像作用下, 能够观察到测绘工程中每个细节, 能提高测量精确度, 保证测绘工作顺利开展。另外, 通过三维图像, 可以观察重点测量项目各个细节, 也能详细地标识出工程测绘过程中可能出现的困难和安全问题。利用三维图像显示的信息, 测量人员可以全面了解测绘中重点项目有关问题, 可能出现的安全事故, 从而制定针对性措施, 解决问题, 减少事故发生的可能性, 避免带来严重的经济损失。在进行工程测绘之前, 可以建造模型进行深入分析, 保证测量方案方便操作, 提高测量的安全性和技术性。如果采用GPS虚拟现实技术进行工程测绘, 能够快速、准确地找到测量方案中存在的问题, 制定有效措施, 及时解决问题, 从而不断完善测量方案, 保证测量工程测量的安全性和经济性。

2) 通过GPS测量技术对管道进行坐标定位。

对给水管道进行坐标定位, 大大节省了时间、人力、物力和资金, 能进行全天候的观测, 快速获得测量数据, 并对各观测站间的通视要求较低。GPS测量弥补了传统测量技术中很多不足。利用GPS技术对管道阀门进行定位时, 如果现场地理位置出现变化, 可以通过先前测量的数据信息, 准确找到管道阀门的位置, 提高管道阀门和给水管道的连续性。

3) GPS测量技术在给水管网工程中的应用。

GPS技术主要分为静态GPS测量和动态GPS测量两种形式。动态GPS测量主要是指信号接收机在接受信号时处于动态状态, 静态GPS测量主要是指信号接收机在接受信号时处于静态状态。与传统测量技术相比, GPS测量技术具有很多优势, 如经济效益高, 操作方便, 全天候连续测量, 自动化程度高等。

4) 利用GPS测量技术对顶管进行沉降监测。

在城区, 堆积物较多的管网工程中, 在开挖坑道过程中, 道路两边的多层或高层建筑非常多, 容易出现地下水渗漏问题。在建筑施工过程中, 如果出现地下水渗漏, 则会导致地面沉降, 威胁周围建筑物的安全, 因此, 需要对施工地区周围的建筑进行沉降监测。在利用GPS测量技术对顶管进行沉降监测时, 需要按照沉降监测的具体要求, 固定监测点的位置, 一般将监测点设置在建筑物内。按照沉降监测的基本要求, 固定被监测变形点的位置, 一般将变形点设置在被监测建筑内。在进行沉降监测时, 仪器设备、观测人员都是固定不变的, 在相同环境下, 还是存在一定的监测误差。引进GPS测量技术后, 能将监测误差控制在合理范围内。

5) 对测绘工程中临时水准点的处理。

利用传统测绘技术进行工程测绘时, 由于没有深入实地调查、设计不合理或预算不严谨等, 在测量水准点时, 计算出的水准点距离比一般距离大很多。在利用GPS测量技术进行测量时, 大大提高了水准点距离测量的准确度。利用GPS接受装置接受卫星发出的信号, 确定和测量水准点。在开展外业观测时, 应该提前制定科学合理的测量计划, 按照相关技术规定和标准, 制定测量计划, 这样能提高测量精确度和工作效率。

4 结语

与传统测量技术相比, GPS测量技术具有低成本、测量精确度高、定位速度快、无需通视、不受天气影响等优势。实践证明, GPS测量技术是全天候多功能系统。因此, 需要不断完善GPS技术功能, 加强GPS技术在工程测绘中的应用, 推动测绘工程的长远发展。在应用GPS测量技术的过程中, 能提高测量精确度和质量, 从而不断提高社会经济效益。

参考文献

[1]董玉明.GPS定位测量技术在工程测绘当中的重要作用[J].地球, 2014, 11 (10) :197-198.

[2]郭肖肖.GPS定位测量技术的优势及其在工程测绘中的应用[J].江西建材, 2014, 12 (19) :193-194.

GPS测量测绘技术 篇2

摘要：GPS测量技术具有传统测量技术无可比拟的特点，体现出智能化、干扰条件较少的优势，广泛应用于测绘工程领域，对于提升测绘工程质量和效率有不可小觑的重要作用和地位。

关键词：GPS;测量技术;测绘工程

随着时代的进步和发展，GPS测量技术成为极其抢眼的科技产物，它有操作便捷、自动智能水平高、受外界干扰影响小的优点，广泛应用于测绘工程领域，确保工程测绘工作的持续稳步发展和进步。

一、GPS测量技术应用特点分析。

GPS测量技术是现代科技进步的产物，成为应用于测绘工程领域的新一代精密卫星导航定位系统和技术，它通过距离交汇的方式获悉测点的具体方位，借助于GPS卫星定位系统实时测量被测物体的连续运动状态参数，如：三维速度、时间、方位等，实现动态相对定位。而在GPS测量技术应用的过程中，要预先确立固定的卫星接收机位置，由连接卫星接收机的计算机系统建立体坐标轴，快速测量和计算位置关系。归结而言，GPS测量技术的应用特点主要表现为以下方面：

1、精准度高。

GPS测量技术是新一代精密卫星导航定位系统，涵盖有空间卫星群、控制系统、多个地面接收点等要素，可以快速完成信号接收和传送，并能够快速准确地进行信息数据的计算和处理，还基于面、线、点的三维坐标进行针对性的测绘操作，实现静态、动态化的专业应用，有极高的精准度。

2、高效率。

在GPS测量技术的应用下，测量周期大幅缩短，传统的测量技术因技术、设备的局限性，无法实现多点式、立体的卫星定位测量，而GPS测量技术则可以基于面、线、点的三维坐标系，完成立体的、多点式的卫星定位测量。以20km长的工程测量为例，传统的测量技术要花费三个小时，而GPS测量技术则仅需半小时，即可快速完成测量数据的数字化转换、处理，节约工程测量时间，提升工程测量效率。

3、功能性。

GPS测量技术能够实现大面积、长距离的高精度测量，其测量精度达到了分米、厘米级，甚至达到毫米级。此外，在该技术应用过程中也无须各站点间的相互通视，仅需测量过程中的各站点拥有足够宽阔的视野即可操作和完成[1]。

二、GPS测量技术在测绘工程中的实践应用分析。

1、控制网布设。

在GPS测量技术应用之中，要进行GPS网的控制和布设，根据测量精度要求、卫星接收状况、测量区域环境条件等因素，进行合理的GPS控制网布设。

(1)基准网的设计与布设

。GPS基准网的布设要重点分析位置基准、方向基准和尺度基准。可以采用不同的方法确定GPS网的位置基准，如：选取并固定网中任意一点的坐标值，选取并固定网中若干点的坐标值，使之具有适当的权。前一种方法不会对基准网的定向及尺度产生影响，然而网的位置及点位精度存在差异性;后一种方法则会对基准网的方向及尺度产生影响。为此，要依循GPS基准网的设计等级、用途等，确定适宜的方法。

(2)GPS网型设计。

在GPS网型设计的过程中，要重点关注以下内容：、

①最简独立闭合环数的限定。通过限定最简独立闭合环的边数，可以及时发现测量中的粗差。

②邻接点数的限定。可以灵活选取点连接、边连接、图形连接的方法，实现GPS网的扩展，各级GPS网点的邻接点数应当多于3点。

③高程联测。要采用一定数量的高程联测方式，获取GPS点的数量、分布、高程拟合。

(3)GPS―RTK测量。

GPS-RTK技术也即实时动态载波相位差分技术，体现出高效率、操作便捷、实时性强的优势特点，可以较好地应用于测绘工程之中，提升数据测量精度和效率。它主要包括以下应用方法：

①静态测量。将两台以上的`GPS接收机置于一条或数条基线的两端，形成点连式、边连式、边点混合连接、星形网、导线网、环形网，注重选点的视野开阔性，远离大功率无线电发射源，可以实现实时联测。

②准动态测量。要利用已经控制点的基准站，连续追踪定位卫星，并注重移动接收机与基站间的距离，实现对测量目标移动轨迹的持续追踪和精准测量，适用于工程定位、碎部测量、航道测量等。

③实时动态测量。它体现出高精度、实时动态的特点，借助于移动接收机实现对数据的接收和发送，并形成可实时处理的数据链，能够自动运算并获得差分坐标，获得可以达到亚米级的测量数据。

④变形实时测量。GPS的变形监测技术在经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪等设备的支撑下，可以获得变形体整体的变形状态信息，并通过近景摄影测量记录瞬间状态下的物体信息及点位关系，实现对不规则或不可接触物体的变形监测，各测站点间无须相互通视，可以实现全天候、自动化变形监测[2]。

(4)高程测量。

高程测量可以采用水准测量、三角高程测量、气压高程测量等不同方式，测定两点间的高差和气压差，精准测量并获取大地的高与标准高之间的差异，通过曲面拟合或平面拟合的方法，获取完整、精确的高程数据信息，体现出观测方便、不受地形条件限制等特点。综上所述，GPS测量技术是先进的精密卫星导航定位技术，适用于工程测绘各个领域，如：水下工程测绘、公路铁路工程测绘、城市建设测绘、航迹测绘等，体现出快速便捷、高效率、高精准度的特点，较好地消除磁场干扰和影响，为测绘工程的精准、可靠实施提供技术支撑。

参考文献：

[1]胡传顺。探析GPS测绘技术在测绘工程中的应用[J]。西部资源，(05)。

工程测绘中GPS测量技术的应用 篇3

【摘 要】GPS （Global Position Systern）全称为全球定位系统。随着全球数字化进程，微电子技术和GIS技术获得重大进展，卫星导航、定位的理论趋于成熟。GPS技术具有功能较多、应用广泛；观测时间短、操作简便；定位精度高、全天候作业等特点，作为通用设备越来越多地应用于科研和民用领域。本文主要分析了GPS测量技术在测绘工程的应用。

【关键词】工程测绘；GPS技术；应用

GPS技术的出现和发展给测绘领域带来了根本性的变革，在目前的工程测绘中被广泛的运用。GPS技术基于卫星的无线电导航定位系统，能够为用户提供精密的三维坐标、导航与时间信息。工程测绘是工程建设的重要组成部分，现阶段，我国基础建设正在如火如荼的开展实施，在大型工程项目中，对测绘工作、测量技术提出了更高的要求和标准，传统工程测量技术越来越不能满足当前工程精度要求。如何，使用高精度、高效率的GPS测量技术推动我国工程建设的发展？笔者结合多年来的工作经验，浅析了工程测绘中GPS测量技术的应用。

1.GPS测量技术的特点

1.1功能较多、应用广泛

GPS可为各类用户连续地提供动态目标的三维位置、三维速度和时间信息。因此它不仅可以用于测量、导航，还可以用于测速、测时。随着GPS测量技术的发展，其应用的领域在不断拓宽。目前，在导航方面，它不仅广泛的用于海上、空中和陆地目标的导航，而且，在运动目标的监控与管理以及运动目标的报警与救援等方而，也己获得了成功的应用；在测量工作方而，这一定位技术在大地测量、工程测量、工程与地型变形监测、地籍测量、航空摄影测量和海洋测绘等各个领域的应用己甚为普遍。如监测地球板块运动状态和地壳形变；测定航空航天摄影瞬间的相机位置，实现仅有少量地而控制或无地而控制的航测快速成图等。

1.2观测时间短

利用GPS可进行实时导航定位，这对高动态运动载体的导航显得尤为重要。当用GPS接收机作静态相对定位（边长小于15km）时，采集1h之内的数据，即可获得较高的定位精度。两台仪器每天止常作业至少可测定4条基线。如果采用快速静态定位模式，对于双频接收机，仅需采集5min左右时间；对于单频接收机，只要能观测5颗卫星，也仅需要采集15min左右的时间。可见，利用GPS技术建立控制网，能大大缩短观测时间，提高作业效益。随着GPS系统的不断完善，软件与硬件的不断更新，目前，20Km以内相对静态定位，仅需15-20min；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15hm以内时，流动站观测时间只需1-2min；动态相对定位测量时，流动站出发时观测时间只需1-2min，然后随即定位，每站观测时间仅需几秒钟。

1.3操作简便

在操作上，GPS测量的自动化程度非常高，有的己达到“傻瓜化”的程度，操作员只需要安装并开关仪器、采集环境的气象数据、量取仪器高度和监视仪器工作状态，其他工作则由GPS接收机自动完成，如卫星的捕获、跟踪观测和记录等。假如在一个测站上需要作较长时间的连续观测，通过网络或其他通讯方式，将所采集的观测数据传送到数据处理中心，不需要任何人员人值守，就可以实现全自动化的数据采集与处理。在结束观测的时候，也只需关闭电源，收好接机，便完成野外数据采集任务。此外目前的接收机体积也越来越小，重量亦越来越轻，便于携带和搬运。

2.GPS测量技术在工程测绘中的应用

2.1大地测量程制网点测定

目前，GPS测量技術控制网己经完全取代了用常规测距、测角手段建立的大地控制网，我国的GPS测量大地控制网工作于1991年开始，它利用GPS定位技术重新测量我国基础控制网。囚为全国性的大地控制网点之间相距都在数千甚至上万公里，常规的测量工具不能够完成高精度的远控制点的测量，而且测量效率低消耗人力过多。还有一类控制测量是城市GPS控制网，与全国性控制网测量相比，城市控制网测量点一般相距几十公里，并且具有精度高、而积大、使用频的特点常规的测量工具测量精度不均匀、费时费工，而且控制点经常被破坏泯灭，严重影响了测量进度。GPS测量利用其定位范围广、效率高、精度高等优点很好地解决了以上出现的各种问题，使工程、道路等测量工作实现突破性发展。

2.2工程变形的监测

工程建设中经常会遇到认为原因或者地壳运动而造成的建筑物位移，称之为工程变形，其变形类型有陆地工程的变形、资源开采地区的地表沉降和围堰大坝的变形等，这类变形通常都会造成巨大的经济损失和人员伤亡。GPS技术在工程变形监测四个阶段：基准设计、结构强度设计、观测时段设计、监测周期设计中都起到了决定性作用。

2.3 GPS在水下工程中测绘中的应用

海洋资源的开发利用、海岸码头和港口的建设、航道的整治等水下工程都需要精度非常高的地形测绘图，GPS技术的二维测定技术能够对水下工程的横向和纵向位置进行高精度测定，然后利用计算机进行地形图的绘制。在水下工程纵向方面的测量利用测深仪，根据超声波在水下传播的时间得出水深，与此同时潮位仪还要进行潮位测定，来更正水深和地形的高程。横向位置的测量采用差分GPS技术，解决了以前采用经纬仪等传统定位仪器而产生的操作繁琐、抗外界干扰性低等问题，提高了水下工程的测绘。

2.4房地产测绘中的应用

在工程测量中常用的GPS测量技术为实时动态差分法，这种新的方法可以实现在户外观测之后随即获得高精度的定位，在房地产测绘工作中的应用尤为突出。在房地产和地籍测绘工作中利用实时动态差分法对每宗土地权属界点进行测定，只需要一名操作人员使用一台仪器在每个测定点上花费几秒钟时间，然后将所得大量数据通过计算机软件运算处理后直接输入GPS系统便可得到房地产或地籍测绘图。因为实时动态差分技术不需要测点间通视，而且需要的操作人员也极少，所以该技术很大程度地提高了房地产或地籍测绘工作的效率。 [科]

【参考文献】

[1]郑乃发.RTK测量技术的探讨[J].中国新技术新产品，2009（24）.

[2]李超.工程测绘中GPS测量技术应用综述[J].科协论坛（下半月），2011（03）.

[3]王永新.GPS测量技术及其在公路施工中的应用[J].中国科技信息，2012（09）.

[4]费俊扬.GPS测量技术在山地风电场施工中的应用[J].水利水电施工，2010（06）.

工程测绘中GPS测量技术应用综述 篇4

GPS的出现给测绘领域带来了根本性的变革, 具体表现:在大地测量方面, GPS定位技术以其精度高、速度快、费用省、操作简便等优良特性被广泛应用于大地控制测量中。时至今日, 可以说GPS定位技术已完全取代了用常规测角、测距手段建立的大地控制网。一般将应用GPS卫星定位技术建立的控制网叫GPS网。归纳起来大致可以将GPS网分为两大类:一类是全球或全国性的高精度GPS网, 这类GPS网中相邻点的距离在数百公里至上万公里, 其主要任务是作为全球高精度坐标框架或全国高精度坐标框架, 为全球性地球动力学和空间科学方面的科学研究工作服务, 或用以研究地区性的板块运动或地壳形变规律等问题。另一类是区域性的GPS网, 包括GPS城市网、矿区网和工程网等, 这类网中的相邻点间的距离为几公里至几十公里, 其主要任务是直接为国民经济建设服务。

在工程测量领域, GPS定位技术正在日益发挥其巨大作用。如, 利用GPS可进行各级工程控制网的测量、GPS用于精密工程测量和工程变形监测、利用GPS进行机载航空摄影测量、利用RTK技术进行点位的测设等。在灾害监测领域, GPS可用于地震活跃区的地震监测、大坝监测、油田下沉、地表移动和沉降监测等, 此外还可用来测定极移和地球板块的运动。

2 GPS相对于其他卫星定位系统的特点

GPS系统是目前在导航定位领域应用最为广泛的系统, 它以高精度、全天候、高效率、多功能、易操作等特点著称, 比其它导航定位系统具有更强的优势。GPS与GLONASS和NAVSAT主要特征比较见表1所示。

3 GPS系统的定位精度

GPS定位技术能够达到毫米级的静态定位精度和厘米级的动态定位精度。所达到的定位精度相对于其它的测量技术见图1所示。

4 GPS测量的特点

GPS可为各类用户连续提供动态目标的三维位置、三维速度及时间信息。GPS测量主要特点如下:

4.1 功能多、用途广

GPS系统不仅可以用于测量、导航, 还可以用于测速、测时。测速的精度可达0.1 m/s, 测时的速度可达几十毫微妙。其应用领域不断扩大。

4.2 定位精度高

大量的实验和工程应用表明, 用载波相位观测量进行静态相对定位, 在小于50 km的基线上, 相对定位精度可达1×10-6～2×10-6, 而在100 km～500 km的基线上可达10-6～10-7。随着观测技术与数据处理方法的改善, 可望在大于1 000 km的距离上, 相对定位精度达到或优于10-8。在实时动态定位 (RTK) 和实时差分定位 (RTD) 方面, 定位精度可达到厘米级和分米级, 能满足各种工程测量的要求。其精度如表2所示。随着GPS定位技术及数据处理技术的发展, 其精度还将进一步提高。

4.3 实时定位

利用全球定位系统进行导航, 即可实时确定运动目标的三维位置和速度, 可实时保障运动载体沿预定航线运行, 亦可选择最佳路线。特别是对军事上动态目标的导航, 具有十分重要的意义。

4.4 观测时间短

目前, 利用经典的静态相对定位模式, 观测20 Km以内的基线所需观测时间, 对于单频接收机在1 h左右, 对于双频接收机仅需15 min～20 min。采用实时动态定位模式, 流动站初始化观测1 min～5 min后, 并可随时定位, 每站观测仅需几秒钟。利用GPS技术建立控制网, 可缩短观测时间, 提高作业效益。

4.5 观测站之间无需通视

经典测量技术需要保持良好的通视条件, 又要保障测量控制网的良好图形结构。而GPS测量只要求测站15°以上的空间视野开阔, 与卫星保持通视即可, 并不需要观测站之间相互通视, 因而不再需要建造觇标。这一优点即可大大减少测量工作的经费和时间 (一般造标费用约占总经费的30%～50%) 。同时, 也使选点工作变得非常灵活, 完全可以根据工作的需要来确定点位, 可通视也使电位的选择变得更灵活, 可省去经典测量中的传算点、过渡点的测量工作。不过也应指出, GPS测量虽然不要求观测站之间相互通视, 但为了方便用常规方法联测的需要, 在布设GPS点时, 应该保证至少一个方向通视。

4.6 操作简便GPS测量的自动化程度很高

对于“智能型”接收机, 在观测中测量员的主要任务只是安装并开关仪器、量取天线高、采集环境的气象数据、监视仪器的工作状态, 而其他工作, 如卫星的捕获、跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。结束观测时, 仅需关闭电源, 收好接机, 便完成野外数据采集任务。如果在一个测站上需要作较长时间的连续观测, 还可实行无人值守的数据采集, 通过网络或其他通讯方式, 将所采集的观测数据传送到数据处理中心, 实现全自动化的数据采集与处理。GPS用户接收机一般重量较轻、体积较小。例如, Ashtech单频接收机——LOCUS最大重量1.4 kg, 是天线、主机、电源组合在一起的一体机, 自化程度较高, 野外测量时仅“一键”开关, 携带和搬运都很方便。

4.7 可提供全球统一的三维地心坐标

经典大地测量将平面和高程采用不同方法分别施测。GPS测量中, 在精确测定观测站平面位置的同时, 可以精确测量观测站的大地高程。GPS测量的这一特点, 不仅为研究大地水准面的形状和确定地面点的高程开辟了新途径, 同时也为其在航空物探、航空摄影测量及精密导航中的应用, 提供了重要的高程数据。GPS定位是在全球统一的WGS-84坐标系统中计算的, 因此全球不同点的测量成果是相互关联的。

4.8 全球全天候作业

GPS卫星较多, 且分布均匀, 保证了全球地面被连续覆盖, 使得在地球上任何地点、任何时候进行项观测工作, 通常情况下, 除雷雨天气不宜观测, 一般不受天气状况的影响。因此, GPS定位技术的发展是对经典测量技术的一次重大突破。一方面, 它使经典的测量理论与方法产生了深刻的变革;另一方面, 也进一步加强了测量学与其他学科之间的相互渗透, 从而促进了测绘科学技术的现代化发展。

5 GPS测量及四等光电测距三角高程测量

5.1 GPS测量

E级GPS控制网以边连接方式布设, 平均距离为500 m～1 000 m。GPS数据采集采用6台灵锐S-82型双频接收机。为确保观测质量, 预先根据星历预报编制观测计划。GPS观测时的PDOP值均小于5, 保证了卫星的几何结合和数据采集质量。观测中作业模式采用静态观测, 采样间隔为5″, 卫星截止高度角为15°, 有效卫星数均大于7, 同步观测时间为40 min～50 min。天线斜高分别在测前测后用钢卷尺各量取3次取平均值使用。

5.2 四等光电测距三角高程测量

光电测距三角高程测量, 采用拓普康GTP-3005LN型全站仪进行施测。距离及高差均采用正倒镜各测4次并进行往返测, 取往返测平均值使用。各项指标均满足《光电测距高程导线测量规范》的要求。

6 GPS高差与三角高差的差值分析

对比数据由GPS网中随机抽取, 共抽取8条基线, 并对其进行三角高差测量。详细测量数据见表3。表1中往返高差限差均按《光电测距高程导线测量规范》要求的四等高程导线往返高差限差Δh=±45S计算。我们可以看到每一段的GPS高差与三角高差的差值都优于规范要求, 而且每公里高差误差最大值为±3.29 cm, 可见在小面积范围内GPS高差精度已经达到了四等高程导线的精度。

7结语

检测结果表明, 10 km2范围内GPS高差完全可以取代四等三角高差及等外水准高差而应用于施工当中。由此可见, 在小面积的测区内如果采用单点作为测区起算点而建立的独立坐标系统下, GPS高程也同样能满足像地质矿产勘查与物化探工程测绘的精度要求。 [ID:5328]

摘要：本人从以下几个方面介绍了GPS的技术应用、定位精度以及其他技术特点, 论述了GPS测量技术在工程测绘中的应用;还介绍了GPS高程在小面积工程测绘中的应用, 并分析了GPS高差精度, 以供同行参考。

GPS测量测绘技术 篇5

1.1 GPS高程测量的测量方法及误差

单点定位是GPS高程测量的主要方法。与另外两种操作方法相比来说，单点定位这种测量方法相对简单。利用卫星发出的电波计算出某一个点的三维坐标数据是单点定位的工作原理。一般情况下，4个以内的卫星信号可以被此方法接收并且加以分析，但是，此种测量方法的精度还不够高。除了单点定位之外就是相对定位，相对定位包括动态测量、静态测量和快速静态测量3种。与静态测量法的精度相比，动态测量还不如静态测量。所以，从精度要求方面对比，静态测量比较可靠。GPS高程测量的误差主要有：接收线相关误差、卫星相关误差和信号传播相关误差等。严重影响GPS测量精度的重要因素之一就是多路径误差，在测量中，目标测量对象范围内的其他区域也会反射卫星信号，使测量值出现偏差。

1.2 GPS高程测量在水利测绘方面的应用

为水利工程建设服务的专门测量就是水利测绘工程，平面高程控制测量、纵横断面测量、定线放样测量、地形测量和变形观测等是水利工程测量的主要内容。重力场模型内插法的效果显着高于传统的高程测量方法，而且精度较高，所以此方法可以被广泛地应用在水利测绘工程上。但是通过运用连续的数学曲面对大地水准面进行拟合的曲面拟合法却不能满足所有的测量要求。传统的高程测量方法不可以实现单点测量，只能通过一个已知点的高程来测量目标点，并且工作量很大，但是GPS的高程测量方法却可以，这大大提高了水利测绘工程的工作效率，并且节省了时间和人力。传统的高程测量方法是通过人工利用三脚架来瞄准，再用人眼读数的测量，我国国内有研究者通过一组实验比较了GPS高程测量与传统测量方法测量出来的数据，实验结果显示，GPS高程测量方法准确度较高，并且比三脚架的传统测量方法简便很多。

1.3 GPS高程测量在水利测绘方面的误差分析

众所周知，大气层的对流层在地面4 0 0 0 m以上的区域，GPS卫星信号在通过对流层时会发生传播路径弯曲的现象，这时的测量距离就发生了偏差，这就是所说的流层折射误差。电离层导致误差存在的原理和对流层差不多，但是电离层比对流层高。对于卫星相关的误差，表现在卫星星历误差，即卫星的实际位置和星历给出的卫星所在位置间存在误差。最后一种误差的产生原因是由接收线造成的，这种误差的原理是信号的方向和位置会影响天相相位中心的位置，观测站中心位置与接收机天线线位中心间产生的误差就是接收机位置的误差。GPS高程测量及将来会被更广泛的应用原因

2.1 GPS高程测量的注意事项

对于GPS高程测量这个技术手段，在使用时，需要工作人员注意很多事项。观测的时间段可以选取在一天的任何时候，但是在观测过程中，如果出现天气突变等情况应该立即放弃观测，因为一个时间段内，天气情况的不稳定会导致测量结果的不准确性增大。然后再在天气情况合适的条件下，重新选取一个时间段进行观测。如果观测一定要在雷雨天气下进行的话，在使用仪器测量时一定要防止雷电，避免雷击给实验带来的误差和经济损失。在观测前，一定要对机器进行严格地对中与整平，并注意相关仪器和设备的操作方法和注意事项。采用光学对电器进行对中并采用垂球进行检核，对中误差应控制在2 mm以内，天线定向标志线应指向正北。对于GPS高程测量使用的仪器，在使用之前，都应该进行仪器的检定，在使用之后都应该进行仪器的维护。项目中所必需使用的GPS接收机及天线都必须按照相关规定对其进行观测前和观测后的检验。通过检验后符合要求的机器才能在机器的有效期内进行使用。如果在使用有效期内，出现了任何问题和故障，应该立即予以检验，以保证机器的寿命和观测实验的正常进行。

2.2 GPS高程测量在水利测绘方面的前景

就水利工程来讲，大多建设在偏远地区，交通自然不顺畅，因为地形非常复杂，所以高程测量也就变得十分困难。与传统的高程测量方法相比，GPS高程测量方法有很高的利用价值。GPS高程测量方法不需要通视、拥有较低的工作强度并且效率要比传统方法高许多。通常对高程测量的要求是能够达到四等及以下几何水准，所以在这方面，GPS高程测量系统得到了广泛认可与应用，因此可以将更大的精力和资金投入到GPS高程测量中，来为我国的技术领域特别是在水利工程方面做出更大的贡献。任何事务都有两面性，有优点必然也有缺点的存在，和GPS高程测量所拥有的优点及所带来的便捷相比，GPS高程测量的缺点也就显得微不足道了。但是大家不能被优点和便捷遮住了双眼，从而忽视缺点，而应该减少缺点给测量带来的不利因素，更加地注重细节、完善每一个步骤，从而使测量变得更为准确。

2.3 根据误差分析所给出的建设性意见

考虑到对流层和电离层折射所产生的误差，为了减少这种测量距离造成的误差，可以利用同步测量数据求差的方法，也可以在天线上安装抑制板来抑制不需要的反射信号，采用同步观测和双频观测的方法可以减弱误差的存在。对于相关卫星产生的误差，可以采用对同一个卫星设置多个观测站观测的方法来减少误差的产生，由此可知，相对论效应是接收机与卫星中间在不同形态下产生的误差。在实际观测过程中，面对接收线的相关误差，就要求工作人员要有信心，更要谨慎，以尽量减少或者避免误差。结语

通过比较与论述，可以了解到GPS高程测量方法有着精度高、操作方法便捷等一系列的优点，并且能达到山区四等水准要求，因此可以判断出GPS会为将来的水利测绘方面做出更大的贡献。因为应用越来越广泛、技术越来越熟练，所以在基线的数据处理上更应该细心与认真，以保证参加高程控制拟合计算的基线全部通过两个重要的专业实验。随着GPS高程测量的普及与广泛应用，可以看出此方法的应用前景非常好，但是不要忘了，时代的脚步在不停地向前，科学技术也在不断发展，这就要求大家不应该满足于现状，应该不断地区去探索与创新，让我国的高程测量技术更上一层楼。

参考文献

GPS测量测绘技术 篇6

关键词：工程测绘；GPS测量技术；优势；应用

前言：最新GPS技术通过将传统测量技术与现代电子测量技术有机融合为一体，形成了一个兼具传统测量技术优势与现代电子测量技术优势的新型测量技术，从而大大提高了自身的测量精度、适用范围与工作效率。大量实践表明，应用该技术进行工程测绘，可以解决传统测量技术存在难题，满足测量精度要求，对现代工程测绘与工程施工而言具有非常重要的实践意义。

1.GPS测量技术在工程测绘中的优势

1.1定位精准、测量高效

定位精准、测量高效是GPS定位技术较之其他测量技术所具有的一个突出性优势，也是该技术在工程测绘中得到普遍应用的一个主要原因。从GPS测量技术在实践应用中所得到的测量结果来看，其不仅测量精度高（平面测量误差通常<1mm）、测量效率高，几乎能夠满足各种测量精度要求的工程测绘，而且能够实现实时的、动态的测量，在现代工程测绘中有着良好的适应性和实用性。GPS测量技术高效的测量主要体现在在静态定位模式下，双频接收机对信息的采集只需要花费5分钟左右的时间，远远短于其他一般的测量技术。

1.2功能全面、操作方便

功能全面、操作便捷是GPS测量技术拥有的主要优势之一。我们对GPS技术最了解的就是其卫星定位与导航功能，殊不知其还可以用于测量、测速和测时等很多方面，这充分说明了GPS测量技术功能的全面性与适用范围的广泛性。就GPS技术的测量功能来说，目前已在很多领域得到了推广应用，如航空摄影、工程测绘、海洋探测等。利用GPS技术的测量功能主要实现的是从空中对地面进行摄影，获取地面的纵向图；对地球板块、地壳运动等进行测量，了解地质运动变化情况及其对工程施工的影响。

成熟的GPS测量技术自动化水平非常高，使得其在实际应用中操作起来非常方便快捷，可以大大简化工程测绘环节，提高测量工作效率，减少资源、成本费用的投入。运用GPS测量技术进行工程测绘时，测量人员只需要根据不同测量项目分别完成对GPS接收机的安装，然后等待GPS接收机自动获取完整的相关测量数据，再对数据进行分析即可完成项目测量工作。由于GPS测量技术的高自动化水平使得很多测量工作都是由接收机自动完成，这就大大简化了工程测绘工作，降低了工程测绘复杂度，使工程更为经济。

2.GPS测量技术在工程测绘中的应用

2.1 GPS水准测量技术应用

在工程测绘中，水准测量是常见的一个测量项目，以往对工程水准的测量往往存在较大偏差，水准距离偏远，不利于工程施工。而应用GPS水准测量技术来负责工程测绘中的水准测量项目，测量人员通过GPS接收机可以获取到全面准确的导航卫星信号，进而获取到施工现场相关信息。根据施工现场相关信息实现对水准距离的精确测量，可以较好的保证水准测量精度满足工程测绘要求，为工程施工奠定良好基础。需注意，应用GPS技术进行外业观测时，必须要严格按照事先制定的测量计划来进行，并严格保证外观测量的进度，避免测量精度受到影响。

例如，在建设大型公路工程项目时，测量人员对GPS接收机获取到的卫星同步图片进行深入解析，根据图片提供的信息，结合现场地质地貌对施工场地实施水准测量。在沿公路每隔200米处设置一个水准点，水准点的位置尽可能放在较为坚固的地方，如房基等，对设置好的水准点做好详细记录工作之后，水准测量任务便完成。

2.2GPS卫星定位技术应用

卫星定位是GPS技术的最主要功能，也是应用的主要目的。利用GPS卫星定位技术进行工程测绘，基于的原理主要是物理原理与几何原理的相结合。即利用地面接收装置与系统空间分布卫星之间的相互通信，实现从多角度对目标物体的跟踪定位，从而获取到物体的当前位置信息，具体如图1。在这方面，工程测绘应用的主要是GPS卫星定位技术中的动态相对定位模式。GPS动态相对定位模式，以载波相对观测量为定位依据，通过在地面上安装接收装置和在观测基站上选取一个控制点，控制点点位必须足够精确，从而在实现对工程精确高效定位的同时，保证测量数据准确，可以满足工程测绘精度要求，同时实现对测量目标位置信息的实时采集与不同角度观测，实现对工程的全面测量。

2.3GPS虚拟现实技术应用

除了上述两种测量技术之外，虚拟现实技术也是GPS技术在工程测绘中应用的一项技术，它主要应用于测量环境恶劣的场合。GPS虚拟现实技术在工程测绘中的应用可以有效解决地势险峻、地质地理环境差的测量作业难题，减少工程测绘中人员伤亡事故发生。测量人员利用GPS虚拟现实技术不仅可以实现对测量环境的模拟构造，而且构造出的测量环境还具有仿真性与交互性功能，这是传统测量技术所不具备的优势。应用GPS虚拟现实技术将获取到的与工程测绘相关的一系列三维图片存储到计算机中，通过计算机软件相应处理后这些三维图片便会构成一个有机整体，将工程整体测量流程显示出来。

总结：对于现代工程建设而言，GPS测量技术俨然已成为工程测绘中所必不可少的一项重要技术，在工程定位、水准测量、施工场地模拟等诸多方面均发挥着至关重要的作用。随着科技的不断进步，我们在充分利用GPS测量技术优势的同时，还应对该技术功能进行不断的拓展丰富，力求为工程测绘提供强大技术支撑。

GPS测量测绘技术 篇7

1 GPS选取控制网点的精度与密度

在地籍测量时, 首先要进行全测区的控制测量的工作, 因为这是测绘地籍图件与进行数据采集的基本条件。但是, 地籍控制网点的精度、密度主要是为符合测量土地权属范围的界址点服务。依据测区范围的大小和选取的先后顺序, GPS地籍可以被分为基本网、加密网这两类, 因为在城镇地区所选取的界址点的密度相对较大, 所以再确保网点的精度时, 努力增大控制点的密度, 以方便来界址点的测定。

在必要的时候, 可以再对GPS网进行一级图根导线加密, 这样就能够直接从图根点来测定界址点。由于相对于常规网的边长, GPS各边的边长变化幅度更大, 并且GPS的长短边能够灵活的结合, 十分便利, 所以, 可以分期布设或者一次性混合布设网点。

2 GPS在土地测绘地籍控制测量的应用

GPS在地籍控制测量中被广泛运用, 所以现代GPS的快速发展也使得测绘地籍发生了变革, 尤其是地籍控制测量方面带来巨大的变革。通过利用GPS来进行地籍控制测量时要求两点之间可以不相互通视, 正是因为这样, 才避免了常规的地藉测量时选取控制点的局限性。并且, 降低了GPS网状结构对精度的影响, 因为GPS布点灵活, 能够进行全天的观察, 并且观测和计算的速度十分快速, 这就使得GPS技术被广泛运动到全国各省、市等地区的地籍控制测量。

在利用GPS技术来进行地籍测量的时候, 在不利用常规三角网 (锁) 布设的时候, 当要求近似等边三角形, 或者估算的精度偏低时, 要严格要求对角线或者增加起始边等复杂、繁琐的方面。所以, 在使用GPS仪器的时候, 要确保仪器的精度和等级控制的精度能够匹配时, 并且选取的控制点也符合GPS点位选点的规则要求时, 所布置的GPS网精度就能够完全的符合地籍测量的规则与要求。

2.1 位置基准点的偏差

当现代的GPS定位技术替代了传统的地籍控制网的建立时, 因为通过GPS定位所得到的是一个三维坐标差。所以, GPS在所参考的椭球面的网形和位置基准由关系, 在三维坐标的经度方向上的位置基准的偏差会造成GPS发生整体的旋转。但是, 在一定范围和高差的GPS网中, 在三维坐标的经度方面上它的位置基准的偏差, 若偏差在一百米之内的话, 可以忽略它对投影在椭球的网线的影响。而对于高差较大的GPS网来说, 则需要必须有精确的起算数据, 因为在高程方向位置基准的偏差会影响其在椭球面的投影的GPS的尺度。因此测定高差时可以采用常规方法。

2.2 GPS地籍控制网的优化设计

在传统的三角测量的控制网已经具备兼顾精度和可靠性, 并且能够顾及成本费用等优化设计, 并且也已经有了很多研究成果。并且与传统的观测方法相比, GPS观测与传统的观测相比具有繁杂的函数与随机模型, 虽然GPS具有快速、高精度和灵活等优点, 但是还是存在这需要进行优化的问题。而经过优化后的GPS测量能够更好地显示出其精确而高效的定位技术, 这对于地籍调查的具有非常大的影响和作用。

2.2.1 网形规划和时段安排

首先要进行网形规划和时段安排, GPS的网形规划和控制点的选择分布具有非常重要的联系。这样, 为了能够使整个网形中的点的误差值保持均匀, 那么最好使得网形能够来依据控制点的分布来进行规划。

2.2.2 合理分布平面控制点

要合理分布平面控制点, 通常情况下, 测区分为网形和线状。对于网形测区来说, 在网形测区的外网的4个象限中, 最好要有3个已知的控制点分布在那, 如果已知的控制点在测区外面, 这时测区外缘和该已知点的已知点的距离不能超过二十千米;而对于线状测区来说, 在测区的两端和中央, 至少要有3个已知的控制点分布在那, 并且最好要每三十千米间隔的地方要分布一个已知的控制点。

2.2.3 合理分布高程控制点

对于网状测区来说, 在测区范围10km×10km内需要有4个控制点, 分别为4个已知的水平点, 分别分布在测区的四周, 如果想要得到高精度时, 可以加密水平高程控制点的数目, 并且待测点和已知的水平点的距离不多于五千米;对于线状测区来说, 在测区的两侧和中央的部分, 至少要有4个已知的控制点分布。并且当测区氛围较大时, 要在10km×10km范围内的控制点一定要有已知的水平点。

3 结论

现代的GPS的快速发展, 使得测绘地籍也发生了变革, 尤其是地籍控制测量方面。现代的GPS测量避免了传统测量的局限性, 并且具有布点灵活、全天候、高速计算的优点。并且利用GPS进行测量时, 不仅能够避免解析法、关系距离法等放样的方法的复杂性, 对于建设用地等地勘测定界的工作, 尤其是河道、公路、输电线路、铁路等大型工程建造和线性工程建造等的放样, GPS测量更有效和实用。所以, GPS技术被广泛运动到全国各省、市等地区的地籍控制测量。

参考文献

[1]马永健, 张武英.GPS测量技术在地籍测量中的应用[J].重庆科技学院学报:自然科学版, 2013 (5) :131-134.

[2]李琦, 祁晴晴, 侯俊.GPS技术在地籍、地形测量工作中的应用几点思考[J].科技风, 2013 (6) :103.

GPS测量测绘技术 篇8

一、精炼的课程内容

课程内容是课程教学的核心。“GPS测量技术”课程建设的中心是根据课程在测绘高职人才培养计划中的地位和作用, 建立具有鲜明应用性、突出实践能力培养的新的教学内容体系。本课程具有理论深奥抽象, 实践性强, 应用广的特点。在“宽口径”“高素质”的教育主导思想指导下, 专业课程体系中分配给本课程的理论教学70学时, 生产实习为28学时, 课程设计为28学时。如何在有限的教学时数内, 达到课程教学目的, 是一个需要深入探讨的问题。为此, 通过教师深入现场调研, 召开会议论证, 打破原有教材框架, 加大教学内容重组、整合力度, 坚持“有所为有所不为”原则, 形成了以GPS岗位能力本位出发, 适合高职层次, 教学内容精练, 具有很强针对性和实践性的内容体系。

二、新颖的教学方法和手段

教学手段是课程教学的依托。“GPS测量技术”课程教学手段改革的目的是根据课程特点, 针对不同的教学内容灵活应用教学方法和手段, 打造立体化的教学平台, 为课程教学目标的实现提供了有力支持。

课程内容全程采用讲授法为主, 结合互动式教学法、实物教学法、比较分析法、案例分析教学法等多种教学方法。

课程教学过程中, 充分运用多媒体、网络等现代化的教学手段。理论教学中, 教师全程采用多媒体教学手段, 利用教学课件中的像片、动画等生动直观的教学载体介绍课堂上学生难以想象的原理、操作方法与操作过程, 使课堂教学直观、生动、逼真。例如, 数据接收和GPS接收机工作原理, 采用动画可反映出学生看不见、摸不着的电磁波测距码进行伪距测量的过程。同时, 利用课程教学网站, 开辟第二课堂。GPS教学网站上制作了GPS网络多媒体课件、网络教材、网上阅览室以及在线交流平台, 学生可随时通过网络课堂学习和查阅相关资料, 并通过交流平台与教师进行交流。建立了网络虚拟实训室, 虚拟实训室中制作了仪器操作和数据处理软件操作教学录像供学生反复观摩, 虚拟操作软件可供学生网上模拟练习实习过程。较为完备的网络课堂解决了课堂教学课时有限以及实训设备不足的问题, 是“GPS测量技术”国家精品课程的一大重要特色。

三、科学合理的考核机制

“GPS测量技术”课程考核机制改革的目的是完善以能力考核为目标、综合多种考核方式、贯穿整个教学过程的新考核机制, 准确反映学习效果和保证学习竞争公正性。课程考核按照全部教学和实习内容, 分为五个独立的单元:一是课堂学习与课堂实习成绩考核;二是生产实习成绩考核;三是课程设计成绩考核;四是毕业实习成绩考核;五是毕业设计成绩考核。五个部分的成绩独立计算。考核中既注重对期终考试、实习成果和实习报告等最终成果的考核, 也注重对学习表现、课外作业、实作能力、协作精神、指导教师或企业评价、答辩水平等的全方位过程性考核, 分别以相应的比例计入总成绩。GPS课程网站上建立了网上在线测试题库。学生在网上课堂自主学习的同时, 可登陆在线测试功能进行自我测试, 鉴定自学效果。

四、高素质的师资队伍

建立高素质的师资队伍是精品课程建设的重要一环。一方面积极从生产现场引进高职称、高学历的青年技术骨干, 吸收硕士生和重点高校的优秀本科生充实教师队伍;在企事业中聘请具有丰富实践经验的工程技术人员作为兼职教师。另一方面选派年轻教师到企业锻炼;派出教师赴武汉大学、西南交通大学等高校和科研机构学习最先进的测绘技术, 攻读学位。通过几年的规划建设, 形成了一支学历结构、知识结构和年龄结构逐渐趋于合理, 教学和科研水平大大提高的GPS课程教师队伍。

为了促进师资队伍整体素质的不断提高, 学院建立了科学规范的教师管理体制和再教育体系。制定了《教师守则》、《教师管理考核条例》、《教师评优制度》等规范化的管理制度, 对教师的教学、科研工作进行综合考评。制定了《教师继续教育制度》, 要求教师以多种形式不断接受再教育, 以此提高学历层次、教学水平、实践能力和科研水平。开展教师讲课比赛, 促进教师之间的相互竞争和相互学习。

五、高职特色的GPS一体化教材体系

高职特色GPS教材体系建设是精品课程建设的重要组成部分。基于理论知识“必须、够用”的高职培养特点和强化培养应用能力的原则, “GPS测量技术”课程选用了由本课程主要负责人主编的《GPS测量技术》 (煤炭工业出版社, 2007) 作为教材, 是目前高职高专测绘类GPS教材中规格较高、能真正突出高职高专特色的高质量的GPS测量教程。配合课程教学内容的安排, 课程建设项目参与教师自编了实习实训指导书, 指导书中以本校所有的GPS设备和生产单位常用设备为例进行编写, 使指导书在实习和生产中更具有实用性。为了适应多媒体教学和网络教学平台, 自编了多媒体课件、网络教材、教学演示录像、虚拟实训软件。同时, 收集摘抄GPS测量相关的规范规程、常用仪器说明书、GPS术语英汉词汇等资料, 建立网上阅览室, 方便学生在学习和工程实践中查阅。

高职特色的GPS一体化教材体系的建设, 给教师教学、学生自学提供了全方位的帮助, 最大限度地满足了教与学的需要。教学实践证明, 该教材体系在内容上与教学大纲基本一致, 实训教材具有较强实用性, 网络教材和资料齐全, 在学习中起到了重要的辅助作用, 教师和学生使用后反响很好。

六、结语

通过对GPS课程内容、教学手段、考核机制、师资队伍、教材体系等内容的全面建设, 本院GPS课程的教学水平和教学效果达到了一个新的水平。然而精品课程建设是一个系统工程, 需要在现有基础上, 不断总结自身不足, 不断学习和借鉴其他精品课程的优点, 对教学各环节进行改进和完善, 真正体现现代教学理念。

参考文献

[1]教育部.实施精品课程建设提高高校教学质量和人才培养质量, 2003年4月8日;

GPS测量测绘技术 篇9

关键词：GPS测量技术,工程测绘,应用

引言

现代工程项目的建设和运行具有规模大、精度要求高、环境复杂多样等特点, 增加了工程项目中测绘工作的难度。运用一定的技术能够有效地应对这些问题, 不但保证了工程质量, 还能很大程度上提高工程进行的效率。工程测绘技术是近些年随着测量技术的发展而兴盛起来的技术种类, 对于能源、地质、水文、空间、矿产、城市建设等具有重大的意义。工程测绘与GPS技术相结合展现出了巨大的生命力, 对于测绘的效率、精确度和节省人力物力等方面都有很大的作用。

1 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。

2 GPS测量技术的特点

2.1 测量精度高

现代测绘技术对测量精度的要求越来越高, 传统的人工测角测距方式已经很难适应现代工程建设等领域的发展。GPS运用先进的卫星定位系统能够为测量提供精度方面的改进。经过与测绘技术相融合, 目前GPS测量技术在大范围定位中取得了良好的应用效果, 例如在50km范围之内, 相对定位精度达到了1×10-6~2×10-6数量级;在100~500km范围内, 相对精度达到了10-7数量级;在1000km范围以上, 精度达到10-9数量级。在精密定位中, 300~1500m范围内, 经过大于1h的观测, 可将误差缩小至1mm。此外在进行高层建筑的测量时, 其平面精度和高层精度均达到了理想的测量要求。现将我国不同类级GPS网的精度指标列于表1所示。

2.2 应用范围广泛

GPS定位系统的应用范围可以从两个方面来说: (1) 在应用行业上, 目前最为人所熟知的应用GPS技术的是车载导航仪, GPS导航系统已经成为了现代汽车的基本配置。除此之外, GPS技术还被广泛应用于地球物理学、地质行业、矿产行业、建筑行业等等; (2) 在应用环境条件上, GPS借助于卫星系统进行定位, 很少受到天气、温度、地形等条件的限制。这一点在工程测绘中具有很大的优势, 由于工程测绘基本上都是野外工作, 甚至是进入到某些极端自然条件的地区进行测量, 采用GPS系统极大地克服了这方面的障碍。

2.3 操作相对简便

仪器的易操作性是影响其应用和发展不可忽视的因素, 传统的测绘工具较为复杂, 无论是运输、组装、运行等都具有费时费力的特点, 极大地阻碍了测绘工程的顺利进行。相对而言, GPS测量技术由于自动化程度不断加深, 其操作性能更加简单快捷, 测量人员只需掌握一定的组装、观测技术, 完成仪器的连接、气象信息收集、天线高度测量等工作并在仪器工作时进行观测就可以完成基本的测量工作。

2.4 观测站之间无需通视

传统的测量技术必须要进行通视状况的检验, 使站点之间形成良好的通视效果, 同时还必须使控制网保持较好的图形结构。出于这种需要就需要建立觇标, 并且测量地点也相对固定, 增加了物质成本和时间成本。但是运用GPS技术只需要保证不小于15°的空间视角并与卫星保持通视就可以实现测量工作的完成, 增加了测量工作的灵活机动性, 节省了建造觇标的经费开支。

3 工程测绘中GPS测量技术的应用

GPS测量技术, 在工程测绘中的应用主要表现在以下几个方面:利用GPS测量技术, 建立控制网, 比如, E级GPS控制网, 该网就是以边连接方式布设, 平均距离为500~1000m。GPS数据采集通常采用台灵锐S-82型双频接收机, 进行数据收集。为了确保观测质量, 可以预先根据星历预报编制观测计划。在利用GPS进行观测时, PDOP的值均小于5, 这就保证了卫星与几何的有效结合, 以及数据采集质量。而观测中, 观测作业模式通常采用静态观测。GPS高差与三角高差是有差值的, 将两者进行差值分析, 可以得出结论, GPS高差的误差是很小的, 不影响正常的观测工作。从由GPS网中随机抽取一批数据, 共抽取8条基线, 并对其进行三角高差测量。可以看到每一段的GPS高差与三角高差的差值都优于规范要求, 可见在小面积范围内GPS高差精度已经达到了四等高程导线的精度, 因此, 可以充分相信GPS测量技术具有很高的准确性。

3.1 大地测量控制网点测定

在大地测量网点测定工作中, 常规方式要耗费大量的人力物力并且精度较低, 不能适应现代社会发展的需要。我国自1991年开始进行GPS测量大地控制网的建设, 目标是对我国的基础控制网进行重新的测量。这一工程目前已经基本完成, 淘汰了常规测角测距方式在这方面的应用。相对于大地控制网数千公里或数万公里数量级的测量, 城市控制网测量点之间距离较近, 通常在数十公里, 而且城市控制网的使用频率相当大, 对社会的运行具有重要的影响。这就需要借助于GPS技术进行高精度、大范围、高效率的测量工作, 为城市建设工程等提供参考。

3.2 控制城市建设中的测绘精度

经济的快速发展和社会的进步直接催生出了许多的大型城市和超大型城市, 对这些城市进行规划设计所需要的技术和设备需要满足一些特定的要求。常规城市控制网的范围比较大, 使用频率也有了很大的改变, 通常城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级导线的铺设都是在地面进行, 城市大型基础设施的施工往往会对这些网点造成破坏, 进而影响到工程总体的质量和推进速度。运用GPS静态测量技术, 不需要网点之间的通视, 结合RTK技术的运用将会对城市建设工程的精度产生重大的改革。

3.3 水下工程测绘中的应用

由于水下特殊的环境, 所以工作起来难度较大, 需要处理水下压强、流体力学以及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。例如, 某海港建设单位利用GPS技术建立了一个水下测绘系统, 该建设单位将测深仪、潮位仪、差分GPS接收机以及终端设备结合起来, 形成一个水下测绘系统。如图1所示, 为该系统的测绘框图。

DGPS接收机接收GPS卫星信号以及来自差分基站的信号, 用来校正测量时产生的误差。在航行前, 预先在计算机中输入测线首尾点坐标。在测量工作时, DGPS接收机将测定的坐标参数输入计算机, 经计算与坐标转换, 在彩色显示屏上实时显示航迹线及各种导航参数, 包括测线号、定位序号、定位时间、基线方向角及航向角、偏离航线距离、离测线起点和终点的距离。操作者根据导航监视器显示的参数, 可随时修正航向, 沿计划航线航行。定位采样间隔取1s。定位时、计算机自动打印记录, 并将数据存于硬盘和软盘。

3.4 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 结语

GPS测量技术除了在雷雨天气下有所限制, 不受任何天气因素影响, 这就比其他的观测方式具有了优越性。定位技术在工程测绘中的应用, 突破了测量技术领域的局限, 给测量技术领域的发展起了十分重要的作用。GPS定位技术的发展, 可以说既是使经典的测量理论与方法产生了深刻的变革, 同时也进一步加强了测量学与其他学科之间的相互渗透, 从而促进了测绘科学技术的现代化发展。

参考文献

[1]姚冬青, 李庆勇.GPS在矿山控制测量中的应用[J].山西建筑, 2010 (22) :145~146.

[2]相祥.GPS在城市平面控制测量中的应用与精度分析[J].现代测绘, 2010 (01) :234~235.

[3]王红兵.谈GPS在现代工程测量中的应用[J].科技信息, 2010 (32) :189~190.

GPS测量测绘技术 篇10

1 GPS测绘技术在道路测量中的领先优势

GPS测绘技术, 是利用GPS系统, 按照道路施工建设的要求, 收集拟建道路的相关资料、踏勘定线、中线测量、纵横断面测量、道路施工测量、竣工测量, 贯穿整个道路施工建设过程, 指导道路工程的建设施工。近年来, 丰富的实践经验证明了GPS测绘技术应用于道路测量中具有高精准度、高效率、灵活、简单、方便等领先优势。其具体优势特点具体如下。

1.1 高观测速度

在道路测量中, GPS测绘技术极高的观测速度是其显著的优势特点。传统的人工网测量技术, 需要的测绘人员数量多, 工程量大, 工序复杂。GPS测绘技术, 用时15min, 就能对20km范围内的静态目标进行超精准定位。当目标测绘站间距在1.5km范围内时, GPS测绘技术则可使用不到2min的时间对两站进行高速定位。GPS测绘技术的高观测速度, 对道路测量工作节省了大量时间, 且观测的误差极小。

1.2 高测量准度

GPS测绘技术应用于道路测量的第二项领先优势, 莫过于其极高的测量准度。从丰富的道路测量案例中统计, GPS测绘技术, 测量5km范围以内的目标时, 其测量误差在6mm-10mm之间;测量范围在100km-500km以内时, 其测量误差在7mm-10mm之间;测量范围在1000km时, 其测量误差在9mm-10mm之间;而对500m以下的目标进行测量, 其观测误差可低于1mm。由此可见, 在对大范围距离进行测绘时, GPS测绘技术产生的测量误差不高于10mm, 而小距离范围的测量误差竟低于1mm, 比电磁波测距仪的测量准度还要高。

1.3 低操作难度

GPS测绘技术, 是利用GPS卫星星座、地面监控系统以及GPS信号接收机进行道路测量的。其全方位的目标搜索与锁定, 结合网络信号、计算机技术, 操作起来更加简单化与人性化。GPS测绘技术操作简单, 大大浓缩了工程量, 不仅能够快速获取测量结果, 还可大大减少道路测量工作人员。系统便捷的操作性, 降低了测量人员的专业知识与技术水平。GPS测绘技术的低操作难度, 不仅能够即时测量, 还能即时复测。

2 GPS测绘技术在道路测量中的应用

2.1 实时动态定位技术

在道路测量中, 最常用的GPS测绘技术是GPS-RTK (Real-time kinematic) 实时动态差分定位法。GPS-RTK测量方法, 建立在两个测站的载波相位基础之上, 将观测点的三维坐标实时显示, 并可达到厘米级的极高精度。RTK实时动态定位技术, 是GPS测量技术的全新里程碑, 在道路测量中, 为工程放样、地形测图以及控制测量等工作带来了新希望。

GPS-RTK测量技术在道路测量工作中的主要操作方法是选取一个精度较高的点位作为基准点, 在此基准点部位安装一台接收机。通过地面监控系统对卫星进行观测, 在接收卫星信号的同时, 基准点上感应到的信号数据也能被同时接收。将卫星信号以及基准点信号数据录入计算机, 通过计算机系统中设定的特定计算方程式, 便可精确的计算出目标流动站的具体数据。对于动态站点的测量, 传统测量方法若出现了较大误差需要重新测量的, 一般是延长观测时间, 以保证动态站点数据的准确性, 并且要通过复杂的计算过程, 方能得出动态站点的具体坐标值。

如下为某公路勘测公司, 为目标路段公路勘测设计制定的RTK作业模式数据链示意图, 充分体现了如何从基准站接受信号数据, 以获取流动站的信号。

2.2 快速静、动态定位测量

快速静态定位测量, 是GPS信号接收机在静止的状态下对道路进行观测。在地势复杂、条件恶劣的道路路段, 受这些客观因素的影响, 无法使用常规的测量方法进行道路测量。因此, 使用快速静态定位测量, 道路测量中代替全站仪测量导线, 不仅克服了恶劣路况的测量条件, 降低了测量难度, 还能够保证较高的测量精准度。所谓快速动态定位测量, 则是通过GPS测绘技术测量流动站上的信号数据。此模式的操作方法是, 在测量流动站信号数据之前, 先进行短暂几分钟的快速静态定位测量, 以定位流动目标信号。快速动态定位测量的优势是, 流动站观测数据可达到与基准站同步接收。

在道路测量中, GPS测绘技术的快速静态定位测量与动态定位测量模式, 是针对不同道路情况而研发的优于传统测量的测绘模式。两种模式所测量的数据均比较精确, 且具有GPS测绘技术基本的简洁操作性能。在道路测量中, 将这两种定位测量模式结合使用, 将具有更广阔的应用范围, 对道路勘测、施工放样以及GIS前端数据采集, 均具有不可小觑的作用。

3 GPS测绘技术在道路测量中的发展策略

GPS测绘技术在道理测量中的领先优势, 是电磁波测距仪等高科技测量仪器所不能比拟的。其之所以能够达到显著的测量效果, 是经过了漫长的实验模拟过程, 方能应用于实践道路测量之中。GPS测绘技术虽然在道路测量中的应用率越来越高, 但其有效发展还需注意以下几点。

3.1 加强专业人才的培养

GPS测绘技术要普及于道路测量之中, 必须要有更多的道路测量人员深谙GPS测绘技术, 基于这一点, 道路勘测企业或者相关单位, 要注重培养GPS测绘技术专业人才。首先, 要鼓励优秀测绘人员积极学习GPS测绘技术, 通过单位之间交流学习或者组织深造的形式, 针对性的培养优秀人才。其次, 让优秀的GPS测绘人员, 对道路测量员工进行培训, 让广大测量人员加入到GPS测绘技术的学习行列, 并由优秀GPS测绘人员作为技术指导, 通过实践提高全体测绘人员的GPS测绘技术。

3.2 加大技术创新的研究

随着社会经济的发展, 科技信息技术的发展也有着日新月异的变化。GPS测绘技术虽然已成熟应用于道路测量工作之中, 但是其还具有一定的优化空间。我国道路勘测机构, 应在工作之余竭心尽力对GPS测绘技术进行深化研究, 积极尝试GPS测绘技术的创新, 使GPS测绘技术能够再上一个里程碑。另一方面, 可以汲取国外GPS测绘技术的精髓, 学习各个国家的GPS测绘技术特点, 融入我国道路测量实践之中。

3.3 加强宣传力度

加强GPS测绘技术的宣传, 不仅能够吸纳更多有志之士进入道路测量行业, 同时能够让群众百姓知道, 我国道路建设事业发展的可靠性与创新精神。道路建设项目的启动, 必须提前告知于社会, 在宣布道路规划建设过程中, 建设部门可将应用于道路测量GPS测绘技术内容同时发布。

4 结语

中国作为发展中国家, 社会经济的快速增长告诉我们, 我国道路工程的建设也在不断发展之中, 且必须更好更快的继续发展。GPS测绘技术在道路测量工作中, 测量速度快、精度高、操作简单等重要作用是不可争议的。并且, 在道路测量中, 能够应对各种复杂恶劣的地势环境, 并可随时对有争议的测量结果进行检测, 极具可靠性。因此, 我国道路勘测机构必须善于应用GPS测绘技术于道路测量工作, 提高了工作效率, 才能赢得时间创造更多的经济效益与社会效益。

参考文献

[1]刘文娟.GPS在地籍测量中应用的研究[D].燕山大学, 2014-05-01.