论文道路测量中GPS测绘技术的应用及其发展

论文道路测量中GPS测绘技术的应用及其发展（共10篇）

篇1：论文道路测量中GPS测绘技术的应用及其发展

工程测绘中GPS测量技术应用综述

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.

作 者：顾明 作者单位：南通建筑职业技术学校,江苏,南通,226006刊 名：四川建材英文刊名：SICHUAN BUILDING MATERIALS年，卷(期)：35(6)分类号：P204关键词：工程测绘 GPS技术 精度

篇2：论文道路测量中GPS测绘技术的应用及其发展

前言

随着互联网、汽车电子和无线手持设备对导航系统需求的剧增, 使得中国电子地图产业得到迅猛发展。面临这些需求, 许多城市和地区出现了各类电子地图。在电子地图的制作过程中,地图数据采集约占整个工作量的70%～80%。目前, 电子地图的数据获取主要有三种方法: 扫描现有地形图资料、图像资料(航片、卫星影像等)数字化以及数字测图。其中数字测图是利用GPS、电子全站仪等在野外实测直接生成数字地图, 这一方法适合于在没有现成图纸和航片时的大比例尺的地形测图，随着GPS测量技术的发展与广泛应用, GPS 数字测图已经成为电子地图数据采集的首选方式。

1、电子地图测绘的软、硬件设备

电子地图测绘采用的是集PDA 掌上电脑技术、GPS全球卫星定位系统技术和GIS 地理信息系统技术的软、硬件为一体的公路数据采集系统, 如图1 所示。在整个系统中对硬件部分的要求是: PDA 采用的是Windows Mobile 2003 微软操作系统;中央处理器主频率CPU 为624 MHz, 内存容量RAM185M, 外加1G PDA 扩展卡容量。GPS 采用蓝牙接口, 数据更新频率1 次/s , 自动定位时间45s , 定位精度小于5 m;对软件部分要求是:e-Road For PDA 和e-Road For PC 软件操作系统。前者是将GPS 接收的信号传输到PDA 上, 后者是将PDA 的数据传输到电脑上, 并对导出的地图数据进行合并和编辑。

2、电子地图测绘的原理

全球卫星定位系统GPS 分成3 个部分: GPS 卫星星座、地面监控系统、GPS 接收机。一般在测绘中所使用的是第三部分GPS 接收机。GPS 使用测距交会的原理确定点位, 其基本定位原理是每颗太空卫星在运行时, 任一时刻的位置都用一个坐标值来表示, GPS 接收机所在的位置坐标为未知值, 而太空卫星的讯息在传送过程中存在时间差, 将此时间差值乘以电波传送速度, 就可计算出太空卫星与GPS 接收机间的距离, 如此就可依三角向量关系列出一个相关的方程式。每接收到一颗卫星就可列出一个相关的方程式, 因此, 至少同时接收到三颗卫星发出的信号后, 即可计算出平面坐标(经纬度)值, 收到四颗卫星信号则可同时测出高程值, 五颗卫星以上可大大提高其测量精度。一般来说, GPS 接收机在运动中每秒的坐标数据都是最新的, 也就是说GPS 接收机会自动不断地接收卫星讯息, 并实时地计算其所在位置的坐标数据, 同时记录下来。

在GPS 定位中, 根据其运动状态可以将GPS 定位分为静态定位和动态定位。静态定位指的是对于固定不运动的待定点,将GPS 接收机安置于其上, 观测数分钟乃至更长的时间, 以确定该点的三维坐标, 又叫绝对定位。若将2 台或2 台以上分别固定不变地安置在待定点上, 则通过一定时间的观测, 可以确定这些点之间的相对位置, 又叫静态定位。而动态定位则至少有一台接收机处于运动状态, 测定的是各观测时刻运动中的接收机的点位。在电子地图测绘系统中采用的是动态定位。GPS 以全天候、高精度、自动化、高效率等特点赢得广大测绘工作者的信赖。

3、电子地图测绘的方法

3.1 外业采集

外业采集是整个测绘的核心工作, 采集组一般由4 名成员(PDA 操作员、记录员、带路者、驾驶员)和1 台作业车组成。PDA操作员要熟练掌握PDA 操作技术, 事先对要测的路线进行编号, 对于已经有编号的路线要进行核对, 做到不重复, 不遗漏每一条路线;记录人员要求反应速度快, 能领会操作员的意图, 配合操作员进行记录, 做到不遗漏, 准确率达到100%;带路者要求熟悉当地地形, 对整个地区的路线了如指掌, 做到不走重复路,以最佳路线测绘。驾驶员要平稳、匀速驾驶作业车, 并保养维修好。另外还要确保测绘设备具有充足的电量, 避免设备自动关机, 造成数据丢失。因此, 要求在测绘之前做好各项准备工作, 只有这样才能达到最佳的效果。

准备就序后, 首先要对GPS 进行定位, 然后打开GPS 蓝牙, 将其连接到PDA 上, 待其在PDA 上显示为“3D”状态时就表示GPS 已联接上PDA, 可以开始数据采集。采集数据前还要对将其测量数据进行命名, 方式建议采用当天的时间来命名, 并存入SD 卡上, 这样方便数据的合并和校核。测绘过程中常见问题的原因及解决的办法有:

(1)测绘过程中GPS 无法定位。

GPS 无法定位的原因可能是接收不到卫星信号, 这时可到一个空旷、周围建筑物少、天线少、外界干扰小的地带进行定位,待其定位好后再进行测绘。为了减少接收干扰, GPS 不能安置在根本接收不到卫星直射讯号的地方, 如室内、地下停车场、天桥下、树木密集、四面环山及隧道中。在汽车内, 应使用有长天线的GPS , 并把天线用磁石置在汽车外。在地形复杂、建筑物多、干扰多的地方, 建议使用带有延长天线的GPS。如果碰到信号好的地带最好不要采用天线。

(2)测绘过程中GPS 信号飘逸。

GPS 信号飘逸问题有多方面原因: ①在阴雨天卫星信号较弱, 很容易造成飘逸。②当地某些地区使用了卫星信号屏蔽, 使信号飘逸。③在信号很强时还使用了延长天线, 也会造成信号的飘逸。④操作错误所造成。对于不可避免的信号飘逸可以在内业顶点编辑中进行处理。

(3)测绘过程中行车速度过快。

对于一般的车载GPS 其数据更新频率是1 次/s, 因此测绘过程中车速要保证匀速行驶, 速度不宜过快, 车速一般控制在50 km/h, 防止在测绘过程中出现GPS 接收信号中断, 而使测绘数据不准确。

(4)测绘过程中不应长时间停留在某个区域。

当正在进行路线测量时, 如果较长时间在某个区域停顿时,要求PDA 操作人员暂停测量。避免长时间停滞在这个区域造成在PDA 显示的路线发生飘逸。

(5)测绘过程中基本信息处理。

由于PDA 对路线的线形和里程是自动记录的, 为使测绘过程中保证测绘准确迅速, 要求PDA 操作员对路线的基本信息不要过多输入, 只需旁边的记录员详细记录每一条路线的基本信息以及附属设施的基本参数。对于路线的基本信息可在内业处理过程中进行补充和完善。

(6)测绘过程中跨区路线处理。

由于地形复杂, 一些路线的基本信息在同一条线上都不尽相同。对于一些路线里程比较长, 是跨省或跨市(区)或跨乡(镇)的, 要对这些路线进行分段, 对于带路者要熟悉这一区域的地形, 做到不出现任何误差。记录员要在记录本上详细记载分段情况以及分段路线的基本信息。对于跨省或跨市(区)乡(镇)的路线一定要在当天测完, 方便以后的内业处理。

3.2 内业处理

外业采集到的地图数据还需要经过整理修饰才能应用, 路线上的附属设施信息也需要完善, 因此要最后得到完美的电子地图, 内业处理工作是必不可少的。内业数据处理操作的流程如图2 所示:

内业处理是一个重要的环节需要各人员协同完成, 其具体有以下几个方面:

(1)测绘地图的数据传输。

将测绘的地形图通过数据线拷贝到PC 机的硬盘上, 启动e-Road For PC 进行数据的编辑。e-Road For PC 上的功能同PDA 上的e-Road For PDA 是一样的。因此, 可在e-RoadFor PC 上进行内业的处理。

(2)测绘地图的数据编辑。

通过e-Road For PC 在地形图上进行地图编辑。要求外业测量时的数据记录员将路线的基本信息和附属设施信息进行编辑完善, 保证不丢失任何数据。

(3)测绘地图的数据合并。

编辑完成所有的路线基本信息和附属设施信息后, 需要进行地形图的合并。合并前要选择好底图, 最好使用空底图, 这样可尽量减少路线的飘逸, 然后再进行合并, 合并时要按照外业测绘的时间顺序来合并。

(4)测绘地图的顶点编辑。

由于外业测绘过程中存在信号飘逸, 因此在内业处理中, 需要PDA 操作者对飘逸的路线进行顶点编辑, 将飘逸的顶点拉到实际位置, 对于一些重复的顶点要进行删除。

(5)测绘地图的校核。

校核时最好让熟悉地形的带路者进行校核, 这样能确保每一条路线的准确性。如果当地有其他的地形图时, 可对照测绘地图的路线有无偏差。如果路线偏差比较严重或者信号飘逸严重,为保证数据的准确性最好是进行重测。

4、结束语

篇3：论文道路测量中GPS测绘技术的应用及其发展

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.

篇4：工程测绘中GPS测量技术的应用

【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）.

篇5：论文道路测量中GPS测绘技术的应用及其发展

GPS技术及其在地籍测量中的应用

地籍测量是我国经济建设中一项不可缺少的工作,以往的测绘手段在测量的准确度方面存在不稳定不准确的`现象.近年来GPS技术取得了飞速的发展和利用,已被广泛应用到公路工程测量、地籍测量、地质工程测量等测绘工作中,本文论述了地籍洲量和GPS的相关定义,及分析了GPS技术在地籍测量中应用,旨在为地瞢测量提供科学化的依据.

作 者：吴庆华 作者单位：桂林市兴安县兴安县国土测绘站,广西桂林,541300刊 名：科技资讯英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：2009“”(30)分类号：P271关键词：GPS 技术 地籍测绘 应用

篇6：论文道路测量中GPS测绘技术的应用及其发展

1 简述GPS定位测量技术的优势

GPS定位技术始于美国, 是1973年美国研发的全球性定位系统, 通过不断的改革和完善, 在1993年投入使用, 成功的为世界的发展做出了巨大的贡献。我国开始使用GPS技术以来, 从生涩到日益成熟, 在不同的领域都有广泛的应用, 取得了显著的效果。GPS定位测量技术具有高精度、多功能、全天候、操作简便、高效率和应用广泛等特点。工程测绘是具有高要求和高标准的综合型流程作业, 具有技术性、衔接式和专业化的特点, 随着社会经济和科学技术的发展, 为了适应新的发展需求, 逐渐呈现出数字化、集约化和信息化的发展方向, 需要应用先进的测量技术实现工程测绘的发展。GPS定位测量技术, 主要的工作原理是通过卫星系统进行定位, 实现地面控制中心的即时监控, 实现自动化识别系统的协同处理, 形成适合工程测绘的系统的、集约型的测绘处理机制, 可以有效的提高工程测绘的效率和质量。

在工程测绘过程中, 应用GPS定位测量技术, 可以通过全球定位系统实现准确的运动目标三维为哈子和速度的实时定位, 可以保证运动载体实现最佳路线的运行。工程测绘工作的定位十分重要, 根据实际的测绘需要, 如果基线不超过50km, 应该采用载波相位观测量, 保证静态相对定位。GPS定位系统中的测量技术, 可以达到1×10-6至2×10-6的工程测绘定位精度。如果基线达到了100km-500km的时候, 相对定位的精度标准可以达到10-6到10-7的标准。随着GPS定位测量技术在实际应用过程中的不断优化, 测量精度会不断的提高。

GPS定位测量技术在工程测绘中应用的时候, 还具有耗时较短和操作简便等的特点。例如, 在工程测绘工作中应用经典静态相对定位模式实现测量的时候, 假设基线在20km以内, 单频接收的观测时间基本为1小时, 双频接收的观测时间为15—20分钟;如果应用实时动态定位, 初始观测时间为1—5分钟, 不同站点的观测时间为几秒钟, 因此GPS定位测量技术的应用, 缩短了工程测绘的观测时间, 提高了工程测绘的工作效率。目前, GPS定位系统已经是具有高程度的自动化和智能化的系统技术, 在工程测绘工作中应用GPS定位测量技术, 可以通过智能型的接收机实施观测, 操作人员只需要安装开关仪器, 通过仪器实施监控工作;自动化程度较高, 卫星捕捉、工程测量的跟踪和观察都可以通过GPS定位测量仪器自动实现。而且, GPS用户接收机具有重量轻、操作简单、体积小和方便携带等特点, 在实际的工程测绘过程中, 节约了大量的人力和物力资源。

2 GPS定位测量技术在工程测绘中的应用

工程测绘的主要工作就是实现对工程施工过程中需要的施工数据的测量和绘制相应的设计图。GPS定位测量技术, 可以应用在全部的工程测绘工作中。工程测量的范围很广泛, 包括工程勘察设计、施工和验收等, 在实际的工程测量过程中, 还需要测量人员做好测量设备的安装等。GPS定位测量技术在精密工程的测绘中, 也发挥了重要的应用。例如, GPS定位测量技术实现了对安装工程、隧道、管道和桥梁等工程的精确测量, 有效的保证了工程的施工质量, 实现了工程的安全使用。传统的工程测量方法, 需要通视保证控制点的顺利测量, 但是GPS定位测量技术却不需要。例如, 在对隧道工程的贯通控制实现测量的时候, 可以应用联测的方法对起始的基准方向进行确定, 保证隧道开挖方向的正确性, 有利于实现隧道贯通的准确性。GPS定位测量技术的应用, 简化了工程的测量工作, 提高了工程的施工质量, 在工程测绘中实现了广泛的应用。

工程测量工作的工作内容, 还包括对工程变形的监测。工程变形是指建筑物, 因为自然因素或者人为因素的影响, 发生的变形和位移现象。工程建筑施工过程中, 普遍存在变形的现象。在进行工程测量的时候, 应用GPS定位测量技术, 可以发挥GPS定位测量技术的定位精度高的特点, 实现对工程变形的监测。工程变形的现象主要是海上建筑物沉陷、陆地建筑物变形和大坝变形等。GPS定位测量技术, 可以实现对变形数据和资料的迅速收集, 实现工程测量的自动化和智能化, 及时的对工程变形进行控制, 杜绝工程安全隐患的发生。例如, 应用GPS定位测量技术对大坝的变形现象进行监测, 大坝在受到水的负荷的时候, 在一定的时间之后, 会发生变形。通过GPS定位测量技术, 对大坝受到的水的负荷情况进行监测, 结合大坝的施工特点, 做好施工质量的控制工作, 才能避免工程出现问题, 保证工程的质量安全。选择特定的位置, 建立基准站和监测点, 分别安装GPS接收机, 实现GPS定位测量技术的连续性的、自动化监测, 对监测数据进行及时的传输和分析, 保证工程测量数据的真实可靠和测量结果的准确性, 才能做好工程测量工作, 保证工程的施工质量。

网形设计是工程测量工作中的重要组成部分, 是工程测量中实现测量结果的重要步骤和关键因素。应用GPS定位测量技术, 可以增强网形设计的灵活性, 因为GPS定位测量技术不同于传统的工程测量技术, 不需要进行观测点与观测点之间的通视。网形设计关系到工程测量结果的准确性, 从另外一种角度说, 会对工程的质量安全造成一定的影响。因此, 工程测量人员在应用GPS定位测量技术进行网形设计的时候, 需要注意增加对图形设计的检核条件。因为GPS定位测量技术虽然是应用无线信号实现的定位, 但是容易受到外界环境的影响, 增加对图形设计的检核条件, 可以提高工程测量数据的可靠性和网形设计的有效性。网形设计需要实现GPS网坐标参数和地面控制坐标参数之间的转换, 保证不同控制网店的重合。在选择GPS网络控制点的时候, 应该远离干扰源, 例如高压线和变压所等, 选择信号较好的地方, 实现GPS定位测量技术对卫星信号的接收。

3 结束语

工程测绘是实现建筑工程质量安全保证的有效途径, 在建筑工程的发展过程中发挥了重要的作用。GPS定位测量技术, 具有高精度和准确定位的特点, 在工程测绘过程中, 提高了工程测绘的工作效率和工作质量, 有效的保证了建筑工程的质量安全, 促进了建筑工程的发展。在工程测绘工作中, 应用GPS定位测量技术, 为工程测绘的发展提供了有力的技术保障, 奠定了城市现代化发展和工程控制网络建设的基础。准确的测量精度和科学的测绘结果, 为工程测绘的发展提供了良好的条件, 加快了我国社会经济的信息化发展, 促进了国民经济的进步。

参考文献

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[2]容尔健.GPS定位测量技术在工程测绘中的应用[J].城市建设理论研究, 2013, 17 (24) :171-171.

[3]杨立忠、左立新.GPS技术在工程测绘中的应用分析[J].科技传播, 2012, 18 (02) :44-45.

篇7：论文道路测量中GPS测绘技术的应用及其发展

内蒙古自治区煤田地质局勘测队 010010

摘要：GPS测量技术的精确度非常高，能够准确测绘工程项目，为工程建设提供数据支持，GPS测量属于测绘技术，包含了诸多科学技术，可以最大化的适应工程测绘的需求，当前，GPS测量技术在工程测绘中处于不断发展的阶段，在实践中充分吸收测量的经验，晚上精密测量的过程，GPS测量技术为工程建设提供了全面的测绘技术，提高了工程测绘的质量，文章结合案例对GPS测量技术在工程中的应用进行分析。

关键词：GPS测量；基线，计算

引言

GPS定位技术具有精准度高、自动化程度高、潜力大的特点，因此倍受各国测量工作者的青睐。研制初期，GPS定位仅具备静态相对定位的作业模式，即待定点安装≥2台的GPS 接收机，如此对某组卫星进行≥1～2h 的连续同步观测，随后再对观测数据进行后处理，并获取待定点间的基线向量。实践表明，若采用广播星历，那么静态定位所获取的基线解精度可达5mm（双频）/10mm（单频）+2*10-6D。随着研究的深入，快速静态定位逐步成为短基线测量作业的新突破，如此实现GPS 测量效率的提高。实践表明，在<10km 的短边范围内，两组GPS 测量系统（双频）对4～5颗卫星正常接收5min 所获取的基线解精度可达5 ～10mm+1*10-6D，而此数据能够与静态定位≥1～2h 的结果相媲美。鉴于此，GPS 全站仪（RTK 或者RTK GPS）应运而生。与常规测量技术相比，GPS 测量技术具有下列特点：测站间无需通视；定位精度高；观测时间短；提供三维坐标；操作简便；全天候作业等。

1.工程案例分析

某三等GPS网共有40 点，其中有8个二等GPS 点作为起算点，设计了24 个时段，平均重复设站率为2.4（应≥2.0）。GPS 网形布置如图1。

图1 三等GPS 网形布置图 图2 三等GPS 网形布置图（部分）

2.外业测量

外业测量采用了四台瑞士生产的双频Leica vivaGS15 GPS 接收机，静态标称精度为3mm+0.5ppm。《工程测量规范》GB 50026-2007 规定，三等GPS测量一个时段的长度是20～60分钟，本次时段长度一般取50分钟。本次为了试验研究，将1～9时段的1号机的时段长度随机取为14～51分钟，其他机子的时段长度仍为50 分钟。1号机各时段的有效观测时间见表1。

表1、1号机各时段长度统计表

时段号123459867

1号机观测时间（分钟）50′51′49′38′26′22′38′24′14′

1～9时段网图见图2，施测顺序按时段号依次是1-2-3-4-5-9-8-6-7。

3.基线向量解算

图3 图4

基线向量的解算采用GPS接收机附带的解算软件Leica Geo Office 7.0.1.0 完成。通常采用的是双差固定解，解算的基线向量是否合格，主要以三项指标来考核，即：复测基线长度较差最大值是否小于规范允许的限差；每个时段观测的同步环坐标分量相对闭合差、环线全长相对闭合差是否在规范允许的限差内；异步环坐标分量闭合差、全长闭合差是否在规范允许的限差内。对于超限的基线需剔除或重新解算。

一次性将1～9 时段观测数据全部导入项目中，各时段的卫星信号情况见图3。

在基线处理时发现，在解算第一个时段（1 时段）时就出现了基线网形跑位，并且出现了点位重叠的现象。见图4。经过检查，1时段解算没有问题，卫星信号、同步环闭合差、残差均合格。后来依次成功解算出2、3、4、5、9、8、6时段，均无法解决上述图形跑位和点位错位重叠问题。在解算最后一个时段7 时段时，发现只能解算出5条基线，并出现明显跑位网形。很明显，问题出在7 时段，但删除7时段所有数据后，并不能解决上述跑位问题。后来全部重来，删除全部数据，重新导入除7 时段外的其他8个时段的观测数据，8个时段最终全部解算成功。

剩余的15个时段，将其中边长较短的4个时段长度调整为40分钟，其余时段长度仍为50 分钟。最终24个时段的144 条基线全部都解算合格，共有16 条重复基线，最大重复基线较差为5mm，同步环闭合差、异步环闭合差、重复基线较差等各项精度统计均优于规范要求。

4.三维无约束平差计算

三维无约束平差是在WGS84 坐标系下，以控制网所在区域的中央子午线和某一点为固定点作依据，取用所有计算合格的基线进行的无约束平差。三维无约束解算的结果是否合格，主要以基线向量改正数、点位误差、点间相对中误差等三项指标来考核。

本GPS 网最后舍去一条重复基线，取用了143 条基线参与三维网平差。

平差结果：F-检验值为0.20（临界值0.96）；约束平差后最弱边相对中误差为1/10.4万（允许1/7万）。

其中59条基线的残差在0mm～3mm 区间，比例42%；72条基线残差在3.1mm～6mm 区间，比例为50%；12条基线残差在6.1mm～9.2mm 区间，比例为8%。可见，本次三等GPS测量内精度良好。

5.二维约束平差计算

主要是取用三维无约束平差检验合格后的所有基线，根据采用的起算基准点进行GPS 网的缩放、平移、旋转等约束平差。平差解算的结果是否合格，主要以两项指标来考核，即：三维无约束平差与二维约束平差中同名基线改正数较差是否在规范允许的范围内；点间相对中误差是否满足规范要求。

6.结束语

經过本次GPS测量实践，总结几点如下：①三等GPS 网时段长度大于22分钟的数据都能成功解算出来，且观测时间在信号较差的时候；时长14分钟的不能解算；全网整体精度合格。这验证了工程测量规范以20分钟为时长下限是合适的，单纯依靠延长观测时间不能明显提高网的可靠性，增加观测期数是提高网的可靠性的最佳方法，在GPS测量项目中应根据项目实际情况合理、灵活的设计时段长度。②静态观测时段长度过短的观测数据（比如三等GPS时段长度小于20分钟的）不宜导入分配，宜直接剔除。③严格按照规范要求合理布设GPS 点位，保证卫星信号接收良好，注意基线边长的均匀性，会使GPS测量的外业观测和内业解算更为顺利。

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篇8：论文道路测量中GPS测绘技术的应用及其发展

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。

篇9：论文道路测量中GPS测绘技术的应用及其发展

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。

篇10：论文道路测量中GPS测绘技术的应用及其发展

关键词：工程测绘,GPS测量技术,电子技术

一、GPS测量技术的基本概况

随着科学技术和工程测绘的不断发展, 现代很多电子技术都投入到工程测绘的使用过程中, 传统的工程测绘技术已经不能满足当前工程对测量精准化的要求, GPS测量技术具备高精度、高效率、低费用以及操作方便的特点能够很好地适应现代工程测量的需要, 现已被广泛应用于各项工程测绘项目中。

如今, GPS几乎已经完全取代了传统的大地控制网, 掀起了测绘领域的重大变革。在测绘领域中, GPS网指的是使用GPS卫星定位技术而建立的控制网, 它主要分为两类:一是全球性的高精度GPS网, 这种网的作用主要是提供全球范围内的高精度坐标框架, 能够反映一定范围内的板块运动和地壳变动规律, 为从事空间科学研究或地球动力学研究的工作者提供定位服务, 其GPS相邻点的距离可以达到几万公里以上;二是区域性的GPS网, 这类网包括GPS城市网、GPS矿区网以及GPS工网等, 它的作用在于为国民经济建设服务, 其GPS相邻点的距离在几十公里以内。

就目前的工程领域而言, GPS测量技术的应用范围非常广泛, 例如可以利用GPS测量技术对精密工程进行测量, 对机载航空摄影进行测量, 对各级的工程控制网进行测量等, 除此之外, GPS测量技术还可以应用于地质灾害监测中, 通过监测地球板块运动、油田下沉以及地表移动等方面来对地质灾害做出合理的预测。

二、GPS测绘技术的特点

1功能的全面化

GPS测绘技术最主要的特点在于其功能非常全面, 它不仅可以用于测量和导航, 还可以运用于测速和测时等环节, 在我国很多领域被广泛应用。就测量领域而言, GPS技术在很多测量领域都得到了有效地应用, 例如工程测绘领域、大地测绘领域、航空摄影测绘领域以及海洋测绘领域等, 具体表现为测量地球板块和地壳的运动变化状态、测量航空航天摄影相继位置的瞬间移动以及测量无地面控制的航测快速成图等等。就导航领域而言, GPS测量技术不仅被运用与海、陆、空的目标导航之中, 还被运用于目标报警和救援等方面。

2定位的精准化和效率化

GPS测量技术定位的精准化是它区别于其他测量技术的显著特征, 在GPS测量技术的实际运用过程中, 它能够满足各种精度的工程测量需求, 并且其测量的非常精准, 平均的平面误差小于1mm。尤其是在实行实时动态定位和实时差分定位上, GPS测量技术的定位精读能够达到分米级甚至是厘米级。

另外, GPS测量技术的测量效率也非常之高, 具体表现为测量时间很短, 进行实时导航定位时, 如果进行快速静态定位模式, 双频接收机的信息采集时间只需要五分钟左右, 如果需要用单频接收机贯彻5颗卫星, 其信息采集的时间也只需要15分钟。与其他的测量技术相比, GPS测量技术能够有效地减少测量时间, 以提高相关项目的工作效率。

3操作的简易化

由于GPS测量技术的自动化程度很高, 所以这项技术的操作非常简便, 可以与傻瓜相机相媲美。在GPS测量技术的使用中, 工作人员只需要在测量项目中完成GPS的安装, 收集测量地的气象数据, 对测量仪器的高度和工作状态进行监测这几项工作, 例如卫星捕获、跟踪和观测记录等其他工作都由GPS接收机进行自动完成。当一个项目需要较长的观测作业时间时, GPS可以进行自动化的数据采集和处理工作, 将所采集到的数据直接传送至数据处理研究中心, 工作人员只需要在结束观测时关闭GPS的电源即可, 不需要在观测地进行长时间的留守。随着科学技术的不断发展, GPS采集信息接收机的外形也在不断向轻巧转变, 这给研究人员的设备携带带来极大的便利。

4费用的经济化

大量的GPS测量技术实践证明, 使用GPS测量技术建立的大地控制网使用的费用仅仅占原常规大地控制网费用的三分之一, 具有很强的经济性。GPS费用经济化的原因主要在两个方面:一方面是由于GPS的定位速度很快, 这样就在一定程度上缩短了工程测绘的时间, 提高了测量的效率, 进而节约了测量的经济成本;另一方面, 由于GPS在定位的过程中不对测量站的相互通视作要求, 这就不用建立相应的通视视标, 不仅缩短了测量过程的工作时间, 减少了测量中的人力消耗, 还起到了节约测量成本的作用。

三、工程测绘中GPS测量技术的应用

工程测绘指的是对工程设计的勘测、工程施工过程的验收以及与设备安装相关的应用型测量工作等, GPS测量技术在工程测绘中应用的非常广泛。在工程测绘中, 与其他传统的测量技术相比, GPS测量技术的优越性体现在定位速度快、不受天气影响以及设备轻巧操作简便等方面, 它已成为工程测绘领域中的高质量、多模式、层次化高新技术。

1 GPS定位技术的应用

在工程测绘中, GPS测量技术的应用原理在与将GPS定位技术和一些基本的几何原理和物理原理相结合, 通过GPS系统空间分布卫星和地面接收装置相作用, 对测量的物体进行多角度的定位。GPS测量技术在工程测绘中的运用形式是动态相对定位模式。动态相对定位模式指的是在工程定位过程中, 以载波相对观测量为记着呢的定位依据, 在控制基站的选择上一般要选取点位精确的控制点, 这样能够保证测量数据的准确性。另外, 还要安装多台地面接收装置对信息进行连续的接收, 从不同的观测角度传输信息, 实现信息的动态化和全面化。

在GPS定位技术的应用中, 一台GPS接收机只有同时接收四颗卫星时, 才能进行三维定位, 当进行实时厘米级定位精读标准时, 要同时接收五颗卫星的信息传递。在GPS系统中, 一共有二十四颗卫星环绕地球进行运动, 在水平角为10度以上的情况下, 一般能够观测到七颗卫星, 但是如果碰到附近有高山、建筑物等遮挡物的阻挡时, 是很难保证可见卫星的颗数的, 这时候, 就需要将GPS定位技术和惯性导航技术相结合来完成工程测绘项目。

2 GPS虚拟现实技术的应用

在传统的工程测绘技术中, 很多测量过程都需要工作人员来进行, 在一些地质条件较为恶劣的地方实行工程测绘时, 由于工程测绘工作具有一定的风险, 会导致一定的人员伤亡, 而利用GPS虚拟现实技术, 就能够很好地避免这种情况。

在GPS虚拟现实技术中, 采用GPS虚拟现实技术创造的工程测绘环境具有仿真性和交互性的特点, 在GPS系统中应用计算机绘图以及虚拟现实技术可以有效地将一系列三维图像呈现在计算机屏幕上, 这一系列的三维图像就构成了工程测绘的整体流程, 还包括工程测绘过程中的重难点测量相互以及工程测绘过程中应注意的安全项目。

为保证工程测绘中测量技术使用的良好性, 就需要在工程测量之前进行工程测量的流程模拟分析, 这样能够保证工程测量技术的可行性和安全性, 还能够减少测量技术使用不当带来的经济损失。在我国的很多矿井工程项目中, 其测量技术主要使用的是GPS模拟现实技术, 这种方法能够很好地找出测量方案中存在的不足, 并对不足进行修改和完善, 以保证测量技术在工程测绘过程中发挥良好的效果。

3 GPS水准测量的应用

水准测量是工程测绘中一项常见的测量项目, 在过去的测量过程中, 由于测量单位在测量设计的过程中没有对测量地进行实地考察, 导致传统的测量方法测出的水准点普遍距离较远。使用GPS水准测量是通过使用GPS接收机获得GPS导航卫星信号, 并根据贯彻记录进行测定。在外业观测时要严格按照测量计划进行, 保证外业观测的进程, 从而确保测量结果的准确性。

以大型公路工程项目测量为例, 测量过程中测量人员应利用GPS测量技术观看卫星同步图片, 并结合当地的地质地貌对公路陆地的高度进行全面的分析, 在沿路地区每隔200米左右的地方设置一个施工用水准点, 尽量将水准点设置在房基或井台等比较坚固的地方, 之后对设置好的施工用水准点进行详细的记录。

结语

GPS测量技术应用于工程测绘中的实践证明, GPS测量技术凭借其高精度、高效率、低费用以及操作方便的特点能够很好地适应现代工程测量的需要。在工程测绘中, GPS测量技术不仅能够增强工程测绘数据的可靠性、提高工程测绘的工作效率, 还能够极大程度上解决工程测绘中的人力消耗问题, 保证工程测绘结果能够更好地服务于项目建设。

参考文献

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