浅析在市政工程测绘中有效运用GPS技术

浅析在市政工程测绘中有效运用GPS技术

杭州富阳勘察测绘有限公司

摘要:GPS技术是当前阶段最先进的空间定位技术,GPS系统是全球性一款定位系统,具有多功能、高效率、高精度的一系列特点。使用GPS系统进行定位测量的时候,测站之间可以免除以往需要通视的弊端,并且不会受到天气条件的影响,同时还可以一起获得测定点的二维坐标,与常规的测量作业手段和作业程序来说,发生了翻天覆地的变化。常规的测绘技术正在逐渐被具有诸多优点的GPS技术所取代。笔者根据多年的工作经验,主要针对市政工程测绘中有效运用GPS技术进行分析和讨论。

关键词:市政工程;测绘;GPS技术;

一、GPS技术在工程测量中的优势

1、建立工程控制网

工程控制网是工程建设、管理和维护的基础,其网型和精度要求与工程项目的性质、规模密切相关。一般地,工程控制网覆盖面积小,点位密度大、精度要求高。用常规的方法多采用边角网。

采用GPS定位的方法建立工程控制网,具有点位选择限制少,作业时间短,成果精度高,工程费用低等优点。应用GPS技术建立控制网,通常采用载波相位静态差分技术,以保证达到毫米级精度。应用GPS技术建立道路勘探、施工控制网和隧道工程控制网等具有显著的优势。采用GPS技术,由于点与点之间不需要通视,可以敷设很长的GPS点构成的三角锁,以保持长距离线路坐标控制的一致性。用GPS技术建立隧道、地铁工程控制网解决了这类工程的一大难题。

2、RTK的碎部测量与放样

RTK技术,即载波相位差分技术,其本原理是:将基准站采集的载波相位发送给用户,用户根据基准站的差分信息进行求差解算用户位置坐标。RTK技术可以应用于测绘地形图、地籍图,测绘房地产的界址点,平面位置的施工放样等。采用RTK技术测图时仅需一人进行。将GPS接收机放在待定的特征点上1.2s,同时输入该特征点的编码即可。把一个小区域内的地形、地物特征点测定后传入计算机,由专业成图软件、在人工适当的干预下,形成所要的成果图。采用RIK技术进行放样,标定界标点,是坐标的直接标定简捷易行。

3、区域差分网下的碎部测量与放样

区域性GPS差分系统下的碎部测量、放样,是在区域GPS差分网的基础上进行的。与RTK单基点载波相位相比,区域差除了基准站多于1个之外,其余的与RTK大体无差别,区域差分网的主要构成部分就是基准站,很多基准站组成基准网,基准站将收集到的差分信息汇总给基准网,基准网将这些信息提供给用户机后,用户接收机根据自己的位置确定各基准站差分信息的权,按非等权平差后形成自己的差分改正数,实现差分定位。

二、GPS技术在市政工程测量中的应用

1、市政工程测绘的目的和特点

市政工程建设包括市区生活所需要的一些基础设施和配套设施,比如公路、桥梁、下水道等等。测绘的主要目的就是为城市所要进行的规划设计以及工程建设等等提供详实的测量图纸。所以,市政工程对测绘图纸有着很高的要求:图纸要具有较大的比例尺,内容要尽可能地详细丰富,同时还要有很大的信息含量。市政工程测量往往具有以下的特点:测量图纸通常为具有大比例尺的带状地形图;测量所涉及到的内容极其丰富且琐碎;测量环境具有复杂而多变的特点,困难比较大,难度也比较大;还需要具有时间短、速度快、精度高的特点。

2、GPS在市政工程测绘应用中的几种作业方法

(1)利用GPS—PTK直接进行全野外数据采集,绘制电子图的方法。对GPS—PTK实时观测技术进行应用,很大程度上满足了定位需要的动态、快速以及高精度要求,并且进行野外数据采集时候更加快捷方便,数据进行存储和记录也更加安全有效。只要是可以对卫星信号进行接受的地方,GPS—PTK就可以发挥出许多作用。利用GPS—PTK就可以对野外数据进行直接采集,并且具有以下优点:无须对控制点进行加密,只需要根据些许基准点就可以完成坐标转换工作,可以迅速测地物点的三维坐标,通过编码对数据进行记录;操作过程简单、效率高。基准站开始工作之后,全部系统只需要一个人就可以进行作业,另外一个人可以对数据进行记录和制图。此外,也可以将基准站利用起来,一起设置多个流动站进行工作。这种测量方法适合在地形开阔的测区进行使用,也可以是地形比较平坦的测区,因为这样的地区影响GPS信号接收的因素极少。

(2)利用GPS—PTK放样功能,配合图板,现场绘制不同比例尺白纸图。这种方法比较适合地面建筑物构造简单的测区,也可以用于测量范围小的工程上。操作流程如下:外业进行前,首先对基准站和流动站进行安置和设置,把规划过后的坐标通过PTK电子手薄输入到文件目录中,进行测量之后,电子手簿可以显示被测量的地物点位于物样起止点的连线上。第一时间里提供给现场的绘图员,绘图员就可以制成所需要的图纸,这种方法进行作业只需要有两个人就能完成操作,具有极高的成图效率。

3、GPS—PTK在测量作业中遇到的具体问题和解决办法

无论是多么先进的仪器,使用过程中都会存在或多或少的弊端,GPS—PTK也是不例外的。它具有以下的一些缺点:对测量环境要求很高,因为许多因素可以对GPS信号的传送和接受造成影响,实地测绘无法做到和控制布网一样,可以随意选择控制点周围的自然环境,所以,使用GPS—PTK来进行碎步采集的时候,无法将其作用全部发挥出来。

(1)测绘地物点处无接收信号时的测量方法

GPS—PTK在测量时往往会遇到这样的问题:对地物进行测量时,流动站手持杆和所测地物点石重合的,PTK无法进行初始化,接收机或者接收不到信号或者只能接收到很弱的信号,没有办法将坐标位置直接测量出来。如果一直等着接受信号,就会浪费大量的工作时间,降低工作效率。碰到这样情况的话,也可以用许多方法测算其平面坐标。

(2)测绘地物点不能到达时的测量方法

当作业者不能到达待测地物点时,或者是无法将PTK接收机放在待测地物点时,比如说是淹没在水中的建筑物。碰到这样的问题,可以使用交会法来对坐标位置进行测量,实施起来非常简单,具体步骤是:使用PTK在两个地物点连线上分别测出两个坐标点,每两个坐标点就和地物点进行连线,这样只需要得到四个坐标就可以将地物点的坐标推算出来,绘制出其平面位置。

结束语

伴随着GPS系统的不断进步,硬件和软件也在不断进行着完善,技术日趋成熟,GPS已经在测绘界广泛使用,尤其是市政工程的建设当中,呈现出精度高、速度快、操作简单的优点,希望GPS早以后的实际操作中发挥出更大的作用。

参考文献

[1]张启.GPS技术在市政工程测绘中的应用[J].中国科技投资,2012(12)

[2]裴杰玉.GPS技术在市政工程测绘中的应用[J].吉林工程科技,2010(07)

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