工程測繪中GPS測量技術(shù)的應(yīng)用

開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇工程測繪中GPS測量技術(shù)的應(yīng)用，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

1前言

在現(xiàn)代測繪工程發(fā)展過程中，其對(duì)工程測繪效率及精度有了更加嚴(yán)格的要求。某工業(yè)園是該城市規(guī)劃建設(shè)的主要項(xiàng)目之一，也是該城市基礎(chǔ)建設(shè)的優(yōu)秀區(qū)域。依據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，本文將整個(gè)區(qū)域分為了兩個(gè)模塊。其中在該測量區(qū)域內(nèi)東半?yún)^(qū)地質(zhì)較平緩，其周邊建筑較少，對(duì)gps作業(yè)視空影響不大；而西半?yún)^(qū)為山地，具有大量的山谷分布，地勢較崎嶇。本文對(duì)該區(qū)域工程測繪中GPS測量技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了簡單的分析.

2工程測繪中GPS測量技術(shù)運(yùn)用原理

在工程測繪技術(shù)發(fā)展過程中，GPS測量技術(shù)由以往的靜態(tài)測量逐漸發(fā)展到RTK測量，而厘米級(jí)實(shí)時(shí)RPK技術(shù)的應(yīng)用，為工程勘測中三維坐標(biāo)的獲得提供了有效的依據(jù)。現(xiàn)階段GPS測量技術(shù)主要是在載波相位觀測的基礎(chǔ)上，利用兩臺(tái)或多臺(tái)接收設(shè)備進(jìn)行信號(hào)接收。在整體GPS測量過程中，已知坐標(biāo)位置的為基準(zhǔn)站，其他信號(hào)接收設(shè)備為移動(dòng)站點(diǎn)。利用兩臺(tái)或多臺(tái)移動(dòng)接收設(shè)備，可對(duì)5顆以上衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤處理，并利用電臺(tái)得到已知觀測值坐標(biāo)數(shù)據(jù)，隨后發(fā)送到移動(dòng)接收設(shè)備[1]。在整個(gè)過程中，移動(dòng)接收設(shè)備可以依據(jù)自身原有的觀測數(shù)據(jù)，利用組成差分觀測值的方法，得到對(duì)應(yīng)觀測點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

3工程測繪中GPS應(yīng)用流程

3.1內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備

在實(shí)施GPS外業(yè)測量時(shí)，首先需要搜集測量區(qū)域的小比例尺地形圖，在條件允許的情況下，也可以進(jìn)行野外踩踏勘測。然后依據(jù)工程測量特點(diǎn)，可進(jìn)行工程項(xiàng)目測量名稱的設(shè)定。同時(shí)如果已知基站坐標(biāo)參數(shù)發(fā)生變化，則需要人工輸入；其次如果現(xiàn)階段沒有明確的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，則需要依據(jù)以往測量區(qū)域已知控制節(jié)點(diǎn)信息，將控制點(diǎn)均勻合理的設(shè)置在測量區(qū)域周邊，并控制已知測量點(diǎn)在測量限度內(nèi)，最大限度降低測量點(diǎn)兩端口外推情況。具體控制點(diǎn)位置及區(qū)域選擇可以GPS測量作業(yè)要求為準(zhǔn)；最后在測量點(diǎn)放樣環(huán)節(jié)，內(nèi)業(yè)工作人員應(yīng)對(duì)每個(gè)測量點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行仔細(xì)觀測、記錄，以便保證野外檢測工作的順利進(jìn)行。

3.2GPS測量

在GPS測量作業(yè)中，主要依據(jù)選定控制點(diǎn)進(jìn)行基準(zhǔn)站點(diǎn)設(shè)置，同時(shí)啟動(dòng)接收設(shè)備，輸入天線高程、點(diǎn)號(hào)、WGS-84已知坐標(biāo)及接收衛(wèi)星信號(hào)數(shù)量。在上述參數(shù)設(shè)置完畢后，相關(guān)外業(yè)工作人員應(yīng)測量電臺(tái)發(fā)射指示燈、基準(zhǔn)點(diǎn)配置、流動(dòng)站選擇電臺(tái)頻率、基準(zhǔn)點(diǎn)電臺(tái)頻率、等是否符合規(guī)定。在確認(rèn)無誤后，可進(jìn)行測量作業(yè)，一般來說，流動(dòng)站點(diǎn)測量作業(yè)需要首先連續(xù)測量一到兩個(gè)已知控制點(diǎn)，并對(duì)其測量精度進(jìn)行評(píng)定；然后開展實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理工作；最后依據(jù)測量采集的實(shí)際測量坐標(biāo)信息，通過手簿數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，直接傳輸?shù)接?jì)算機(jī)處理終端。

4工程測繪中GPS測量技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

4.1基礎(chǔ)模塊設(shè)定

工程測繪中GPS測量技術(shù)應(yīng)用主要包括衛(wèi)星接收系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、軟件結(jié)算系統(tǒng)三個(gè)模塊。首先衛(wèi)星信號(hào)接收系統(tǒng)在實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位測量系統(tǒng)中，主要采用6臺(tái)GPS信號(hào)接收設(shè)備，其中1臺(tái)已知坐標(biāo)設(shè)備為基準(zhǔn)站，如地勢較高、電臺(tái)良好覆蓋且視空無遮擋的區(qū)域，而另外4臺(tái)設(shè)備為流動(dòng)站[2]。需要注意的是，為了避免數(shù)據(jù)鏈在傳輸期間中斷，在基準(zhǔn)站點(diǎn)選擇時(shí)，應(yīng)避免選擇大型建筑物、街區(qū)、廣場、無線發(fā)射電臺(tái)等擁擠且具有干擾源的區(qū)域。在基準(zhǔn)站為4個(gè)用戶服務(wù)時(shí)，需要進(jìn)行雙頻GPS接收設(shè)備配置，并設(shè)定雙頻GPS接收設(shè)備采樣率與流動(dòng)站點(diǎn)采樣率相同。其次，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要由基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)發(fā)射裝置、流動(dòng)站數(shù)據(jù)接收裝置組合而成，其主要利用高頻數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備抗干擾性能，結(jié)合功率附加放大設(shè)備，保證數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)強(qiáng)度；最后，軟件解算系統(tǒng)主要基于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位測量，其對(duì)于保障實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量結(jié)果精確度具有重要作用。在具體測量作業(yè)中，根據(jù)工程測繪精度要求的差異，可選擇快速靜態(tài)定位差分、動(dòng)態(tài)差分定位、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分、靜態(tài)差分等多種GPS測量方式。

4.2參數(shù)確定

由于該工程外部地址環(huán)境較復(fù)雜，采用以往測量方法并不能保證測繪精度，因此在該工程測繪中主要采用航空攝像測量措施，在獲得該區(qū)域1/5000地形圖后，利用GPS測量技術(shù)進(jìn)行像控點(diǎn)聯(lián)測。為了保證轉(zhuǎn)化參數(shù)精度，首先需要在測量區(qū)域內(nèi)以GPS靜態(tài)的方式進(jìn)行GPS高等級(jí)控制點(diǎn)的均勻布設(shè)，一般需要設(shè)定6個(gè)高等級(jí)的GPS控制點(diǎn)；隨后通過多點(diǎn)匹配比較分析，得出不同控制點(diǎn)在地方坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，及WGS-84坐標(biāo)。通過同一點(diǎn)兩種坐標(biāo)較差計(jì)算，可得出轉(zhuǎn)化參數(shù)。需要注意的是，在較差計(jì)算時(shí)，為了保證測量轉(zhuǎn)化參數(shù)實(shí)際應(yīng)用效率，可選擇多個(gè)測量點(diǎn)進(jìn)行多次觀測計(jì)算；最后優(yōu)先選擇殘差較少且準(zhǔn)確率高的參數(shù)作為最終使用數(shù)值[3]。

4.3精度分析

在GPS測量測繪結(jié)束之后，為了保證測量精度符合要求，可選擇三個(gè)已知坐標(biāo)站點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較評(píng)估。依據(jù)以往GPS測量要求，GPS測量平面精度并不受外界因素的影響，而高程精度與外界因素具有較為緊密的聯(lián)系。因此在像控點(diǎn)測量環(huán)節(jié)，可對(duì)已知站點(diǎn)高程進(jìn)行多次測量，最終得出測量區(qū)域高程最大差值為-0.245m。工程測量規(guī)范中要求基本高程控制誤差應(yīng)在±h/20m之間，而1/5000地形圖等高距為5.0m，則高程中誤差為±0.250m。依據(jù)上述數(shù)據(jù)，若選擇*2高程作為極限誤差，則高程誤差標(biāo)準(zhǔn)限度為±0.50m，而該測量區(qū)域高程最大值-0.245m小于0.50m，則與規(guī)定相符。

5工程測繪中GPS應(yīng)用優(yōu)化

5.1工程測繪

GPS測量運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)在GPS測量技術(shù)應(yīng)用過程中，可通過差分GPS測量技術(shù)自行調(diào)整信息實(shí)現(xiàn)高精度實(shí)施動(dòng)態(tài)定位，具有快捷、高效、便捷的特點(diǎn)。但是在GPS測量技術(shù)應(yīng)用過程中，由于工程測繪中工程網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的約束，再加上工程測量工期較緊張，要求效率較高，若在測量范圍內(nèi)僅可以設(shè)定少數(shù)測量站點(diǎn)，且CORS系統(tǒng)無法正常運(yùn)行時(shí)，則GPS測量精度就無法保證。

5.2GPS測量精度優(yōu)化設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)GPS測量單點(diǎn)定位厘米級(jí)精度，在定位過程需要在保證衛(wèi)星軌道進(jìn)度為厘米級(jí)的前提下，同步開展相位、偽距觀測作業(yè)。依據(jù)上述要求，本文采用導(dǎo)航定位軟件BERNESE5.0軟件及IGS精密精力，對(duì)不同采樣間隔星歷對(duì)GPS測量精度的影響進(jìn)行了簡單的分析。其中導(dǎo)航定位軟件BERNESE主要是通過數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、鐘差修正、預(yù)處理、參數(shù)評(píng)估等方式，對(duì)輸出對(duì)流程、接收設(shè)備鐘差結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；而IGS精密星歷則是依據(jù)GPS定軌技術(shù)，采用同樣的采樣率、精度指標(biāo)，對(duì)最終解算精密單位進(jìn)行定位分析。在實(shí)際應(yīng)用中，需要首先利用BERNESE軟件對(duì)精密單點(diǎn)進(jìn)行定位核算，若假定已知站點(diǎn)精確坐標(biāo)為真實(shí)數(shù)值，則兩單點(diǎn)定位結(jié)構(gòu)差則會(huì)出現(xiàn)中位誤差。為了了解數(shù)據(jù)處理結(jié)果統(tǒng)計(jì)性質(zhì)及誤差偶然性規(guī)避因素，將整體觀測數(shù)據(jù)劃分為24個(gè)時(shí)間段，并分別采用不同的精密星歷進(jìn)行單點(diǎn)定位評(píng)估。其次，依據(jù)不同精密星歷GPS測量單相定位點(diǎn)位差值，可得出超快星歷、最終星歷精度±0.05m以內(nèi)[4]。且由于該區(qū)域電離層在13:00-18:00活動(dòng)較距離，其在這一時(shí)間段不同精密星歷單點(diǎn)定位點(diǎn)位誤差較大。最后，為了更加清晰的了解不同精密星歷對(duì)GPS單點(diǎn)定位精度的影響，可分布對(duì)不同精密星歷定位數(shù)值坐標(biāo)分量進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)其進(jìn)行求差分析，可得出坐標(biāo)分量比較差值在±0.18m限度內(nèi)。而這一差異對(duì)工程測繪并沒有較為突出的影響，因此，在實(shí)際GPS測量作業(yè)中，可利用BERNESE軟件進(jìn)行單點(diǎn)定位分析。

6結(jié)束語

綜上所述，依據(jù)GPS測量作業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)，可得出GPS測量作業(yè)不僅可以實(shí)時(shí)提供點(diǎn)位坐標(biāo)、高程數(shù)據(jù)，而且可以實(shí)時(shí)測量點(diǎn)位精度，可以有效提高工程測繪工程效率。但是無線電發(fā)射電臺(tái)的影響、多路徑效應(yīng)等風(fēng)險(xiǎn)的存在，加大了GPS測量誤差。因此在具體作業(yè)過程中，工程測繪人員應(yīng)依據(jù)工程地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，進(jìn)行合理轉(zhuǎn)換參數(shù)的選擇，并結(jié)合不同星歷數(shù)值定位分量核算，對(duì)工程觀測精度進(jìn)行綜合評(píng)估，控制GPS測量精度在標(biāo)準(zhǔn)限度內(nèi)。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾慶銓.工程測繪中GPS測量技術(shù)的運(yùn)用[J].科技與企業(yè),2015(14):141.

[2]陳大勇,郭玉峰,景維程.GPS技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用分析[J].黑龍江科學(xué),2014(6):125.

[3]邵海亮.GPS測量技術(shù)特點(diǎn)分析及其在工程測繪中的應(yīng)用[J].江西建材,2016(15):223.

[4]陳浩光.工程測量中GPS、RTK與網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的有效運(yùn)用分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2016(35):56~57.算工作的依據(jù)。

作者:張中言 單位:南京勘察工程有限公司