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GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用探析

2012-09-05 17:24:05 字體：     

摘　要：隨著社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在以飛快的速度發(fā)展著，我國的給水工程測量技術(shù)也受到了國內(nèi)外各種設(shè)計(jì)技術(shù)的影響，，傳統(tǒng)的控制測量方法逐漸被GPS高程測量技術(shù)取代了。本文首先簡單介紹了GPS技術(shù)以及其在給水工程測量中的應(yīng)用現(xiàn)狀，然后詳細(xì)介紹了GPS技術(shù)的原理和特點(diǎn)，最后介紹了GPS技術(shù)在實(shí)際的給水工程測量中的應(yīng)用步驟，及需要注意的地方。

關(guān)鍵詞：GPS；測量技術(shù)；工程測繪；應(yīng)用探析

中圖分類號：P228.4    文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A    文章編號： 　　與傳統(tǒng)的給水工程中高程測量法相比較，GPS高程測量在其操作上面更加省力、省時，在操作上面也更加簡便了，同時，GPS高程測量法在精度上面的也明顯本傳統(tǒng)測量法有了很明顯的提高。而且，GPS高程測量法不受天氣因素的影響，所以，目前GPS測量技術(shù)很受包括給水工程在內(nèi)的各類工程工作人員的青睞。 　　一、GPS技術(shù)在給水工程測量中的應(yīng)用現(xiàn)狀 　　現(xiàn)今，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，給水工程測繪也越來越受到重視了，各種新型的測繪設(shè)備和技術(shù)也逐漸被應(yīng)用到工程的測繪當(dāng)中，GPS技術(shù)就是在這樣的一個過程中被發(fā)現(xiàn)的。GPS測繪技術(shù)有著精度高、成本低、效率高等特點(diǎn)，因此在給水工程測繪過程中不斷地被應(yīng)喲，很受人們的歡迎。GPS全稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，是一種以已發(fā)射的衛(wèi)星作為基礎(chǔ)的無線導(dǎo)航系統(tǒng)，GPS測繪主要通是過測量地面的三維坐標(biāo)來定位和實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航。同時，GPS技術(shù)在我國給水工程測繪中還有著更高一級的應(yīng)用，其主要是采用了GPS-RTK技術(shù)，及實(shí)時動態(tài)定位技術(shù)，這個技術(shù)在未來的給水工程測繪中將會有著廣闊的應(yīng)用前景。 　　傳統(tǒng)的給水工程中的一些大型的管道閥門施工圖都是以電線桿或者周圍的建筑物等等為參照物，以米尺為工具量管道閥門的相對位置。傳統(tǒng)的給水工程測量方法操作雖然方便簡單，但是在施工現(xiàn)場場地地貌變化較大時，可能會導(dǎo)致一些管道和閥門埋失的問題出現(xiàn)，這樣很可能引起給水管網(wǎng)的安全性等問題。尤其是在一些新敷設(shè)的大型的沿途建筑物變化很大的大型給水管網(wǎng)上，傳統(tǒng)的測量技術(shù)已經(jīng)滿足不了管道工程建設(shè)的需要了。因此在給水工程的施工初始階段采用GPS測量技術(shù)不僅能夠提高測量工作的效率，還能使得其可靠性和準(zhǔn)確性大大提高。 　　二、GPS技術(shù)原理及其特點(diǎn) 　　1、GPS技術(shù)的工作原理 　　GPS系統(tǒng)是一個采用距離交會發(fā)為基礎(chǔ)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。距離交會法的基本原理是：以GPS接收機(jī)所設(shè)置的位置為基準(zhǔn)點(diǎn)，接收由GPS衛(wèi)星發(fā)射出來的信息；然后由計(jì)算系統(tǒng)對接收信號的時間進(jìn)行計(jì)算，算出GPS衛(wèi)星與GPS接收機(jī)之間的距離；最后通過GPS衛(wèi)星與GPS接收機(jī)之間的距離可以計(jì)算得出衛(wèi)星的三維坐標(biāo)，即空間距離。GPS主要采用的坐標(biāo)系統(tǒng)有兩種:空間固定坐標(biāo)系統(tǒng)和固定坐標(biāo)系統(tǒng)。在使用GPS技術(shù)的過程中為了促進(jìn)觀測的效果和有效地表達(dá)控制點(diǎn)的位置，我們還可以對其坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 　　2、GPS的組成部分 　　GPS系統(tǒng)的組成主要由三部分組成：衛(wèi)星接收設(shè)備、地面控制系統(tǒng)和空間衛(wèi)星群。以下是對這三部分的詳細(xì)介紹：（1）衛(wèi)星接收設(shè)備，其作用是用來接收衛(wèi)星發(fā)出的信號，同時使用接收的信號對衛(wèi)星進(jìn)行定位導(dǎo)航。主要構(gòu)成部分有氣象儀、數(shù)據(jù)處理軟件和接收機(jī)。（2）地面控制系統(tǒng)，由兩個注入站，五個監(jiān)測站和一個主控站組成。監(jiān)控站的作用是接收衛(wèi)星信號，注入站是的作用是將修改參數(shù)注入主控站，而主控站的作用是計(jì)算衛(wèi)星的衛(wèi)星鐘和星歷的修改參數(shù)。（3）空間衛(wèi)星群，指的是分布在宇宙空間軌道上的二十四顆夾角均為六十度GPS衛(wèi)星組成的一個群體。 　　3、GPS技術(shù)的特點(diǎn) 　　GPS測繪技術(shù)主要有用途廣、功能多、全天候作業(yè)、操作方便、提供三維坐標(biāo)、測站間無需通視、觀測時間短和定位精度高等特點(diǎn)。GPS的自動化程度很高，由此就能體現(xiàn)其操作方便的特點(diǎn)；GPS技術(shù)不僅能夠用于給水工程中的定位測繪，還可以用于測時和測速，由此便體現(xiàn)出了其用途的廣泛性；由于GPS測繪中不需要有通視，這一點(diǎn)就解決了工程測量中信號被干擾的難題；在GPS的定位精度上面，其平面誤差已經(jīng)達(dá)到了小于一毫米的程度。由上可知，GPS測繪技術(shù)有著很多明顯的優(yōu)點(diǎn)，其技術(shù)的先進(jìn)性將會不斷地在我們的測繪實(shí)踐中體現(xiàn)出來。 　　三、GPS技術(shù)在給水工程測繪中的應(yīng)用 　　1、采用GPS技術(shù)對管道進(jìn)行坐標(biāo)定位 　　給水管道的閥門的GPS定位有著節(jié)省了物力、人力和時間等優(yōu)點(diǎn)，而且測站之間是不需要通視的，還具有全天候和快速的特點(diǎn)。針對傳統(tǒng)測量方法的不足有了很大的改進(jìn)，在對閥門進(jìn)行GPS定位完畢之后，若現(xiàn)場的地理位置發(fā)生改變，可以根據(jù)之前測得的GPS數(shù)據(jù)，計(jì)算出埋失的閥門的位置，以保證給水管網(wǎng)和閥門的延續(xù)性。給水管網(wǎng)工程的GPS測量技術(shù)在應(yīng)用中分為動態(tài)GPS測量和靜態(tài)GPS測量，其中動態(tài)GPS測量指的是在信號接收機(jī)在接收信號的過程中是出于運(yùn)動的狀態(tài)；而靜態(tài)GPS測量指的是接收機(jī)天線在接收的過程中是出于固定狀態(tài)的。 　　給水工程GPS測量技術(shù)跟傳統(tǒng)測量技術(shù)相比具有以下特點(diǎn)：（1）經(jīng)濟(jì)效益高，GPS測量技術(shù)不需要通視

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