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1、GPS测量技术在工程测绘中应用和特点 摘要：随着我国国民经济的快速增长,我国的基础工程建设迎来前所未有的发展机遇,这就对测量技术提出了更高的要求,目前工程测量中虽已采用电子全站仪等先进仪器设备,但常规测量方法受横向通视和作业条件的限制,作业强度大且效率低,大大延长了设计周期。测量技术的进步在于设备引进和技术改造,在目前的技术条件下引入GPSRTK技术应当是首选。本文分析了GPS在工程测量中的应用特点，结合应用实例探讨了GPS测量技术在工程测绘中的应用。关键词：GPS测量工程测绘应用特点中图分类号：K826.16文献标识码：A文章
2、编号：长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度的GPS技术所代替,同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间;定位方法已从静态扩展到动态;定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。对经典大地测量学的各个方面产生了极其深刻的影响,它在大地测量学及其相关学科领域,7如地球动力学、海洋大地测量学、地球物理探测、资源勘探、航空与卫星遥感、地下工程变形监测、运动目标的测速以及精密时间传递等方面的广泛应用,充分显示了卫星定位技术的高精度和高效率。一、G
3、PS在工程测量中的应用特点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。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。可应用于建立工程首级控制网,变形监测控制网,工矿施工控制网,工程勘探、施工控制网,隧道等地下工程控制网等等。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
4、道工程控制网等具有显著的优势,道路勘测、施工控制网,具有横向很窄、纵向很长的特点。采用传统的三角锁、导线方案,多数需要分段实施,以避免误差积累过大,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。隧道、地铁等地下工程,一般采用对向施工,有时还需采用立井施工,以提高贯通速度。为了保证贯通精度,7必须建立地面精密控制网。隧道纵向跨度大,其上方周围多为崇山峻岭,地铁上方,高楼大厦林立。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R
5、TK(RealTimeKinematic)技术,即载波相位差分技术,是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。RTK系统由两部分组成:基准站(坐标已知)和移动站(用户接收)。其基本原理是: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至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
6、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,不象常规放样那样,需要后视方向、用解析法标定,因而简捷易行。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,是基于区域GPS差分网进行的。区域差与RTK单基点载波相位差分的原理相似,不同的是区域差分的基准站往往多于1个,多基准站组成基准网,基准网提供各个基准站的差分信息,7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。4、GPS变形监测变形监测主要是监测像大桥、水库大坝、高
7、层大楼等建筑物、构筑物的地基沉降、位移以及整体的倾斜等状况。常规的监测技术是应用水准测量的方法,监测地基的沉降;应用三角测量(或角度交会)的方法监测地基的位移和整体的倾斜,由于被监测物体通常都是几何尺寸巨人,监测环境复杂,监测技术要求较高,因此应用常规技术不仅观测时间长、劳动强度大,而且难以实现自动化监测。而GPS定位技术由于定位精度高,不需要通视、可全天候工作等特点。研究表明,利用GPS进行水平位移观测可获得小于士2mm精度的位移矢量,高程的测量也可获得不大于士10mm的精度。因此,GPS在变形监测中越来越受到广泛的应用,尤其是
8、大型工程:一个有代表意义的范例是:湖北省长阳土家族自治县境内的隔河岩大坝,坝顶弧线全长653m,最大坝151m,于1997年底至1998年初安装、调试并运行成功了GPS自动监测系统。经实验及运行实践结果表明系统自动化程度高、数据可靠、监测精度高。该
